一种高压天然气井口降压发电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高压天然气井口降压发电系统，包括依次连接的采气树、降压过滤系统、滑片式膨胀机；所述降压过滤系统由依次连接的旋流器、拉瓦尔喷管、离心分离器组成，离心分离器通过排污口与沉积罐连接；所述滑片式膨胀机的进气口连接有天然气输出管线，出气口与离心分离器连接，主轴与发电机连接。本发明专利技术不仅能有效的实现高压天然气井口降压，还能过滤掉高压天然气所携带的固体颗粒、水、重烃等杂质，保护后续的输运设备；减小冲蚀效应，提高整个输运系统的使用寿命，天然气压力能转化的电能还能用于井场日常使用，符合绿色环保生产理念。符合绿色环保生产理念。符合绿色环保生产理念。

【技术实现步骤摘要】
一种高压天然气井口降压发电系统


[0001]本专利技术涉及一种高压天然气井口降压发电系统，属于高压天然气开采


技术介绍

[0002]国内新增气井主要分布在四川、新疆、鄂尔多斯等地区，这些地区的气井受地质条件的影响，普遍具有“三高”，既“高压力、高含硫、高产量”的特点，在气井开采初期，其压力往往30MPa以上，远远高于管网输送压力，高压天然气井口降压是每个高压天然气井场面临的重要问题。
[0003]传统的高压天然气井应用的井口降压阀成本可达数十万，在高速流动的固体颗粒的冲蚀下，降压阀的使用寿命在一个月到三个月不等，并且由于阀芯处存在高压低温的工况条件，这将使携带水分的天然气极易形成天然气水合物，造成阀门的堵塞，大大降低了天然气开采效率，且高压天然气具备很大的压力能，高压天然气井口传统降压方式不能将高压天然气所蕴藏的能量加以利用，因此造成了能源的浪费。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高压天然气井口降压发电系统，该高压天然气井口降压发电系统排出的天然气干气进入滑片式膨胀机后，通过膨胀做功驱动滑片式膨胀机主轴旋转，从而带动所述发电机发电，实现高压天然气压力能到电能的转化。
[0005]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0006]本专利技术提供的一种高压天然气井口降压发电系统，包括依次连接的采气树、降压过滤系统、滑片式膨胀机；所述降压过滤系统由依次连接的旋流器、拉瓦尔喷管、离心分离器组成，离心分离器通过排污口与沉积罐连接；所述滑片式膨胀机的进气口连接有天然气输出管线，出气口与离心分离器连接，主轴与发电机连接。
[0007]所述采气树的高压天然气出口通过节流阀和第一开关阀与旋流器连接。
[0008]在节流阀和第一开关阀之间设有第一压力表。
[0009]所述排污口与沉积罐之间设有单向阀。
[0010]所述沉积罐的出口端连接有沉积物输出管。
[0011]所述出口端通过第二开关阀与沉积物输出管连接。
[0012]所述发电机上连接几有电能输出线路。
[0013]所述滑片式膨胀机的进气口与天然气输出管线连接的管线上依次设有第二压力表、流量计、第三压力表。
[0014]本专利技术的有益效果在于：不仅能有效的实现高压天然气井口降压，还能过滤掉高压天然气所携带的固体颗粒、水、重烃等杂质，保护后续的输运设备；减小冲蚀效应，提高整个输运系统的使用寿命，天然气压力能转化的电能还能用于井场日常使用，符合绿色环保生产理念。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的连接图；
[0016]图中：1
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采气树，2
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节流阀，3
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第一压力表，4
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第一开关阀，5
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降压过滤系统，6
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旋流器，7
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拉瓦尔喷管，8
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离心分离器，9
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排污口，10
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单向阀，11
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沉积罐，12
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第二开关阀，13
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沉积物输出管，14
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滑片式膨胀机，15
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发电机，16
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电能输出线路，17
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第二压力表，18
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流量计，19
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第三压力表，20
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天然气输出管线。
具体实施方式
[0017]下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0018]如图1所示，一种高压天然气井口降压发电系统，包括依次连接的采气树1、降压过滤系统5、滑片式膨胀机14；所述降压过滤系统5由依次连接的旋流器6、拉瓦尔喷管7、离心分离器8组成，离心分离器8通过排污口9与沉积罐11连接；所述滑片式膨胀机14的进气口连接有天然气输出管线20，出气口与离心分离器8连接，主轴与发电机15连接。
[0019]所述采气树1的高压天然气出口通过节流阀2和第一开关阀4与旋流器6连接。
[0020]在节流阀2和第一开关阀4之间设有第一压力表3。
[0021]所述排污口9与沉积罐11之间设有单向阀10。
[0022]所述沉积罐11的出口端连接有沉积物输出管13。
[0023]所述出口端通过第二开关阀12与沉积物输出管13连接。
[0024]所述发电机15上连接几有电能输出线路16。
[0025]所述滑片式膨胀机14的进气口与天然气输出管线20连接的管线上依次设有第二压力表17、流量计18、第三压力表19。
[0026]可以理解的，单向阀10安装于沉积罐11与离心分离器8之间，用于阻止沉积罐11中气体回流。
[0027]可以理解的，从降压过滤系统5排出的天然气干气进入滑片式膨胀机14后，通过膨胀做功驱动滑片式膨胀机14的主轴旋转，从而带动发电机15发电。
[0028]本专利技术的工作过程为：
[0029]1.高压天然气从采气树1出来后经过节流阀2初步降压至降压过滤系统5的进口压力，由第一压力表3监测降压后的天然气压力，反馈给节流阀2，以调节节流阀2开度，经过初步降压后的天然气进入降压过滤系统5的旋流器6后获得一定的周向速度，再经过拉瓦尔喷管7加速，这时天然气的速度迅速增加、温度和压力降低，天然气中的水分、部分重烃将凝聚成液滴，在天然气经过离心分离器8时，具有较重质量的液滴以及固体颗粒具备更大的离心力，将沿离心分离器8内壁运动至离心分离器8的排污口9，从而进入沉积罐11进行沉降，最后通过沉积物输出管13输出；
[0030]2.经离心分离器8分离后的天然气干气将进入滑片式膨胀机14，高压天然气在滑片式膨胀机14中膨胀做功，带动膨胀式划片机14的主轴转动从而带动发电机15的主轴转动，至此，高压天然气的压力能转化为了电能，电能通过电能输出线路16输出，为井场日常所用；
[0031]3.经滑片式膨胀机14膨胀做功后的天然气由第二压力表17测压，经流量计18计量并调节流量使天然气达到输运压力要求后，再经第三压力表19测压，由天然气输出管线20
输出。
[0032]实施例
[0033]由上所述，本专利技术对井口高压天然气进行降压处理，过滤掉天然气中所携带的固、液颗粒及重烃等杂质，并能将高压天然气的压力能转化为电能为井场日常生活所用，具体的：
[0034]节流阀2安装于采气树1的高压天然气出口，用于控制气井产量以及调节井底压力。
[0035]第一压力表3安装于节流阀2之后，用于监测经节流阀节流后的天然气压力。
[0036]第一开关阀4安装于第一压力表3之后、降压过滤系统5之前，实现对整个系统的紧急关闭。
[0037]降压过滤系统5经旋流器6获得周向速度的高压天然气，进入拉瓦尔喷管7后速度迅速增加，压力降低，温度骤降，水分及部分重烃冷凝为小液滴。
[0038]离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压天然气井口降压发电系统，包括依次连接的采气树(1)、降压过滤系统(5)、滑片式膨胀机(14)，其特征在于：所述降压过滤系统(5)由依次连接的旋流器(6)、拉瓦尔喷管(7)、离心分离器(8)组成，离心分离器(8)通过排污口(9)与沉积罐(11)连接；所述滑片式膨胀机(14)的进气口连接有天然气输出管线(20)，出气口与离心分离器(8)连接，主轴与发电机(15)连接。2.如权利要求1所述的高压天然气井口降压发电系统，其特征在于：所述采气树(1)的高压天然气出口通过节流阀(2)和第一开关阀(4)与旋流器(6)连接。3.如权利要求2所述的高压天然气井口降压发电系统，其特征在于：在节流阀(2)和第一开关阀(4)之间设有第一压力表(3)。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗涛，黄华伟，杨飞，刘宇，石云升，张计春，邓琅，周操，李瑞云，
申请(专利权)人：贵州航天天马机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：