一种储气库采气增压外输系统和方法与流程

本发明属于天然气地下储气库采气阶段露点控制和外输，具体涉及一种储气库采气增压外输系统和方法。

背景技术：

1、近年来天然气管网压力在采气期逐年提升，最高已达到8mpa，各储气库采气末期随着管网压力的提升，可采工作气量随之降低。因此，需要提高地面装置处理能力，加速储气库工作气量提升。

2、通过对相关专利进行检索，现有技术主要涉及储气库天然气处理，相关专利检索情况如下：

3、一种枯竭气藏储气库地面集输系统，(cn107489404a发明专利)

4、该发明属于地下储气库的地面工艺流程及设备技术领域，具体涉及一种枯竭气藏储气库地面集输系统。一种枯竭气藏储气库地面集输系统，安装在储气库井口与外输管道之间，并且通过管道及阀组连接，所述的地面集输系统包括段塞流捕集器、空冷器、旋风分离器、过滤分离器、三甘醇脱水装置、天然气压缩机、放空火炬、计量分离器、采出水储罐、井口采气树和安装在管道上的阀组及放空阀组。本发明采用同一套管道及装置作为储气库注气和采气工艺输送系统，实现了注—采气管道及装置的重复利用，大幅降低了施工量及建设费用。

5、地下储气库采气集输装置(cn218439327u实用新型)

6、本实用新型公开了地下储气库采气集输装置，涉及储气库采气领域。地下储气库采气集输装置，包括采气管和除液管，所述采气管安装在除液管的两端，还包括：锥形管，固定连接在所述除液管内；所述除液管靠近锥形管的位置开设有环形流水槽；本实用新型可以对天然气中的水分尽可能充分的滤除，避免水汽跟随天然气一同输出，同时可以使水珠快速的汇集在一起，形成较大的水流向下流动，避免除液管内壁上粘黏的水滴在天然气快速的流动下，跟随天然气一同向上流动，影响对水的收集效率，有效地提高了对天然气与水的分离效果，和对分离出水的收集效率，不仅可以提高天然气的采集量，还可以提高天然气的纯度。

7、一种盐穴储气库注采气集输撬装置及工艺方法(cn104100235a发明专利)

8、该发明属于井场注采气技术领域。卧式重力式分离器连接电动球阀、旋塞阀、手动球阀和安全阀；第一电动球阀的另一端连接角式节流阀；角式节流阀的另一端连接第二电动球阀，第二电动球阀的另一端连接井口；手动球阀的另一端连接轴流式止回阀和超声波流量计，轴流式止回阀的另一端连接第三电动球阀，第三电动球阀的另一端连接井口；放空阀连接仪表接头和第四电动球阀，第四电动球阀的另一端连接甲醇注入口，甲醇注入口的另一端连接超声波流量计的另一端；旋塞阀的另一端连接常压排污罐；甲醇加药装置连接甲醇注入口。提高地下储气库的注采效率，提高储气库设备的安全性和可靠性。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明提供了一种储气库采气增压外输系统和方法，以提高储气库生产末期采气能力，降低储气库下限压力，提升储气库工作气量和调峰能力，提升可采天然气的采用效率，从而加速储气库达产，增强储气库调峰保供作用。

2、本发明所提供的技术方案如下：

3、一种储气库采气增压外输系统，包括：依次连通设置的低温分离除杂段和第一球阀，所述第一球阀并联有增压外输段。

4、在采气末期，由于储气库单井油压降低，导致储气库井采出天然气的压力降低，进而经过节流阀后降压的天然气无法满足进入管网的要求5-8mpa。基于上述技术方案，通过增压外输段对经过节流阀后降压的天然气进行增压，从而确保天然气再次达到满足进入管网的要求。

5、具体的，所述第一球阀打开，所述增压外输段关闭；或者，所述第一球阀关闭，所述增压外输段打开。

6、基于上述技术方案，系统即可以在采气前期和中期储气库井采出天然气的压力足够时进行工作，又可以在采气末期储气库井采出天然气的压力不足时进行工作。

7、具体的，所述低温分离除杂段包括：

8、依次连通设置的采气汇管、生产分离器和空冷器；

9、换热器、低温分离器和节流阀，所述换热器为管壳换热器，其管程具有进口和出口，其壳程具有进口和出口，所述低温分离器具有进口和出口，所述空冷器、所述换热器的壳程进口、所述换热器的壳程出口、所述节流阀、所述低温分离器的进口、所述低温分离器的出口、所述换热器的管程进口和所述换热器的管程出口依次连通设置；

10、以及外输调节阀，所述换热器的管程出口连通所述外输调节阀。

11、节流阀可选用j-t阀组等。

12、基于上述技术方案，可通过低温分离技术将天然气中的饱和水及烃类凝析出来，达到外输标准。

13、具体的，所述增压外输段至少包括天然气注气压缩机段，其进口连通所述外输调节阀，其出口连通天然气管网。

14、基于上述技术方案，可以方便的实现对天然气的增压。

15、进一步的，所述天然气注气压缩机段的进口设置有进口球阀，和/或所述天然气注气压缩机段的出口设置有出口球阀。

16、进一步的，所述天然气注气压缩机段包括依次连通设置的旋风分离器、管道过滤器和天然气注气压缩机。

17、本发明还提供了一种储气库采气增压外输方法，具体采用本发明所提供的储气库采气增压外输系统进行储气库采气增压外输。

18、具体的，储气库采气增压外输方法包括以下步骤：

19、1)储气库采气生产；

20、2)采出气直接外输或采出气增压外输。

21、步骤2)中，储气库采气前期和中期，单井采出天然气携带油水混合物，进入井场采气汇管。通过生产分离器初步分离油水后，进入空冷器降温，温度由40-50℃降至25℃左右。初步脱水脱烃后的天然气进入管壳式换热器，与低温分离器出来的冷气进行热交换，降温至0℃左右。再进入j-t阀组，通过节流降压，膨胀制冷，温度进一步降低至-10℃至-15℃，达到天然气的烃水露点后，满足天然气处理国标要求。进入低温分离器分离天然气中的饱和水和饱和烃，之后经管壳换热器与空冷器出来的热气热交换后，复热进入外输调节阀，调压后进入天然气管网。

22、步骤2)中，储气库采气末期，单井压力逐渐降低，与管网压力压差逐渐减小，当压差不足2mpa时，j-t阀节流降温效应也相应减弱，露点控制无法满足天然气处理要求。储气库面临停产，此时采用储气库外输增压方法，设计天然气增压流程，将外输天然气引入天然气注气压缩机入口，通过压缩机增压后进入天然气管网。

23、优选的，储气库井压力大于或等于10mpa，步骤2)中，打开所述第一球阀关闭，并关闭所述增压外输段，采出气直接外输。

24、基于上述技术方案，可以在采气前期和中期储气库井采出天然气的压力足够时，方便的进行采出气直接外输。

25、优选的，储气库井压力小于8mpa，步骤2)中，关闭所述第一球阀关闭，并打开所述增压外输段，采出气增压外输。

26、基于上述技术方案，可以在采气末期储气库井采出天然气的压力降低后，对天然气进行增压，从而确保天然气满足进入管网的要求。

27、本发明的有益效果：

28、1)本发明创新采气末期使用压缩机增压外输模式，解决扩大工作气容量的问题；降低j-t阀后的外输压力可以增加单井采气能力，将无法采出的库容气采出；

29、2)储气库采气阶段，旋风分离器、管道过滤器和天然气注气压缩机处于停运状态；在采气末期启用旋风分离器、管道过滤器和天然气注气压缩，用来向管网增压外输，可提高注气压缩机和注气分离区的设备利用率。