CN211059818U - 适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，包括一套油气(水)分离系统、一套气体压缩系统、一套冷凝析液系统及相应的计量、关断、清管发射系统。其中，冷凝析液系统主要由超音速分离器与J‑T阀(或膨胀机)并联或串联组成，超音速分离器需根据海上油田伴生气量逐年产量递减的规律来设置若干不同处理能力大小的超音速分离器。本实用新型利用占地面积小的超音速分离器和J‑T阀在一定的工艺组合下，大幅脱除油田伴生气中水滴和重烃，减小生产中水合物抑制剂的注入量，特别是有助于预防管线停输后沿线温度不断降低和停输后的再启动时压力瞬间升高而造成管线内生成水合物，堵塞管道，具有很好的经济性和安全性。

Description

适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统

技术领域

本实用新型属于海洋油气储运技术领域，特别是涉及一种适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统。

背景技术

海上油气田开发具有空间小、风险大的特点，难以实现类似于陆上油气田采用甘醇类溶剂脱水方法，使得脱水深度不够。海上油气田产出的天然气经简单气液分离、增压后直接供用户(如热站、电站等)使用或外输至附近其他平台(一般为中心处理平台)。简单分离后的天然气中仍然携带有一定的重烃和水滴等，在海底管道的输送过程中，由于沿线温度不断降低、沿程高度的变化以及立管的存在，大量的液相会聚积在管道的低点处，不仅会加速管道的腐蚀，还会形成水合物堵塞管道，常用的预防水合物方式是注入一定量的水合物抑制剂(甲醇、乙二醇等)，控制在生产过程中水合物的生成，但在很多时候由于气体组分的变化等原因，需要注入的抑制剂剂量很大。同时，当管道停输后由于沿程温度进一步降低和化学药剂的流动，仍会形成水合物堵塞管道，唯一解决办法是放空，造成较大的资源浪费和环境污染。为此，希望寻求一种占地面积小、脱水深度较高的，适合于海上油气田天然气脱液析烃的方法，最大程度上减少，甚至取消化学药剂的注入，实现正常生产和停输后水合物的抑制，在经济与安全之间达到平衡。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是在有限的海上平台空间内，利用占地面积小、成本低的工艺设施减少湿气海底管道在输送过程中水合物抑制剂的注入量，以提高管输成本和油田开发效益。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，包括依次相连的油气(水)分离系统、气体压缩系统和冷凝析液系统；所述油气(水)分离系统由若干生产分离器相互串联组成；所述气体压缩系统由依次相连的气体冷却器、前涤气罐、增压单元和储气罐组成；所述冷凝析液系统包含超音速分离脱液系统和/或气体膨胀析液系统，所述冷凝析液系统由超音速分离脱液系统和气体膨胀析液系统组成时，所述超音速分离脱液系统和气体膨胀析液系统之间并联或串联连接。

进一步的，所述生产分离器为两相或三相的生产分离器。

进一步的，所述生产分离器之间根据温压的需要，可设置加热器和泵。

进一步的，根据井口压力的大小和外输压力的要求，可取消设置增压单元或设置多级增压单元，且多级增压单元串联连接。

进一步的，所述增压单元由依次连接的级间涤气罐、压缩机和级间冷却器构成。

进一步的，所述超音速分离脱液系统由至少两台超音速分离器并联连接构成。

进一步的，所述气体膨胀析液系统由依次串联的气体膨胀单元和后涤气罐组成；所述气体膨胀单元由单个J-T阀组成或由至少两个J-T阀相互并联组成。

进一步的，所述脱液析烃系统还包括相应的计量、关断和清管发射系统；所述计量、关断、清管发射系统分别指的是流量仪、高高压力关断控制阀、清管球发球筒。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.本实用新型系统包括一套油气(水)分离系统、一套气体压缩系统、一套冷凝析液系统及相应的计量、关断、清管发射系统。本实用新型利用占地面积小、成本较低的超音速分离器、节流阀或膨胀机等设备在一定的工艺组合下，大幅脱除天然气中水相液滴和重烃，减小后续生产过程中水合物抑制剂的注入量，具有很好的经济性。。

2.本实用新型的冷凝析液系统，脱水和重烃深度较高，可以大幅降低湿气海底管道中的滞液量，特别是有助于预防管线停输后沿线温度不断降低和停输后的再启动时压力瞬间升高而造成管线内生成水合物，堵塞管道，具有较好的安全性。

3.本实用新型特别适应于海上油气田产量衰减速度较快的特点。当超音速分离器与J-T阀串联布置时，天然气在超音速分离器的作用下温度大幅降低后进入J-T阀，温度进一步降低，一般可达到-(40～50)℃，主要是利用J-T阀在低温时节流效果显著的特点。同时，J-T阀也主要用于超音速分离器维检修时的节流冷凝析液(主要是海上油气田开发初期)；当超音速分离器与J-T阀并联布置时，J-T阀主要用于超音速分离器额定处理量之外的天然气节流降温析液(主要是海上油气田开发中后期)。即具有很好的适应性和针对性。

附图说明

图1为本实用新型系统的具体实例图之一；

图2为本实用新型系统的具体实例图之二；

图3为本实用新型系统的具体实例图之三；

附图标记：1-生产分离器；2-气体冷却器；3-前涤气罐；4-级间涤气罐；5-压缩机；6-级间冷却器；7-储气罐；8-超音速分离器；9-J-T阀；10-后涤气罐。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例提供的是一种适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，包括一套油气(水)分离系统、一套气体压缩系统、一套冷凝析液系统及相应的计量、关断、清管发射等系统，如图1至图3。

其中冷凝析液系统包含超音速分离脱液系统和/或气体膨胀析液系统，当冷凝析液系统由超音速分离脱液系统和气体膨胀析液系统组成时，超音速分离脱液系统和气体膨胀析液系统或并联或串联连接。

超音速分离脱液系统由多台超音速分离器8并联连接，且超音速分离器8应根据海上油田生产特点，选定不同规格大小的超音速分离器。气体膨胀析液系统包括气体膨胀单元和后涤气罐10，且气体膨胀单元和后涤气罐串联连接。气体膨胀单元由单只J-T阀9组成或多只J-T阀9并联而成；此外J-T阀9可以由膨胀机替代。

计量、关断、清管发射等系统分别指的是流量仪、高压力关断控制阀、清管球发球筒，流量仪、高压力关断控制阀、清管球发球筒均依次安装在海管的入口。

油气(水)分离系统包括若干生产分离器1(两相或三相)，且生产分离器1之间串联连接。生产分离器间根据温压的需要，可设置加热器和泵。

生产分离器气相出口依次连接气体冷却器2、前涤气罐3、增压单元，储气罐7和冷凝析液系统。根据外输海底管道压力的要求，增压单元可由多级压缩机5，及相应的级间涤气罐4和级间冷却器6组成，若来自井口的物流压力较高，也可以取消增压单元。冷凝析液系统主要是利用超音速分离器8与J-T阀9(或膨胀机)并联或串联组成，超音速分离器8需根据海上油气田天然气逐年产量递减的规律来设置若干不同处理能力大小的超音速分离器。当J-T阀9与超音速分离器8并联设置时，J-T阀9设置成一路或多路；当J-T阀9与超音速分离器8串联设置时，J-T阀9的数量同超音速分离器8的数量一致。超音速分离器8液相出口与J-T阀9出口相连后进入后涤气罐10。超音速分离器气相出口与后涤气罐中气相出口物流混合后通过海管外输。

海上油气田生产的井流物首先进入生产分离器1，在生产分离器1的作用下，分离出的油、水进入下一级处理单元，分离出的气相往往温度较高，进入气体冷却器2，一般冷却至40～45℃，部分较重的液烃和水滴在前涤气罐3中凝结，气相在由级间涤气罐4、压缩机5和级间冷却器6的组成的增压单元的作用下增压，增压单元中压缩机的级数取决于井口物流的压力和外输海底管道的压力需求。增压后的天然气进入由超音速分离器8和/或J-T阀9(或膨胀机)组成的冷凝析液系统。当设置的超音速分离器8与天然气逐年产量匹配性较好时，冷凝析液系统可仅包活由超音速分离器8构成的超音速分离脱液系统，如图1。当超音速分离器8与J-T阀9并联布置时(见图2)，J-T阀9主要用于超音速分离器8额定处理量之外的天然气节流降温析液(主要是海上油气田开发中后期)；当超音速分离器8与J-T阀9串联布置时(见图3)，天然气在超音速分离器8的作用下温度大幅降低后进入J-T阀9，温度进一步降低，一般可达到-(40～50)℃，主要是利用J-T阀9在低温时节流效果显著的特点。同时，J-T阀9也主要用于超音速分离器8维检修时的节流冷凝析液。从超音速分离器8液相出口的液相与J-T出口的物流合并后进入后涤气罐10，在后涤气罐10中分离出气相去海底管道入口外输，分离出的液相与前涤气罐3、级间涤气罐4、储气罐7分离出的液相合并后进入海上平台上的闭式排放罐中。相应的辅助系统用于系统出现紧急情况时的安全防护，主要包括系统或单元报警、关断、泄放等。

本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，包括依次相连的油气(水)分离系统、气体压缩系统和冷凝析液系统；所述油气(水)分离系统由若干生产分离器相互串联组成；所述气体压缩系统由依次相连的气体冷却器、前涤气罐、增压单元和储气罐组成；所述冷凝析液系统包含超音速分离脱液系统和/或气体膨胀析液系统。

2.根据权利要求1所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，所述生产分离器为两相或三相的生产分离器。

3.根据权利要求1所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，所述生产分离器之间根据温压的需要，可设置加热器和泵。

4.根据权利要求1所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，根据井口压力的大小和外输压力的要求，可取消设置增压单元或设置多级增压单元，且多级增压单元串联连接。

5.根据权利要求1或4所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，所述增压单元由依次连接的级间涤气罐、压缩机和级间冷却器构成。

6.根据权利要求1所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，所述冷凝析液系统由超音速分离脱液系统和气体膨胀析液系统组成时，所述超音速分离脱液系统和气体膨胀析液系统之间并联或串联连接。

7.根据权利要求1或6所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，所述超音速分离脱液系统由至少两台超音速分离器并联连接构成。

8.根据权利要求1或6所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，所述气体膨胀析液系统由依次串联的气体膨胀单元和后涤气罐组成；所述气体膨胀单元由单个J-T阀组成或由至少两个J-T阀相互并联组成。

9.根据权利要求1所述适用于减少湿气海管水合物抑制剂注入量的脱液析烃系统，其特征在于，所述脱液析烃系统还包括相应的计量、关断和清管发射系统；所述计量、关断、清管发射系统分别指的是流量仪、高高压力关断控制阀、清管球发球筒。

Images