一种储气库注采井场用节流计量装置及工艺的制作方法

本发明涉及储气库注采气，具体为一种储气库注采井场用节流计量装置及工艺。

背景技术：

1、经过100多年的开发实践，世界各国地下储气库工艺技术不断发展，形成了不同地质类型、不同气质条件、不同区域环境与不同技术特色的储气库地面工艺技术。国外通常采用知名品牌高压大排量燃气驱动往复活塞式压缩机，部分电机驱动配套调速机构；注气工艺成熟，关键阀门及控制系统装备均来自知名厂商；采出气集输与净化处理方面，依据储气库地质类型不同，分别采用低温分离法烃、水露点控制、甘醇吸收法脱水工艺，外输气气质烃、水露点满足输气要求即可。主要工艺、设备有完整的供货商，趋于撬装、集成、自动化控制程度高；注、采气工艺运行参数、调峰、应急供气计划性强，运行平稳。

2、

3、国内主要是以大港油田为代表的凝析油气藏储气库与金坛岩穴储气库，通常采用电驱与燃气驱动往复式压缩机，配套进口压力流量节流控制方式；天然气脱水烃、水露点控制工艺选用常规气田开发注水水合物抑制剂节流制冷低温分离方法，工艺流程复杂能耗高，储气库建设与应用远没有形成技术系列与主要装备成套供货商，整体处于起步开发提升阶段。

4、近年来，国内储气库针对井场节流计量装置不断的研究、深化，发明专利cn104100235a公开了一种盐穴储气库注采气集输撬装置及工艺方法，该装置用于注采气井场的节流、计量、分离，装置采用角式节流阀和电动球阀调节流量，采用双向计量超声波流量计。发明专利cn103510922a公开了一种用于储气库的注采分配计量结构，该装置用于储气库多井的轮换切换及计量，装置采用角式节流阀调节采气压力，采用双向计量流量计；发明专利cn107701925a公开了天然气地下储气库单井注采同管双向计量装置及计量方法，该装置通过采集压力、温度、节流阀的开度数据，计算气体的参数，判读流量，装置采用节流阀调节流量、靶式流量计及超声波流量计来测量流量。实用新型专利cn203685134u公开了一种储气库注采分配计量装置，该装置由一层的采气管汇撬、注气管汇撬、计量撬和二层的采气节流阀和控制球阀组成，装置可完成注采气的分配及计量，采用角式节流阀满足采气调压，轴流式节流阀控制注气流量，采用双向流量计测量流量。实用新型专利cn202012324u公开了一种储气库井口注采合一的模块结构，该装置用于储气库井场的节流、计量，装置采用电动轴流式节流阀和电动球阀调节流量，采用双向靶式流量计。

5、但是上述现有技术所示技术方案均采用双向计量和电动角式节流阀，不适合无法供电的井场，且双向计量流量计的价格是普通单项流量计价格的8倍以上。通过对比国内外技术现状发现，储气库注采井场节流计量装置经过多年的应用，已经趋于成熟，但是多采用双向流量计，流量计多为槽道式流量计、在线超声流量计、外夹式超声波流量计，流量计多采用进口设备，流量调节多采用电动角式节流阀和轴流式节流阀，这些阀门多采用进口设备，价格较高。这些设备在井场具备外接电源的情况下应用广泛，但是价格较高，应用受限。为克服上述现有技术方案中存在的问题，特提出本发明创造予以解决。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种储气库注采井场用节流计量装置及工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种储气库注采井场用节流计量装置，其设置在注采井采气树和注采气管线之间，包括注气管路、采气管路和管道三，所述注气管路的流入端与注采气管线连通，所述注气管路的流出端与注采井采气树连通，所述采气管路的流入端与注采井采气树连通，所述采气管路的流出端与注采气管线连通；所述注气管路通过管道三与采气管路相互连通，且注气管路与采气管路的连通处设置有井口高低压紧急关断阀；所述采气管路上安装有计量气体流量的采气单向流量计，所述采气管路上且位于采气单向流量计的两侧分别安装有采气流量计前控制阀和采气流量计后控制阀，所述采气管路上且靠近注采井采气树的一端设置有采气手动角式节流阀，所述采气管路上安装有三个压力变送器；所述注气管路上安装有计量气体流量的注气单向流量计，所述注气管路上且位于注气单向流量计的两侧分别安装有注气流量计前控制阀和注气流量计后控制阀，所述注气管路上安装有第四压力变送器。

5、可选的，所述采气管路包括管道一和管道四，所述管道一的流入端与注采井采气树连通，所述管道一的流出端与管道三的一端连通，所述管道三的另一端与管道四的流入端连通；所述井口高低压紧急关断阀安装在管道三上。

6、可选的，所述采气流量计前控制阀、采气单向流量计、采气流量计后控制阀由流入端至流出端依次安装在管道四上，所述管道四上安装有过滤器。

7、可选的，三个所述压力变送器分别为第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器；所述第一压力变送器和第二压力变送器均安装在管道四上，且第一压力变送器和第二压力变送器分别位于采气单向流量计的两侧，所述第三压力变送器安装在管道一上，所述管道一上安装有水合物抑制剂控制阀和l型流向三通结构气体限流装置。

8、可选的，所述注气管路包括管道五和管道二，所述管道五的流入端与注采气管线连通，所述管道五的流出端通过管道三与管道二的流入端连通，所述管道二的流出端与注采井采气树连通。

9、可选的，所述注气流量计前控制阀、注气单向流量计、第四压力变送器及注气流量计后控制阀由流入端至流出端依次安装在管道五上；所述管道二上安装有轴流式止回阀。

10、一种储气库注采井场用节流计量工艺，包括注气计量紧急关断工艺和采气节流计量紧急关断工艺；注气计量紧急关断工艺包括以下步骤，

11、a：依次关闭注采井采气树采气端的井口闸阀、采气手动角式节流阀、采气流量计前控制阀及采气流量计后控制阀，采气管路处于封闭状态；

12、b：依次打开注气流量计前控制阀、注气流量计后控制阀及注采井采气树注气端的井口闸阀，注气管路处于打开状态；

13、c：集注站的高压天然气通过注采气管线流动进入到注气管路；通过注气单向流量计计量注气期天然气流量，通过第四压力变送器对注气压力进行监测，高压天然气依次流动通过注气管路、注采井采气树注入地下储气库中；

14、d：注气期注气过程中，注采井井口及注采气管线出现故障时，根据压力或人为远程关闭井口高低压紧急关断阀。

15、采气节流计量紧急关断工艺包括以下步骤：

16、a：依次关闭注气流量计前控制阀、注气流量计后控制阀及注采井采气树注气端的井口闸阀，注气管路处于封闭状态；

17、b：依次打开注采井采气树采气端的井口闸阀、采气手动角式节流阀、采气流量计前控制阀及采气流量计后控制阀，采气管路处于打开状态；

18、c：储气库天然气流动通过注采井采气树、采气管路后进入到注采气管线；通过采气手动角式节流阀对天然气进行第一级节流、限制流量，通过采用l型流向三通结构气体限流装置对天然气进行第二级节流、限制流量；利用三个压力变送器对采气管路上各段气体压力进行监测；利用采气单向流量计计量采气期内天然气流量；

19、d：采气期采气过程中，注采井井口及注采气管线出现故障时，根据压力或人为远程关闭井口高低压紧急关断阀；

20、e：采气初期利用车载式水合物加注撬通过水合物抑制剂控制阀向采气管路中注入水合物抑制剂，并可通过撬内的压力变送器的根部阀放掉管道内存留的气体，从而进行气咀更换。

21、(三)有益效果

22、本发明提供了一种储气库注采井场用节流计量装置及工艺，具备以下有益效果：

23、1、本发明提供一种储气库注采井场用节流计量装置及工艺，具有工艺流程简洁、设备数量少、适应性广、能耗低、关键设备国产化率高等优点。本发明目的一方面简化井场注采气节流计量、工艺，提升装置运行灵活性、适应性，降低能耗；另一方面，减少关键设备数量，提升关键设备国产化率，节约工程投资及维护成本，以实现整体技术达到国内先进水平。

24、2、工艺流程简洁：工艺流程满足操作及安全防护措施，并根据储气库的运行特点，通过各采气流量计前后控制阀(或各注气流量计前后控制阀)及在其上设置的八字盲板对天然气气体进行压力分隔，优化工艺设施及操作阀门的数量，并优化掉冗余及过度保护的设施。

25、3、减少设备数量：根据储气库的操作特点及运行模式，将注气管路和采气管路的井口高低压紧急关断阀合一设置，减少了设备数量，同时可根据采气压力选择流量计、过滤器等设备的设计压力，减少高压设备的数量。

26、4、适应性广：装置整体满足储气库不同的操作工况，按苛刻的设计条件选择特备，采用可更换气咀的节流装置，满足不同的工况需求，提高设备的适用性。

27、5、系统配套少、新能源利用比例高：井场的用电设备不需要外接电源，井场控制系统的用电可通过井场内设置的风光互补装置提供，减少了外部配套增加了新能源的利用比例。

28、6、关键设备国产化：注采井场的关键设备、控制阀门及系统均实现了国产化。

29、7、生产装置模块化：注采井场的设备及设施模块化，并制定出集成化、撬装化方案，减少现场工程量、降低工程投资。