一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置及方法与流程

本发明属于油气田天然气生产领域，涉及天然气集输技术，具体为一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置及方法。

背景技术：

1、在油气田生产天然气时，由于井下地层压力高，导致气井出口天然气具有较高的压力，而为实现天然气的集输，一般需要将其先进行节流降压，然后再进入输气管网进行集输。采用该方法虽然能够降低天然气压力，但是无法对高压天然气所蕴含的压力能进行有效利用。

技术实现思路

1、为了克服现有天然气集输方式无法有效利用高压天然气压力能的缺陷，本发明提供一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置及方法，能够将高压天然气减压为低压天然气，实现天然气的并网集输，而且能够充分回收高压天然气的压力能，并将其转化为电能向外输出。

2、本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置，包括用以检测井口高压天然气温度的温度计，以及分别连接于温度计后端的膨胀发电机和设于加热炉内的换热管组件；温度计与膨胀发电机之间的管道上分别设有位于温度计后端的阀门a以及位于膨胀发电机前端的阀门c，膨胀发电机后端分别连接降压天然气输送管道b和外输电电缆；温度计与换热管组件进气端之间的管道上设有阀门b，换热管组件出气端管道接通至阀门a后端管道上，阀门a与阀门c之间的管道上连接有降压天然气输送管道a，降压天然气输送管道a上分别设有阀门d和调压阀。

4、进一步的，加热炉内还设有用以对换热管组件中高压天然气加热的电加热器；外输电电缆上连接有支线电缆，支线电缆连通至电加热器。

5、进一步的，加热炉内还设有用以对换热管组件中高压天然气加热的加热炉火筒，加热炉火筒与设于加热炉外部的燃气燃烧器接通；降压天然气输送管道a上连接有支线管道，支线管道接通至燃气燃烧器。

6、进一步的，支线管道上设有阀门e。

7、进一步的，温度计前端设有过滤器。

8、一种利用油气田高压天然气压差发电的方法，使用上述的撬装化装置，井口高压天然气首先进入过滤器以去除固体颗粒和液滴，然后经过温度计检测，当温度计检测的高压天然气温度为高温时，阀门b关闭，阀门a开启，阀门d关闭，阀门c开启，高压天然气进入膨胀发电机，高压天然气通过膨胀发电机降低压力后，由降压天然气输送管道b外输进入管网；高压天然气推动膨胀发电机压差发电，产生的电能通过外输电电缆外输进入电网。

9、进一步的，当温度计检测的高压天然气温度为中温时，阀门b开启，阀门a关闭，阀门d关闭，阀门c开启，高压天然气经过阀门b进入加热炉的换热管组件中加热，离开加热炉后经过阀门c进入膨胀发电机，高压天然气通过膨胀发电机降低压力后，由降压天然气输送管道b外输进入管网；高压天然气推动膨胀发电机压差发电，产生的电能通过外输电电缆外输进入电网。

10、进一步的，高压天然气推动膨胀发电机压差发电产生的电能，还可通过外输电电缆上连接的支线电缆进入加热炉内的电加热器中，以对换热管组件中的高压天然气加热，将高压天然气由中温加热到高温。

11、进一步的，当温度计检测的高压天然气温度为低温时，阀门b开启，阀门a关闭，阀门d开启，阀门c关闭，高压天然气经过阀门b进入加热炉的换热管组件中加热，离开加热炉后经过阀门d，再由调压阀节流降压后由降压天然气输送管道a外输进入管网。

12、进一步的，高压天然气由调压阀节流降压后，还可通过降压天然气输送管道a上连接的支线管道供给燃气燃烧器，而后进入加热炉内的加热炉火筒中燃烧，以对换热管组件中的高压天然气加热。

13、本发明的有益效果包括：本发明不仅能够降低井口高压天然气的压力，将高压天然气减压为低压天然气，实现天然气的并网集输，而且采用膨胀发电机利用高压天然气进行压差发电，能够充分回收高压天然气的压力能，并将其转化为电能向外输出。实现撬装集成，方便搬迁、减少占地。

技术特征：

1.一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置，其特征在于，包括用以检测井口高压天然气温度的温度计(18)，以及分别连接于温度计(18)后端的膨胀发电机(12)和设于加热炉(3)内的换热管组件(4)；温度计(18)与膨胀发电机(12)之间的管道上分别设有位于温度计(18)后端的阀门a(16)以及位于膨胀发电机(12)前端的阀门c(13)，膨胀发电机(12)后端分别连接降压天然气输送管道b(10)和外输电电缆(11)；温度计(18)与换热管组件(4)进气端之间的管道上设有阀门b(17)，换热管组件(4)出气端管道接通至阀门a(16)后端管道上，阀门a(16)与阀门c(13)之间的管道上连接有降压天然气输送管道a(9)，降压天然气输送管道a(9)上分别设有阀门d(14)和调压阀(15)。

2.根据权利要求1所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置，其特征在于，加热炉(3)内还设有用以对换热管组件(4)中高压天然气加热的电加热器(5)；外输电电缆(11)上连接有支线电缆(8)，支线电缆(8)连通至电加热器(5)。

3.根据权利要求1所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置，其特征在于，加热炉(3)内还设有用以对换热管组件(4)中高压天然气加热的加热炉火筒(6)，加热炉火筒(6)与设于加热炉(3)外部的燃气燃烧器(7)接通；降压天然气输送管道a(9)上连接有支线管道(20)，支线管道(20)接通至燃气燃烧器(7)。

4.根据权利要求3所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置，其特征在于，支线管道(20)上设有阀门e(19)。

5.根据权利要求1所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置，其特征在于，温度计(18)前端设有过滤器(2)。

6.一种利用油气田高压天然气压差发电的方法，使用权利要求1-5任一项所述的撬装化装置，其特征在于，井口高压天然气首先进入过滤器(2)以去除固体颗粒和液滴，然后经过温度计(18)检测，当温度计(18)检测的高压天然气温度为高温时，阀门b(17)关闭，阀门a(16)开启，阀门d(14)关闭，阀门c(13)开启，高压天然气进入膨胀发电机(12)，高压天然气通过膨胀发电机(12)降低压力后，由降压天然气输送管道b(10)外输进入管网；高压天然气推动膨胀发电机(12)压差发电，产生的电能通过外输电电缆(11)外输进入电网。

7.根据权利要求6所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的方法，其特征在于，当温度计(18)检测的高压天然气温度为中温时，阀门b(17)开启，阀门a(16)关闭，阀门d(14)关闭，阀门c(13)开启，高压天然气经过阀门b(17)进入加热炉(3)的换热管组件(4)中加热，离开加热炉(3)后经过阀门c(13)进入膨胀发电机(12)，高压天然气通过膨胀发电机(12)降低压力后，由降压天然气输送管道b(10)外输进入管网；高压天然气推动膨胀发电机(12)压差发电，产生的电能通过外输电电缆(11)外输进入电网。

8.根据权利要求7所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的方法，其特征在于，高压天然气推动膨胀发电机(12)压差发电产生的电能，还可通过外输电电缆(11)上连接的支线电缆(8)进入加热炉(3)内的电加热器(5)中，以对换热管组件(4)中的高压天然气加热，将高压天然气由中温加热到高温。

9.根据权利要求6所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的方法，其特征在于，当温度计(18)检测的高压天然气温度为低温时，阀门b(17)开启，阀门a(16)关闭，阀门d(14)开启，阀门c(13)关闭，高压天然气经过阀门b(17)进入加热炉(3)的换热管组件(4)中加热，离开加热炉(3)后经过阀门d(14)，再由调压阀(15)节流降压后由降压天然气输送管道a(9)外输进入管网。

10.根据权利要求9所述的一种利用油气田高压天然气压差发电的方法，其特征在于，高压天然气由调压阀(15)节流降压后，还可通过降压天然气输送管道a(9)上连接的支线管道(20)供给燃气燃烧器(7)，而后进入加热炉(3)内的加热炉火筒(6)中燃烧，以对换热管组件(4)中的高压天然气加热。

技术总结本发明提供一种利用油气田高压天然气压差发电的撬装化装置及方法，涉及天然气集输技术，装置包括用以检测井口高压天然气温度的温度计，以及分别连接于温度计后端的膨胀发电机和设于加热炉内的换热管组件；温度计与膨胀发电机之间的管道上分别设有位于温度计后端的阀门a以及位于膨胀发电机前端的阀门c，膨胀发电机后端分别连接降压天然气输送管道b和外输电电缆；温度计与换热管组件进气端之间的管道上设有阀门b，换热管组件出气端管道接通至阀门a后端管道上，阀门a与阀门c之间的管道上连接有降压天然气输送管道a，降压天然气输送管道a上分别设有阀门d和调压阀。本发明能够将高压天然气减压且充分回收高压天然气的压力能。技术研发人员：袁兴海,周立峰,王延涛,柳秀梅,郭廷顺,裴召华,田丰,闫飞,王振骁,李迪,宁佳,于海滨受保护的技术使用者：辽河石油勘探局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11