一种油田零散气回收装置及方法与流程

本发明涉及石油天然气开发，具体地涉及一种油田零散气回收装置及方法。

背景技术：

1、油田零散气是指油气田在开发过程中获得的分散的、小股量天然气，包括气田单井气、低产气井气、油田伴生气、套管气等小股量天然气。天然气的开采通常是铺设生产管网，开采的天然气或伴生气直接注入或增压后注入到管网实现开采。还有很多井口因为地理位置、环境条件、气质组分等因素不能铺设管网，这些井口主要采用高架罐进行开采油水的储存，等到罐内达到一定液位，然后通过原油输送车将油水拉到场站进行后续处理，俗称单拉井。单拉井按照携带的伴生气和套管气的产气量分成大气量零散气（产量大于1000标方/天）和小气量零散气（产量小于1000标方/天）。气量大、气质条件好的井口的一般采取cng充装车或者lng充装车实现天然气回收储存，然后运输到下游继续后续处理或者销售。气量较小的零散气为了不影响油井的动液面，以避免影响生产，只能直接排放到大气中或者火炬燃烧，不管直接排放大气还是火炬燃烧都会产生温室效应，造成环境污染，还会产生巨大的经济浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述零散气利用率低的情况，以及零散气回收技术的不足， 提出设计一种油田零散气回收装置及方法，对零散气源的天然气进行有效回收。

2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

3、一种油田零散气回收装置，包括伴生气回收装置、物联网储罐、中压cng充装车、cng移动罐车和多功能罐；所述多功能罐的放空接口通过管线一与伴生气回收装置的入口连接，管线一上设置进气切断阀；所述伴生气回收装置的出口与三通管件连接，三通管件连接的三个管路分别设置有出口阀一、出口阀二和出口阀三，出口阀二与伴生气回收装置的出口连接，出口阀一通过管线二与物联网储罐的入口连接，出口阀三通过管线三与中压cng充装车连接，中压cng充装车通过管线四与cng移动罐车连接。启动伴生气回收装置，打开进气切断阀、出口阀一和出口阀二，关闭出口阀三，多功能罐中的伴生气、套管气通过伴生气回收装置压缩进入到物联网储罐。当物联网储罐中的天然气储存到设定值，此时停止伴生气回收装置，关闭进气切断阀、出口阀二，打开出口阀三，启动中压cng充装车，物联网储罐中的气被中压cng充装车压入到cng移动罐车；等到物联网储罐中的气体降低到一定数值，停止cng充装车，关闭cng移动罐车切断阀，关闭出口阀三，拆除管线二和管线四，打开进气切断阀、出口阀一和出口阀二，启动伴生气回收装置，中压cng充装车和cng移动罐车驶离场站，油田零散气回收完成。

4、上述技术方案，采用了固定小罐到移动大罐的回收方式，即针对小气量采用小的伴生气回收装置对伴生气套管气进行回收，将压缩后的气体存放在物联网储罐中，汇集到一定产量，再采用一个较大的中压cng充装车将物联网储罐（现场）内气体回收到cng移动罐车中，实现回收。通过一个移动大罐对多个固定小罐的回收，最终提高回收效率，降低回收成本。

5、进一步的，所述伴生气回收装置包括依次连接的前置过滤器、压缩机、初级油分离器和二级油分离器；所述前置过滤器与所述管线一连接，所述二级油分离器顶部与排气管连接，排气管上设置排气切断阀；所述初级油分离器和二级油分离器分别与循环管线一、循环管线二连接，循环管线一和循环管线二均通过总循环管线与压缩机连接；所述循环管线一上设置有空气冷却器。

6、进一步的，所述管线一上设置有进气稳压阀，所述进气稳压阀位于进气切断阀与前置过滤器之间，使得压缩机进气稳定。

7、进一步的，所述伴生气回收装置还包括安全阀，安全阀的排气口直接接入到压缩机入口，当排气压力超压时起到保护机组的作用，同时安全阀与进气切断阀的配合，无需要另外进行放空管线的连接，简化了放空流程，提高了机组的安全性。

8、进一步的，所述初级油分离器采用丝网式过滤器+中级精度的聚结式过滤，分离的气体进入二级油分离器；所述二级油分离器采用高精度过滤器。

9、进一步的，所述压缩机采用是螺杆式压缩机，结构简单，运行可靠，能够保证螺杆式压缩机组在工况范围稳定运行。

10、进一步的，所述伴生气回收装置还包括控制柜，用于自动控制伴生气回收装置的作业。

11、进一步的，所述物联网储罐设置有压力传感器、温度传感器、液位控制阀和rtu信号器；压力传感器、温度传感器和液位控制阀均与rtu信号器连接，rtu信号器与终端连接，将单拉井现场的信号远程输送至终端，如中控室或者手机端，以便在中控室或者手机端读取机组参数或控制机组启停。

12、进一步的，所述物联网储罐下方设置集液罐和伴热保温层，集液罐用于储存物联网储罐里面沉积出来的油水汇聚，伴热保温层用于为集液罐以及排污管线进行保温加热，避免结冻。

13、进一步的，所述油田零散气回收方法，基于所述油田零散气回收装置实现，所述方法包括：

14、在现场固定安装物联网储罐、伴生气回收装置和多功能罐；

15、回收第一阶段，打开进气切断阀、出口阀一和出口阀二，关闭出口阀三；启动伴生气回收装置，多功能罐中的伴生气、套管气通过伴生气回收装置压缩进入到物联网储罐；随着回收的进行，物联网储罐中的天然气储存到设定值，通过rtu发送信号到中控室，准备启动回收；

16、中压cng充装车和cng移动罐车抵达现场，按照现场要求进行就位，将伴生气回收装置上三通管件的出口阀三与中压cng充装车通过管线三连接，出口阀一与物联网储罐的入口通过管线二连接，中压cng充装车与cng移动罐车通过管线四连接；

17、停止伴生气回收装置，关闭进气切断阀和出口阀二，打开出口阀三，启动中压cng充装车的充装压缩机，物联网储罐中的气被充装压缩机压入到cng移动罐车；

18、等到物联网储罐中的气体降低到设定值，停止充装压缩机，关闭cng移动罐车切断阀，关闭出口阀三；

19、拆除出口阀三到中压cng充装车的管线三以及中压cng充装车到cng移动罐车的管线四；

20、再次打开进气切断阀和出口阀二，关闭出口阀三，启动伴生气回收装置；中压cng充装车和cng移动罐车驶离场站，油田零散气回收完成。

21、本发明的技术效果：

22、与现有技术相比，本发明的一种油田零散气回收装置，包括伴生气回收装置、物联网储罐、中压cng充装车、cng移动罐车和多功能罐，分别实现收集、储存、充装和运输四个过程，通过整个技术方案实现油田伴生气、套管气等小股量天然气的有效回收，尤其适用于单拉井的伴生气、套管气等产量低于1000标方/天、无天然气管网、井口数量超过5口的油气田的伴生气和套管气的回收。

技术特征：

1.一种油田零散气回收装置，其特征在于：包括伴生气回收装置（1）、物联网储罐（2）、中压cng充装车（3）、cng移动罐车（4）和多功能罐（5）；所述多功能罐（5）的放空接口通过管线一（6）与伴生气回收装置（1）的入口连接，管线一（6）上设置进气切断阀（7）；所述伴生气回收装置（1）的出口与三通管件（8）连接，三通管件（8）连接的三个管路分别设置有出口阀一（9）、出口阀二（10）和出口阀三（11），出口阀二（10）与伴生气回收装置（1）的出口连接，出口阀一（9）通过管线二（12）与物联网储罐（2）的入口连接，出口阀三（11）通过管线三（13）与中压cng充装车（3）连接，中压cng充装车（3）通过管线四（14）与cng移动罐车（4）连接。

2.根据权利要求1所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述伴生气回收装置（1）包括依次连接的前置过滤器（101）、压缩机（102）、初级油分离器（103）和二级油分离器（104）；所述前置过滤器（101）与所述管线一（6）连接，所述二级油分离器（104）顶部与排气管（105）连接，排气管（105）上设置排气切断阀（106）；所述初级油分离器（103）和二级油分离器（104）分别与循环管线一（107）、循环管线二（108）连接，循环管线一（107）和循环管线二（108）均通过总循环管线（109）与压缩机（102）连接；所述循环管线一（107）上设置有空气冷却器（110）。

3.根据权利要求2所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述管线一（6）上设置有进气稳压阀（111），所述进气稳压阀（111）位于进气切断阀（7）与前置过滤器（101）之间。

4.根据权利要求2所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述伴生气回收装置（1）还包括安全阀（112），安全阀（112）的排气口直接接入到压缩机（102）入口。

5.根据权利要求2所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述初级油分离器（103）采用丝网式过滤器+中级精度的聚结式过滤；所述二级油分离器（104）采用高精度过滤器。

6.根据权利要求2所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述压缩机（102）采用是螺杆式压缩机。

7.根据权利要求1所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述伴生气回收装置（1）还包括控制柜，用于自动控制伴生气回收装置（1）的作业。

8.根据权利要求1所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述物联网储罐（2）设置有压力传感器（15）、温度传感器（16）、液位控制阀（17）和rtu信号器；压力传感器（15）、温度传感器（16）和液位控制阀（17）均与rtu信号器连接，rtu信号器与终端连接，将单拉井现场的信号远程输送至终端。

9.根据权利要求1所述的油田零散气回收装置，其特征在于：所述物联网储罐（2）下方设置集液罐（18）和伴热保温层（19），集液罐（18）用于储存物联网储罐（2）里面沉积出来的油水汇聚，伴热保温层（19）用于为集液罐（18）以及排污管线进行保温加热。

10.一种油田零散气回收方法，基于如权利要求1-9任一项所述的油田零散气回收装置实现，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明涉及石油天然气开发技术领域，具体地涉及一种油田零散气回收装置及方法，所述装置包括伴生气回收装置、物联网储罐、中压CNG充装车、CNG移动罐车和多功能罐；所述多功能罐通过管线一与伴生气回收装置的入口连接；所述伴生气回收装置的出口与三通管件连接，三通管件连接的三个管路分别设置有出口阀一、出口阀二和出口阀三，出口阀二与伴生气回收装置的出口连接，出口阀一通过管线二与物联网储罐的入口连接，出口阀三通过管线三与中压CNG充装车连接，中压CNG充装车通过管线四与CNG移动罐车连接。本发明能够实现收集、储存、充装和运输四个过程，通过整个技术方案实现油田伴生气、套管气等小股量天然气的有效回收。技术研发人员：钟国华,王玉军,刘亚萍,扈延青,李建滨,张伟哲,潘子岳,何亚城受保护的技术使用者：山东科瑞油气装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27