申请/专利权人：西安长庆科技工程有限责任公司;中国石油天然气集团有限公司

申请日：2019-06-25

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN110206513B

主分类号：E21B43/00

分类号：E21B43/00;F17D1/02;F17D3/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2020.11.10#专利申请权的转移;2019.10.08#实质审查的生效;2019.09.06#公开

摘要：本发明公开了一种气田采气截断放空装置及其使用方法，包括区域井丛，区域井丛包括基本井丛，基本井丛一个输出口通过第一排气支管连接至放空管线，一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线，放空管线连接至放散管；区域井丛采气管线输出端连接至集气站，区域井丛采气管线通过第二排气支管连接至放散管；集气站采气管线输入端与区域井丛采气管线输出端相连，集气站采气管线还连接至放空火炬；集气站采气管线输出端连接至分离器输入端，分离器输出端连接至预处理装置输入端，分离器的输入端还连接到放空火炬通过各级之间的阀门，实现各区域可单独放空而不影响其他区域，降低了放空量，在保证安全的情况下减少浪费。

主权项：1.一种气田采气截断放空装置，其特征在于：包括区域井丛9，区域井丛9包括基本井丛1，基本井丛1一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1，放空管线8，放空管线8连接至放散管13；区域井丛采气管线7-1，区域井丛采气管线7-1输出端连接至集气站14，区域井丛采气管线7-1通过第二排气支管7-3连接至放散管13；集气站14，集气站14包括集气站采气管线7-2，集气站采气管线7-2输入端与区域井丛采气管线7-1输出端相连，集气站采气管线7-2还通过第三排气支管7-4连接至放空火炬17；分离器18，集气站采气管线7-2输出端连接至分离器18输入端，分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17；预处理装置21，预处理装置21输出端连接至下游集气站23；所述分离器18共有多个，每个分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，集气站采气管线7-2输出端连接至各个分离器18输入端，每个分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17；所述区域井丛采气管线7-1末端连接有区域井丛出站远程截断阀12，集气站采气管线7-2前端连接有集气站进站远程截断阀16，其中第三排气支管7-4连在区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程截断阀16之间的管线上，并且第三排气支管7-4上连接有集气站进站远程放空阀15，预处理装置21和下游集气站23之间还连接有集气站出站远程截断阀22。

全文数据：一种气田采气截断放空装置及其使用方法技术领域本发明属于天然气开采领域，具体涉及一种气田采气截断放空装置及其使用方法。背景技术天然气具有易燃易爆等特点，在气田采气系统中，采气管道出现超压或低压等情况时均会发生事故，为确保采气工艺系统的安全运行，将天然气生产控制在安全的范围内，预防事故发生，正确设置天然气采气系统安全系统十分重要。当出现紧急状况时，采取采气管线紧急截断、远程或手动放空的措施以减小事故发生的几率。对于采气系统整体而言，不同的截断、放空方式对于天然气的浪费以及经济损失程度大不相同，而目前的采气系统对天然气的浪费以及经济损失程度较大。发明内容本发明的目的是提供一种气田采气截断放空装置及其使用方法，已解决现有技术当中，为了截断和放空而导致天然气的浪费以及经济损失程度较大的问题。本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种气田采气截断放空装置，包括区域井丛，区域井丛包括基本井丛，基本井丛一个输出口通过第一排气支管连接至放空管线，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线，放空管线，放空管线连接至放散管；区域井丛采气管线，区域井丛采气管线输出端连接至集气站，区域井丛采气管线通过第二排气支管连接至放散管；集气站，集气站包括集气站采气管线，集气站采气管线输入端与区域井丛采气管线输出端相连，集气站采气管线还通过第三排气支管连接至放空火炬；分离器，集气站采气管线输出端连接至分离器输入端，分离器输出端连接至预处理装置输入端，分离器的输入端还通过第四排气支管连接到放空火炬；预处理装置，预处理装置输出端连接至下游集气站。所述基本井丛共有多个，每个基本井丛一个输出口通过第一排气支管连接至放空管线，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线。所述分离器共有多个，每个分离器输出端连接至预处理装置输入端，集气站采气管线输出端连接至各个分离器输入端，每个分离器的输入端还通过第四排气支管连接到放空火炬。所述第一排气支管上连接有基本井丛远程放空阀，采气支管上连接有基本井丛远程截断阀。所述第二排气支管上还连接有第一远程放空阀，第一远程放空阀上还并联有第一远程安全阀。所述区域井丛采气管线末端连接有区域井丛出站远程截断阀，集气站采气管线前端连接有集气站进站远程截断阀，其中第三排气支管连在区域井丛出站远程截断阀和集气站进站远程截断阀之间的管线上，并且第三排气支管上连接有集气站进站远程放空阀，预处理装置和下游集气站之间还连接有集气站出站远程截断阀。所述第四排气支管上还连接有第二远程放空阀，第二远程放空阀上还并联有第二远程安全阀。所述基本井丛包括采气树，采气树输出端依次连接至液压关断阀和高低压紧急截断阀，高低压紧急截断阀一个输出口连接至第一排气支管，另一个输出口连接至采气支管。一种气田采气截断放空装置使用方法，当某个基本井丛出现紧急情况时，关闭这个基本井丛所对应的液压关断阀、高低压紧急截断阀和基本井丛远程截断阀，开启基本井丛远程放空阀，从而只放空出现紧急情况的基本井丛，不影响其他没有问题的基本井丛向区域井丛输气；当区域井丛区域井丛采气管线超压时，第一远程安全阀打开，对区域井丛进行紧急放空；当区域井丛出现紧急情况时，关闭各个基本井丛的基本井丛远程截断阀，同时关闭区域井丛出站远程截断阀，开启第一远程放空阀，从而只放空区域井丛的气体，不放空基本井丛的气体；当连接区域井丛和集气站之间的管线出现紧急情况时，关闭区域井丛出站远程截断阀和集气站进站远程截断阀，并开启集气站进站远程放空阀，单独放空区域井丛和集气站之间的管线，不放空区域井丛和集气站；当集气站内部超压时，第二远程安全阀打开，对集气站内部进行放空；当集气站内部出现紧急情况时，关闭集气站进站远程截断阀和集气站出站远程截断阀，开启第二远程放空阀，从而只放空集气站内气体，不影响下游集气站正常工作。本发明的有益效果在于：通过多级放空阀和截断阀，在基本井丛、区域井丛、集气站以及区域井丛和集气站之间的连接管线当中某一处出现紧急情况时，只对出问题的区域进行放空，从而不影响其他区域的正常生产，避免了正常区域的天然气也被放空，在保证采气系统安全的同时减少了浪费。附图说明图1为本发明结构示意图；其中1、基本井丛，2、采气树，3、液压关断阀，4、高低压紧急截断阀，5、基本井丛远程放空阀，5-1、第一排气支管，6、基本井丛远程截断阀，7-1、区域井丛采气管线，7-2、集气站采气管线，7-3、第二排气支管，7-4、第三排气支管，8、放空管线，9、区域井丛，10、第一远程安全阀，11、第一远程放空阀，12、区域井丛出站远程截断阀，13、放散管，14、集气站，15、集气站进站远程放空阀，16、集气站进站远程截断阀，17、放空火炬，18、分离器，18-1、第四排气支管，19、第二远程放空阀，20、第二远程安全阀，21、预处理装置，22、集气站出站远程截断阀，23、下游集气站。以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明；具体实施方式【实施例一】如图1所示，一种气田采气截断放空装置，包括区域井丛9，区域井丛9包括基本井丛1，基本井丛1一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1，放空管线8，放空管线8连接至放散管13；区域井丛采气管线7-1，区域井丛采气管线7-1输出端连接至集气站14，区域井丛采气管线7-1通过第二排气支管7-3连接至放散管13；基本井丛1有两个输出口，一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，放空管线8连接至放散管13，产出气体通过第一排气支管5-1和放空管线8进入放散管13进行放空。基本井丛1的另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1，区域井丛采气管线7-1输出端连接至集气站14，产出气体通过采气支管和区域井丛采气管线7-1将气体传输到集气站14中。区域井丛采气管线7-1通过第二排气支管7-3连接至放散管13，从而将区域井丛采气管线7-1中的气体直接通过第二排气支管7-3连接至放散管13进行放空。集气站14，集气站14包括集气站采气管线7-2，集气站采气管线7-2输入端与区域井丛采气管线7-1输出端相连，集气站采气管线7-2还通过第三排气支管7-4连接至放空火炬17；分离器18，集气站采气管线7-2输出端连接至分离器18输入端，分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17；预处理装置21，预处理装置21输出端连接至下游集气站23。集气站14的集气站采气管线7-2与区域井丛采气管线7-1相连，接受区域井丛9输送过来的气体。集气站采气管线7-2还通过第三排气支管7-4连接至放空火炬17，直接将区域井丛9输送过来的气体通过放空火炬17排空。集气站采气管线7-2的输出端连接到分离器18的入口，在分离器18内对气体进行处理，之后从分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，对气体进行进一步的增压、脱水等现有技术处理，在预处理装置21处理完的气体最终输送到下游集气站23中。其中分离器18输入端还连接有第四排气支管18-1，第四排气支管18-1与放空火炬17相连，用来对分离器18进行放空。【实施例二】如图1所示，所述基本井丛1共有多个，每个基本井丛1一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1。基本井丛1共有多个，每个基本井丛1都有两个输出口，一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1，放空管线8上连接着多条第一排气支管5-1，从而将多个基本井丛1传输来的气体汇集到放空管线8再排空；区域井丛采气管线7-1上也连接着多条采气支管，将各个基本井丛1输送的气体汇集到区域井丛采气管线7-1，再传输到集气站14。所述分离器18共有多个，每个分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，集气站采气管线7-2输出端连接至各个分离器18输入端，每个分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17。其中分离器18页共有多个，集气站采气管线7-2输出端分出多条，每条支路连接一个分离器18，每个分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17，每个分离器18输出端连接至预处理装置21输入端。【实施例三】如图1所示，所述第一排气支管5-1上连接有基本井丛远程放空阀5，采气支管上连接有基本井丛远程截断阀6。所述第二排气支管7-3上还连接有第一远程放空阀11，第一远程放空阀11上还并联有第一远程安全阀10。所述区域井丛采气管线7-1末端连接有区域井丛出站远程截断阀12，集气站采气管线7-2前端连接有集气站进站远程截断阀16，其中第三排气支管7-4连在区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程截断阀16之间的管线上，并且第三排气支管7-4上连接有集气站进站远程放空阀15，预处理装置21和下游集气站23之间还连接有集气站出站远程截断阀22。所述第四排气支管18-1上还连接有第二远程放空阀19，第二远程放空阀19上还并联有第二远程安全阀20。所述基本井丛1包括采气树2，采气树2输出端依次连接至液压关断阀3和高低压紧急截断阀4，高低压紧急截断阀4一个输出口连接至第一排气支管5-1，另一个输出口连接至采气支管。在正常使用时，采气树2产出的气体经打开的液压关断阀3和高低压紧急截断阀4，进入采气支管，进入采气支管后再进入区域井丛采气管线7-1，再经过集气站采气管线7-2气体进入分离器18中，分离器18处理完后输出至预处理装置21，最终气体输入下游集气站23。在这个过程中，基本井丛远程截断阀6、区域井丛出站远程截断阀12、集气站进站远程截断阀16和集气站出站远程截断阀22打开，其他阀门处在关闭状态。【实施例四】如图1所示，一种气田采气截断放空装置使用方法，当某个基本井丛1出现紧急情况时，关闭这个基本井丛1所对应的液压关断阀3、高低压紧急截断阀4和基本井丛远程截断阀6，开启基本井丛远程放空阀5，从而只放空出现紧急情况的基本井丛1，不影响其他没有问题的基本井丛1向区域井丛9输气；当某个基本井丛1出现紧急情况，如超压或者超高压等情况，关闭这个基本井丛1所对应的液压关断阀3、高低压紧急截断阀4，使得这个基本井丛1不再向区域井丛9送气，然后关闭基本井丛远程截断阀6，开启基本井丛远程放空阀5，来放空这一基本井丛1对应的采气支管内的气体，这样在井口采用基本井丛1内部截断和基本井丛1向区域井丛9输气截断的双截断同时，放空采气支管，而不是放空基本井丛1，减小放空量的同时不影响其他基本井丛1向区域井丛9送气。当区域井丛9区域井丛采气管线7-1超压时，第一远程安全阀10打开，对区域井丛9进行紧急放空；各个基本井丛1的气体汇集到区域井丛采气管线7-1，当区域井丛采气管线7-1超压时，第一远程安全阀10自动打开，第二排气支管7-3联通区域井丛采气管线7-1和放散管13，对区域井丛9进行紧急放空。当区域井丛9出现紧急情况时，关闭各个基本井丛1的基本井丛远程截断阀6，同时关闭区域井丛出站远程截断阀12，开启第一远程放空阀11，从而只放空区域井丛9的气体，不放空基本井丛1的气体；当出现超高压时或者出现事故时，关闭各个基本井丛1的基本井丛远程截断阀6，组织各个基本井丛1向区域井丛采气管线7-1送气，关闭区域井丛出站远程截断阀12，阻止集气站采气管线7-2内的气体倒灌，打开第一远程放空阀11，将本井丛远程截断阀6和区域井丛出站远程截断阀12之间管道内的气体放空，方便进行维修。同时只放空区域井丛9气体，不放空基本井丛1，减小放空量的同时不影响集气站14正常运行，安全，可靠性高。当连接区域井丛9和集气站14之间的管线出现紧急情况时，关闭区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程截断阀16，并开启集气站进站远程放空阀15，单独放空区域井丛9和集气站14之间的管线，不放空区域井丛9和集气站14；当连接区域井丛9和集气站14之间的管线，即区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程放空阀15之间的管线出现问题时，关闭区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程放空阀15，两阀之间再无气体进入，两阀之间的管线上连接有第三排气支管7-4，然后打开第三排气支管7-4上的集气站进站远程放空阀15，从而对连接区域井丛9和集气站14之间的管线进行两端截断的情况下进行放空。只放空集气站采气管线7-2内准备进入集气站14的气体，而不放空集气站14内部气体，减小放空量的同时也保护了集气站14。当集气站14内部超压时，第二远程安全阀20打开，对集气站14内部进行放空；当集气站14内部超压时，分离器18输入口处的第二远程安全阀20自动打开，对集气站14内部进行放空，以保护集气站14内部的管线。当集气站14内部出现紧急情况时，关闭集气站进站远程截断阀16和集气站出站远程截断阀22，开启第二远程放空阀19，从而只放空集气站14内气体，不影响下游集气站23正常工作。当集气站14内部出现超高压等紧急情况时，关闭集气站进站远程截断阀16和集气站出站远程截断阀22，对集气站14的进出两端进行截断，打开连接在分离器18上的第四排空支管上的第二远程放空阀19，对进出两端都封闭的集气站14进行排空，只放空集气站14内气体，不放空区域井丛9气体，且不影响下游集气站23正常运行，安全，可靠性更高。

权利要求：1.一种气田采气截断放空装置，其特征在于：包括区域井丛9，区域井丛9包括基本井丛1，基本井丛1一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1，放空管线8，放空管线8连接至放散管13；区域井丛采气管线7-1，区域井丛采气管线7-1输出端连接至集气站14，区域井丛采气管线7-1通过第二排气支管7-3连接至放散管13；集气站14，集气站14包括集气站采气管线7-2，集气站采气管线7-2输入端与区域井丛采气管线7-1输出端相连，集气站采气管线7-2还通过第三排气支管7-4连接至放空火炬17；分离器18，集气站采气管线7-2输出端连接至分离器18输入端，分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17；预处理装置21，预处理装置21输出端连接至下游集气站23。2.根据权利要求1所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述基本井丛1共有多个，每个基本井丛1一个输出口通过第一排气支管5-1连接至放空管线8，另一个输出口通过采气支管连接至区域井丛采气管线7-1。3.根据权利要求1所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述分离器18共有多个，每个分离器18输出端连接至预处理装置21输入端，集气站采气管线7-2输出端连接至各个分离器18输入端，每个分离器18的输入端还通过第四排气支管18-1连接到放空火炬17。4.根据权利要求1或2所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述第一排气支管5-1上连接有基本井丛远程放空阀5，采气支管上连接有基本井丛远程截断阀6。5.根据权利要求1所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述第二排气支管7-3上还连接有第一远程放空阀11，第一远程放空阀11上还并联有第一远程安全阀10。6.根据权利要求1所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述区域井丛采气管线7-1末端连接有区域井丛出站远程截断阀12，集气站采气管线7-2前端连接有集气站进站远程截断阀16，其中第三排气支管7-4连在区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程截断阀16之间的管线上，并且第三排气支管7-4上连接有集气站进站远程放空阀15，预处理装置21和下游集气站23之间还连接有集气站出站远程截断阀22。7.根据权利要求1或3所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述第四排气支管7-4上还连接有第二远程放空阀19，第二远程放空阀19上还并联有第二远程安全阀20。8.根据权利要求1或2所述的一种气田采气截断放空装置，其特征在于：所述基本井丛1包括采气树2，采气树2输出端依次连接至液压关断阀3和高低压紧急截断阀4，高低压紧急截断阀4一个输出口连接至第一排气支管5-1，另一个输出口连接至采气支管。9.一种气田采气截断放空装置使用方法，其特征在于：当某个基本井丛1出现紧急情况时，关闭这个基本井丛1所对应的液压关断阀3、高低压紧急截断阀4和基本井丛远程截断阀6，开启基本井丛远程放空阀5，从而只放空出现紧急情况的基本井丛1，不影响其他没有问题的基本井丛1向区域井丛9输气；当区域井丛9区域井丛采气管线7-1超压时，第一远程安全阀10打开，对区域井丛9进行紧急放空；当区域井丛9出现紧急情况时，关闭各个基本井丛1的基本井丛远程截断阀6，同时关闭区域井丛出站远程截断阀12，开启第一远程放空阀11，从而只放空区域井丛9的气体，不放空基本井丛1的气体；当连接区域井丛9和集气站14之间的管线出现紧急情况时，关闭区域井丛出站远程截断阀12和集气站进站远程截断阀16，并开启集气站进站远程放空阀15，单独放空区域井丛9和集气站14之间的管线，不放空区域井丛9和集气站14；当集气站14内部超压时，第二远程安全阀20打开，对集气站14内部进行放空；当集气站14内部出现紧急情况时，关闭集气站进站远程截断阀16和集气站出站远程截断阀22，开启第二远程放空阀19，从而只放空集气站14内气体，不影响下游集气站23正常工作。

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