專利名稱：用于煤層氣田的煤層氣集輸系統的制作方法
技術領域：
本實用新型一般性地涉及煤層氣工業技術，具體地涉及用于煤層氣田的煤層氣集 輸系統。
背景技術：
目前國內煤層氣地面建設正處于先導性開發試驗階段，煤層氣具有低滲、低壓、低 產的特點。煤層氣井平均單井產氣量為2000m3/d，井口產氣(液)溫度為20°C，排采產水 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，煤層氣田的傳統煤層氣集輸系統普遍采用天然氣田集氣系統工藝技術。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。這種傳統技術對本來產出效益就很小的煤層氣田十分不適用。
實用新型內容針對現有技術中煤層氣集輸技術的不足，有必要針對煤層氣田中煤層氣低壓、低 產、多井、井距小的特點，研究出一套適用性強的技術，以期大幅度降低煤層氣田的投入產 出比，以形成在滿足安全生產和環境保護要求的前提下，降低成本、提高經濟效益。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，其包括集氣增壓 設施和至少一個集氣閥組，其中每個所述集氣閥組的各進氣端經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由集氣管道與所述集氣增壓設施的進 氣端可操作地流體連通，而其余集氣閥組的出氣端經由集氣管道與另一集氣閥組的進氣端 可操作地流體連通；以及所述集氣增壓設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。優選地，所述煤層氣集輸系統還包括對煤層氣進行液化的液化設施，所述液化設 施經由所述集氣外輸管道與所述集氣增壓設施的出氣端可操作地流體連通。優選地，所述至少一個集氣閥組的數量為兩個或更多個。優選地，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形成了能夠滿足生產要求并且同時大大降低成本 的多點接入式柔性集輸系統，其至少具有如下優點1)井口不分離、管道不保溫；2) 一級布站方案靈活性與適應性很強；3)多點接入、柔性集輸管網布置，利于擴建，便于集輸；[0013]4)集中增壓外輸，節能，便于管理；這種煤層氣集輸系統能夠很好地適應煤層氣田的特點，可應用于大型的低滲、低壓、低產煤層氣田的地面建設，滿足安全、環保及經濟的需要，工藝流程簡單實用，操作管理 方便，大大減少了現場操作人員的數量，最大限度地降低煤氣田工程的投資，節能效果極其
顯者ο
圖1是根據本實用新型一個實施例的煤層氣集輸系統的示意圖。圖2是根據本實用新型一個具體實施例的煤層氣集輸系統的示意圖，其中以箭頭 標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包括用于對煤層 氣進行集中加壓的集氣增壓設施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施2-1的至少一個集氣閥組1-1，......，1-n(其中η為正整數，代
表集氣閥組的最大數量)。一部分或所有集氣閥組1-1，......，1-n的各進氣端中的部分
或全部進氣端可以經由各自相應的采氣管道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氣端可以經由另一集氣閥 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)的出氣端經由集氣管道20與所述集氣增壓設施2-1的進氣端可操作地流體 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施2-1進行集中增壓。其余 集氣閥組(例如圖2中所示的集氣閥組1-1至1-14)的出氣端可經由各自相應的集氣管道 與另一集氣閥組的進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施2-1。集氣增壓設施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。本領域技術人員還應意識到 的是，本實用新型中的集氣增壓設施2-1除具有集氣、增壓功能外，還可在其中配置適當的 裝置來實現交接計量等功能。在一個進一步的優選實施例中，本實用新型的煤層氣集輸系統還包括對經過集氣 增壓設施2-1增壓后的煤層氣進行液化的液化設施3-1。液化設施3-1經由集氣外輸管道 30與集氣增壓設施2-1的出氣端可操作地流體連通，以接收增壓后的煤層氣。優選地，所述至少一個集氣閥組的數量可以為兩個或更多個。例如在一個具體應 用中，本實用新型的煤層氣集輸系統根據煤層氣田特點、井口分布及地形特征等具體應用 因素可設置15個集氣閥組、一個集氣增壓設施2-1 (例如一座集氣增壓站)和一個液化設 施3-1 (例如一座LNG站)，如圖2所示。在該實際應用示例中，各井口來氣首先進入集氣閥 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 入集氣管道，利用自身的壓力能將煤層氣輸往集氣增壓設施(或稱處理站)，在集氣增壓設 施進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 定期迅檢的方式進行日常生產管理，與傳統的集氣站方案相比減低工程投資50 %以上，減少操作人員數量50%以上。圖2所示的這種一級布站方案實現了煤層氣的多點接入、柔性集輸流程，其布站方式為井口 集氣閥組 集氣增壓設施(或處理站) 液化站。該技術 利用布置靈活、工藝簡單的集氣閥組取代了傳統的集氣站，有效的降低了單井投資，同時擴 大了集輸半徑，使煤層氣集輸半徑可增加到17km以上。此外，本領域技術人員還應意識到，在本實用新型中根據實際需要采用任何數量 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，例如1 個、10個、15個、20個、30個、40個等等優選地，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，優選使用鋼 制管道。根據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，能夠對 本實用新型作出各種變化和改變。因此，本領域技術人員均應認識到，本文所述以及附圖所 示的各個特征和細節都是說明性的，而非限制性的。
權利要求1.一種用于煤層氣田的煤層氣集輸系統，其特征在于包括集氣增壓設施和至少一個集 氣閥組，其中每個所述集氣閥組的各進氣端經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由集氣管道與所述集氣增壓設施的 進氣端可操作地流體連通，而其余集氣閥組的出氣端經由集氣管道與另一集氣閥組的進氣 端可操作地流體連通；以及所述集氣增壓設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.根據權利要求1所述的煤層氣集輸系統，其特征在于，還包括對煤層氣進行液化的 液化設施，所述液化設施經由所述集氣外輸管道與所述集氣增壓設施的出氣端可操作地流 體連通。
3.根據權利要求1所述的煤層氣集輸系統，其特征在于，所述至少一個集氣閥組的數 量為兩個或更多個。
4.根據權利要求1所述的煤層氣集輸系統，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.根據權利要求4所述的煤層氣集輸系統，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.根據權利要求4所述的煤層氣集輸系統，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，其包括集氣增壓設施和至少一個集氣閥組。每個所述集氣閥組的各進氣端經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由集氣管道與所述集氣增壓設施的進氣端可操作地流體連通，而其余集氣閥組的出氣端經由集氣管道與另一集氣閥組的進氣端可操作地流體連通；以及所述集氣增壓設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形成了能夠滿足生產要求并且同時大大降低成本的多點接入式柔性集輸系統。
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 優先權日2010年5月10日
發明者劉文偉, 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, 中聯煤層氣有限責任公司