專利名稱：用于煤層氣田的煤層氣集輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型一般性地涉及煤層氣工業(yè)技術(shù)，具體地涉及用于煤層氣田的煤層氣集 輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)煤層氣地面建設(shè)正處于先導(dǎo)性開發(fā)試驗階段，煤層氣具有低滲、低壓、低 產(chǎn)的特點(diǎn)。煤層氣井平均單井產(chǎn)氣量為2000m3/d，井口產(chǎn)氣(液)溫度為20°C，排采產(chǎn)水 量彡4m3/d,油管排水，套管采氣，井口套壓0. 2 1. OMPa (G)。煤層氣組成以甲烷為主，分 子百分組成為96. 17%，含有少量的乙烷(0.05% )、CO2(0.07% )和隊(3. 71% )。煤層氣 的高熱值為38. 4MJ/m3，低熱值為34. 4MJ/m3。目前，煤層氣田的傳統(tǒng)煤層氣集輸系統(tǒng)普遍采用天然氣田集氣系統(tǒng)工藝技術(shù)。集 輸流程主要采用輻射枝狀組合集輸流程即井口到集氣站到增壓站，布站采用分散增壓布 站方案，投資高，能耗高。這種傳統(tǒng)技術(shù)對本來產(chǎn)出效益就很小的煤層氣田十分不適用。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中煤層氣集輸技術(shù)的不足，有必要針對煤層氣田中煤層氣低壓、低 產(chǎn)、多井、井距小的特點(diǎn)，研究出一套適用性強(qiáng)的技術(shù)，以期大幅度降低煤層氣田的投入產(chǎn) 出比，以形成在滿足安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)要求的前提下，降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。為此，本實用新型提供了 一種用于煤層氣田的煤層氣集輸系統(tǒng)，其包括集氣增壓 設(shè)施和至少一個集氣閥組，其中每個所述集氣閥組的各進(jìn)氣端經(jīng)由采氣管道與煤層氣田的 各井口可操作地流體連通，和/或經(jīng)由集氣管道與另一集氣閥組的出氣端可操作地流體連 通；所述集氣閥組中至少有一個集氣閥組的出氣端經(jīng)由集氣管道與所述集氣增壓設(shè)施的進(jìn) 氣端可操作地流體連通，而其余集氣閥組的出氣端經(jīng)由集氣管道與另一集氣閥組的進(jìn)氣端 可操作地流體連通；以及所述集氣增壓設(shè)施的出氣端與集氣外輸管道可操作地流體連通， 以將增壓后的煤層氣向外輸送。優(yōu)選地，所述煤層氣集輸系統(tǒng)還包括對煤層氣進(jìn)行液化的液化設(shè)施，所述液化設(shè) 施經(jīng)由所述集氣外輸管道與所述集氣增壓設(shè)施的出氣端可操作地流體連通。優(yōu)選地，所述至少一個集氣閥組的數(shù)量為兩個或更多個。優(yōu)選地，采氣管道、集氣管道和集氣外輸管道中的至少一個為聚乙烯管道或鋼制 管道。更優(yōu)選地，采氣管道和集氣管道為聚乙烯管道，集氣外輸管道為鋼制管道；或者采氣 管道為聚乙烯管道，集氣管道和集氣外輸管道為鋼制管道。本實用新型的煤層氣集輸系統(tǒng)形成了能夠滿足生產(chǎn)要求并且同時大大降低成本 的多點(diǎn)接入式柔性集輸系統(tǒng)，其至少具有如下優(yōu)點(diǎn)1)井口不分離、管道不保溫；2) 一級布站方案靈活性與適應(yīng)性很強(qiáng)；3)多點(diǎn)接入、柔性集輸管網(wǎng)布置，利于擴(kuò)建，便于集輸；[0013]4)集中增壓外輸，節(jié)能，便于管理；這種煤層氣集輸系統(tǒng)能夠很好地適應(yīng)煤層氣田的特點(diǎn)，可應(yīng)用于大型的低滲、低壓、低產(chǎn)煤層氣田的地面建設(shè)，滿足安全、環(huán)保及經(jīng)濟(jì)的需要，工藝流程簡單實用，操作管理 方便，大大減少了現(xiàn)場操作人員的數(shù)量，最大限度地降低煤氣田工程的投資，節(jié)能效果極其
顯者ο

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的煤層氣集輸系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本實用新型一個具體實施例的煤層氣集輸系統(tǒng)的示意圖，其中以箭頭 標(biāo)示了煤層氣的輸送方向。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型的用于煤層氣田的煤層氣集輸系統(tǒng)包括用于對煤層 氣進(jìn)行集中加壓的集氣增壓設(shè)施2-1和用于可分級地匯集煤層氣并最終將匯集后的煤層
氣輸送給的集氣增壓設(shè)施2-1的至少一個集氣閥組1-1，......，1-n(其中η為正整數(shù)，代
表集氣閥組的最大數(shù)量)。一部分或所有集氣閥組1-1，......，1-n的各進(jìn)氣端中的部分
或全部進(jìn)氣端可以經(jīng)由各自相應(yīng)的采氣管道10與煤層氣田的各井口可操作地流體連通， 以便從各井口中采集煤層氣。而且有些集氣閥組的部分或全部進(jìn)氣端可以經(jīng)由另一集氣閥 組的集氣管道與另一集氣閥組的出氣端可操作地流體連通，對來自下層集氣閥組的煤層氣
進(jìn)行再次匯集。集氣閥組1-1，......，1-n中至少有一個集氣閥組(例如圖2中所示的集
氣閥組1-15)的出氣端經(jīng)由集氣管道20與所述集氣增壓設(shè)施2-1的進(jìn)氣端可操作地流體 連通，以將匯集的煤層氣利用其自身的壓力輸送到集氣增壓設(shè)施2-1進(jìn)行集中增壓。其余 集氣閥組(例如圖2中所示的集氣閥組1-1至1-14)的出氣端可經(jīng)由各自相應(yīng)的集氣管道 與另一集氣閥組的進(jìn)氣端可操作地流體連通，將自己匯集的煤層氣再通過上層集氣閥組的 一次或多次再匯集后最終輸送到集氣增壓設(shè)施2-1。集氣增壓設(shè)施2-1的出氣端與集氣外 輸管道30可操作地流體連通，以將增壓后的煤層氣向外輸送。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)意識到 的是，本實用新型中的集氣增壓設(shè)施2-1除具有集氣、增壓功能外，還可在其中配置適當(dāng)?shù)?裝置來實現(xiàn)交接計量等功能。在一個進(jìn)一步的優(yōu)選實施例中，本實用新型的煤層氣集輸系統(tǒng)還包括對經(jīng)過集氣 增壓設(shè)施2-1增壓后的煤層氣進(jìn)行液化的液化設(shè)施3-1。液化設(shè)施3-1經(jīng)由集氣外輸管道 30與集氣增壓設(shè)施2-1的出氣端可操作地流體連通，以接收增壓后的煤層氣。優(yōu)選地，所述至少一個集氣閥組的數(shù)量可以為兩個或更多個。例如在一個具體應(yīng) 用中，本實用新型的煤層氣集輸系統(tǒng)根據(jù)煤層氣田特點(diǎn)、井口分布及地形特征等具體應(yīng)用 因素可設(shè)置15個集氣閥組、一個集氣增壓設(shè)施2-1 (例如一座集氣增壓站)和一個液化設(shè) 施3-1 (例如一座LNG站)，如圖2所示。在該實際應(yīng)用示例中，各井口來氣首先進(jìn)入集氣閥 組，每個集氣閥組管轄約20 口煤層氣井(總共有253個井口)，集氣閥組所轄各單井來氣進(jìn) 入集氣管道，利用自身的壓力能將煤層氣輸往集氣增壓設(shè)施(或稱處理站)，在集氣增壓設(shè) 施進(jìn)行增壓處理后通過集氣外輸管道外輸。該例在井口和集氣閥組處無人職守，僅需采用 定期迅檢的方式進(jìn)行日常生產(chǎn)管理，與傳統(tǒng)的集氣站方案相比減低工程投資50 %以上，減少操作人員數(shù)量50%以上。圖2所示的這種一級布站方案實現(xiàn)了煤層氣的多點(diǎn)接入、柔性集輸流程，其布站方式為井口 集氣閥組 集氣增壓設(shè)施(或處理站) 液化站。該技術(shù) 利用布置靈活、工藝簡單的集氣閥組取代了傳統(tǒng)的集氣站，有效的降低了單井投資，同時擴(kuò) 大了集輸半徑，使煤層氣集輸半徑可增加到17km以上。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)意識到，在本實用新型中根據(jù)實際需要采用任何數(shù)量 的集氣閥組，即可采用η個集氣閥組，其中η可為1-1000或更大范圍中的任一整數(shù)，例如1 個、10個、15個、20個、30個、40個等等優(yōu)選地，采氣管道10、集氣管道20和集氣外輸管道30中的至少一個為聚乙烯管 道或鋼制管道。更優(yōu)選地，采氣管道和集氣管道為聚乙烯管道，集氣外輸管道為鋼制管道； 或者采氣管道為聚乙烯管道，集氣管道和集氣外輸管道為鋼制管道，這樣可以在滿足使用 要求的情況下，最大限度地節(jié)約管道投資成本。例如，在采、集氣管道的公稱直徑小于等于 250mm、或小于等于240mm、或小于等于200mm時，優(yōu)選使用PE(聚乙烯)管道材料等級為 PE100的聚乙烯管道，而在公稱直徑大于250mm，或大于300mm、或大于320mm時，優(yōu)選使用鋼 制管道。根據(jù)上述各個實施例可看出，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，能夠?qū)?本實用新型作出各種變化和改變。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)認(rèn)識到，本文所述以及附圖所 示的各個特征和細(xì)節(jié)都是說明性的，而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種用于煤層氣田的煤層氣集輸系統(tǒng)，其特征在于包括集氣增壓設(shè)施和至少一個集 氣閥組，其中每個所述集氣閥組的各進(jìn)氣端經(jīng)由采氣管道與煤層氣田的各井口可操作地流體連通， 和/或經(jīng)由集氣管道與另一集氣閥組的出氣端可操作地流體連通；所述集氣閥組中至少有一個集氣閥組的出氣端經(jīng)由集氣管道與所述集氣增壓設(shè)施的 進(jìn)氣端可操作地流體連通，而其余集氣閥組的出氣端經(jīng)由集氣管道與另一集氣閥組的進(jìn)氣 端可操作地流體連通；以及所述集氣增壓設(shè)施的出氣端與集氣外輸管道可操作地流體連通，以將增壓后的煤層氣 向外輸送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣集輸系統(tǒng)，其特征在于，還包括對煤層氣進(jìn)行液化的 液化設(shè)施，所述液化設(shè)施經(jīng)由所述集氣外輸管道與所述集氣增壓設(shè)施的出氣端可操作地流 體連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣集輸系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個集氣閥組的數(shù) 量為兩個或更多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣集輸系統(tǒng)，其特征在于，采氣管道、集氣管道和集氣外 輸管道中的至少一個為聚乙烯管道或鋼制管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣集輸系統(tǒng)，其特征在于，采氣管道和集氣管道為聚乙 烯管道，集氣外輸管道為鋼制管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣集輸系統(tǒng)，其特征在于，采氣管道為聚乙烯管道，集氣 管道和集氣外輸管道為鋼制管道。
專利摘要一種用于煤層氣田的煤層氣集輸系統(tǒng)，其包括集氣增壓設(shè)施和至少一個集氣閥組。每個所述集氣閥組的各進(jìn)氣端經(jīng)由采氣管道與煤層氣田的各井口可操作地流體連通，和/或經(jīng)由集氣管道與另一集氣閥組的出氣端可操作地流體連通；所述集氣閥組中至少有一個集氣閥組的出氣端經(jīng)由集氣管道與所述集氣增壓設(shè)施的進(jìn)氣端可操作地流體連通，而其余集氣閥組的出氣端經(jīng)由集氣管道與另一集氣閥組的進(jìn)氣端可操作地流體連通；以及所述集氣增壓設(shè)施的出氣端與集氣外輸管道可操作地流體連通，以將增壓后的煤層氣向外輸送。這種煤層氣集輸系統(tǒng)形成了能夠滿足生產(chǎn)要求并且同時大大降低成本的多點(diǎn)接入式柔性集輸系統(tǒng)。
文檔編號F17D1/02GK201866529SQ20102019422
公開日2011年6月15日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者劉文偉, 吳建光, 崔雅敏, 王 義, 王熒光, 裴紅, 陳仕林 申請人:中油遼河工程有限公司, 中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司