一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统；该系统采用整体式撬装，包括依次连接的天然气井口采气树、立式三相分离器、回收装置、汽轮机、发电机、蓄电池，所述回收装置包括重烃分离及气体再回收装置和与重烃分离及气体再回收装置连接的气液分离及气体再回收装置，在重烃分离及气体再回收装置上连接有用于重烃与天然气的再分离的第一卧式两相分离器，气液分离及气体再回收装置上连接有用于游离水气与天然气的再分离第二卧式两相分离器。本发明专利技术可进行压力能发电，回收巨大的压力能，具有消除设备安全隐患、经济性较大等优点；应用到天然气管网不仅可以解决偏远调压场站、调压箱缺电问题，还能替代或减少办公场所的市政用电。所的市政用电。所的市政用电。

【技术实现步骤摘要】
一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统


[0001]本专利技术涉及一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统，属于深井、超深井高压天然气开采


技术介绍

[0002]随着油气行业的不断发展，越来越多的非常规气田被勘探开发，深井及超深井越来越多，井口采出气压力远远高于管输压力，因此需要对井口采出气进行降压处理，而传统降压方式不仅将蕴含的压力能浪费掉，还会因为急剧降温对管道及设备运行安全构成威胁。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统，该井口高压天然气自动净化及降压发电系统为整体撬装结构，解决了深井、超深井高压天然气开采后降压及压力能再利用问题，实现了降压压力能再利用，提高能源再利用效率，具有高效节能，经济环保的有点。
[0004]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0005]本专利技术提供的一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统；该系统采用整体式撬装，包括依次连接的天然气井口采气树、立式三相分离器、回收装置、汽轮机、发电机、蓄电池，所述回收装置包括重烃分离及气体再回收装置和与重烃分离及气体再回收装置连接的气液分离及气体再回收装置，重烃分离及气体再回收装置和气液分离及气体再回收装置的结构相同；所述重烃分离及气体再回收装置上连接有用于重烃与天然气的再分离的第一卧式两相分离器，气液分离及气体再回收装置上连接有用于游离水气与天然气的再分离第二卧式两相分离器。
[0006]所述重烃分离及气体再回收装置包括稳流段，稳流段的一端连通有分离腔和出口扩压段，另一端连通有引射回流腔和用于气体降压加速的缩扩型喷嘴。
[0007]所述缩扩型喷嘴的上设有引射回流口，分离腔上设有分离口。
[0008]所述缩扩型喷嘴的入口端连接有入口腔室，在入口腔室内设有用于加旋天然气的旋流器。
[0009]所述重烃分离及气体再回收装置的出口扩压段与气液分离及气体再回收装置的入口腔室连接，重烃分离及气体再回收装置的入口腔室与立式三相分离器连接，气液分离及气体再回收装置的出口扩压段与汽轮机连接；所述重烃分离及气体再回收装置的分离口和引射回流口通过法兰与第一卧式两相分离器连接，气液分离及气体再回收装置的分离口和引射回流口通过法兰与第二卧式两相分离器连接。
[0010]所述天然气井口采气树与用于气固液初分离的立式三相分离器之间设有用于井底压力调控与保护的手动控制阀；所述立式三相分离器的一侧设有用于检测固液量并反馈相关信号的物位计，立式三相分离器的底流口设有清理分离固液的第一电动阀门。
[0011]所述立式三相分离器与重烃分离及气体再回收装置相连的管路上依次设有第二电动阀门、第一气体质量流量计、第一压力变送器；所述重烃分离及气体再回收装置与气液分离及气体再回收装置连接的管路上依次设有第二压力变送器、第四电动阀门、第三压力变送器；所述气液分离及气体再回收装置与汽轮机连接的管路上依次设有第四压力变送器和第六电动阀门。
[0012]所述第一卧式两相分离器的一侧设有第一液位计，第一卧式两相分离器的底流口设置有第三电动阀门；所述第二卧式两相分离器的一侧设有第二液位计，第二卧式两相分离器的底流口设有第五电动阀门。
[0013]所述汽轮机的气体出口管路上依次设有第七电动阀门和第二气体质量流量计，在第二气体质量流量计上预留有与外输管路连接的管路接口。
[0014]所述汽轮机的转轴通过磁力联轴器与发电机连接。
[0015]本专利技术的有益效果在于：可进行压力能发电，回收巨大的压力能，具有消除设备安全隐患、经济性较大等优点；应用到天然气管网不仅可以解决偏远调压场站、调压箱缺电问题，还能替代或减少办公场所的市政用电，为企业节能降耗开辟新的能源途径，为节能减排、保护环境做出贡献。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的连接示意图；
[0017]图2是图1中重烃分离及气体再回收装置的结构示意图；
[0018]图中：1
‑
天然气井口采气树，2
‑
手动控制阀，3
‑
第一电动阀门，4
‑
立式三相分离器，5
‑
物位计，6
‑
第二电动阀门，7
‑
第一气体质量流量计，8
‑
第一压力变送器，9
‑
重烃分离及气体再回收装置，901
‑
入口腔室，902
‑
旋流器，903
‑
缩扩型喷嘴，904
‑
引射回流腔，905
‑
稳流段，906
‑
分离腔，907
‑
出口扩压段，908
‑
分离口，909
‑
引射回流口，10
‑
第一液位计，11
‑
第一卧式两相分离器，12
‑
第三电动阀门，13
‑
第二压力变送器，14
‑
第四电动阀门，15
‑
第三压力变送器，16
‑
气液分离及气体再回收装置，17
‑
第二液位计，18
‑
第二卧式两相分离器，19
‑
第五电动阀门，20
‑
第四压力变送器，21
‑
第六电动阀门，22
‑
汽轮机，23
‑
第二气体质量流量计，24
‑
第七电动阀门，25
‑
磁力联轴器，26
‑
发电机，27
‑
蓄电池。
具体实施方式
[0019]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。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统；该系统采用整体式撬装，包括依次连接的天然气井口采气树1、立式三相分离器4、回收装置、汽轮机22、发电机26、蓄电池27，所述回收装置包括重烃分离及气体再回收装置9和与重烃分离及气体再回收装置9连接的气液分离及气体再回收装置16，重烃分离及气体再回收装置9和气液分离及气体再回收装置16的结构相同；所述重烃分离及气体再回收装置9上连接有用于重烃与天然气的再分离的第一卧式两相分离器11，气液分离及气体再回收装置16上连接有用于游离水气与天然气的再分离第二卧式两相分离器18。
[0022]如图2所示，所述重烃分离及气体再回收装置9包括稳流段905，稳流段905的一端
连通有分离腔906和出口扩压段907，另一端连通有引射回流腔904和用于气体降压加速的缩扩型喷嘴903。
[0023]所述缩扩型喷嘴903的上设有引射回流口909，分离腔906上设有分离口908。
[0024]所述缩扩型喷嘴903的入口端连接有入口腔室901，在入口腔室901内设有用于加旋天然气的旋流器902。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井口高压天然气自动净化及降压发电系统，其特征在于：该系统采用整体式撬装，包括依次连接的天然气井口采气树(1)、立式三相分离器(4)、回收装置、汽轮机(22)、发电机(26)、蓄电池(27)，所述回收装置包括重烃分离及气体再回收装置(9)和与重烃分离及气体再回收装置(9)连接的气液分离及气体再回收装置(16)，重烃分离及气体再回收装置(9)和气液分离及气体再回收装置(16)的结构相同；所述重烃分离及气体再回收装置(9)上连接有用于重烃与天然气的再分离的第一卧式两相分离器(11)，气液分离及气体再回收装置(16)上连接有用于游离水气与天然气的再分离第二卧式两相分离器(18)。2.如权利要求1所述的井口高压天然气自动净化及降压发电系统，其特征在于：所述重烃分离及气体再回收装置(9)包括稳流段(905)，稳流段(905)的一端连通有分离腔(906)和出口扩压段(907)，另一端连通有引射回流腔(904)和用于气体降压加速的缩扩型喷嘴(903)。3.如权利要求2所述的井口高压天然气自动净化及降压发电系统，其特征在于：所述缩扩型喷嘴(903)的上设有引射回流口(909)，分离腔(906)上设有分离口(908)。4.如权利要求2所述的井口高压天然气自动净化及降压发电系统，其特征在于：所述缩扩型喷嘴(903)的入口端连接有入口腔室(901)，在入口腔室(901)内设有用于加旋天然气的旋流器(902)。5.如权利要求2所述的井口高压天然气自动净化及降压发电系统，其特征在于：所述重烃分离及气体再回收装置(9)的出口扩压段(907)与气液分离及气体再回收装置(16)的入口腔室(901)连接，重烃分离及气体再回收装置(9)的入口腔室(901)与立式三相分离器(4)连接，气液分离及气体再回收装置(16)的出口扩压段(907)与汽轮机(22)连接；所述重烃分离及气体再回收装置(9)的分离口(908)和引射回流口(909)通过法兰与第一卧式两相分离器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张计春，刘宇，黄华伟，邓琅，罗涛，石云升，
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：