一种快速可装配式天然气井口采气装置的制作方法

1.本发明属于天然气采气装置领域，尤其涉及一种快速可装配式天然气井口采气装置。


背景技术：

2.近些年来随着科技和社会的不断发展，人们的生活、生产水平有了很大的提高，由于天然气在燃烧过程中只产生二氧化碳和水，产生的二氧化碳仅为煤炭燃烧的40%左右，燃烧后无废渣，较于煤炭、石油等能源具有使用安全性好、热值高等优势而受到人们的青睐。我国天然气的储量巨大,天然气作为一种清洁型的能源,极其符合国家节能环保理念。但天然气开采过程中若工艺不当，造成泄漏很容易出现危险，且天然气开采井场较为分散，监控较为困难。
3.在天然气行业迅猛发展的势头下，目前大多数的天然气田地面集输工程天然气气井井口施工方案还继续沿用各专业现场进行设备安装调试，对人力投入较大，尤其在冬季施工，现场施工难度大，极易出现施工质量不过关，会造成重复返工，增加成本投入和造成工期延误。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决上述问题，提供一种快速可装配式天然气井口采气装置。
5.本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，包括采气管线、排液管线、排液罐和plc控制器；所述采气管线、排液管线、排液罐和plc控制器设置于同一撬块上；所述采气管线包括依次通过管道相连接天然气采气接口、角式智能调节阀、紧急切断阀和排液罐进口截止阀，及依次通过管道相连接的排液罐天然气出口阀、过滤器及差压变送器、天然气流量计、天然气出口手动截止阀和天然气出口；所述排液罐进口截止阀和排液罐天然气出口阀均与前述排液罐相连通；所述排液管线包括依次通过管道相连接的排液罐自动排液阀、排液罐手动排液截止阀和排液罐污水去集气站接口；所述排液罐自动排液阀与前述排液罐相连通；所述角式智能调节阀、紧急切断阀、过滤器及差压变送器、天然气流量计和排液罐自动排液阀均与plc控制器相连接。
6.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，还包括注醇管线；所述注醇管线包括依次通过管道相连接的甲醇自集气站来接口、注醇管线就地压力表、手动球阀、注醇止回阀、注醇出口截止阀和采气树注醇接口；所述注醇管线设置于前述撬块上。
7.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，其特征在于：所述天然气采气接口与角式智能调节阀之间依次设置有油压就地压力表和油压远传压力变送器；所述紧急切断阀与排液罐井口截止阀之间依次设置有管压就地压力表、管压远传压力变送器和温度变送器；所述排液罐自动排液阀与排液罐手动排液截止阀之间设置一排液电磁流量计；
所述油压远传压力变送器、管压就地压力表、温度变送器、排液电磁流量计均与前述plc控制器相连接。
8.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，还包括一旁通管线；所述旁通管线的一端与温度变送器和排液罐井口截止阀之间的管道相连通；所述旁通管线的另一端与过滤器及差压变送器和排液罐天然气出口阀之间的管道相连通；所述旁通管道的两端均设置有控制闸阀；通过设置旁通管线连通排液罐的两侧的管道，主要作用在于排液罐故障或检修工程中不影响流程的正常使用，通过排液罐两端的控制闸阀控制是否投入和切除排液罐流程；提高检修效率。
9.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，所述排液罐天然气出口阀与过滤器及差压变送器之间设置一旁通管线法兰接口；所述旁通管线法兰接口与前述旁通管线的另一端相连接。通过设置旁通管线法兰接口实现对于旁通管线的快速便捷的连接，提高施工效率。
10.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，所述排液罐上设置一排液罐磁翻板液位计；所述排液罐磁翻板液位计与前述plc控制器相连接。
11.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，所述天然气出气口与天然气出口手动截止阀之间设置一外输管线出口手动闸阀；通过设置外输管线出口手动闸阀，在投产前通过手动关闭输气主管线。
12.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，所述plc控制器设置有采气树套压接口和modbus tcp/ip端口。
13.进一步，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，所述plc控制器与太阳能电源相连接；采用太阳能电源可有效的减少布线，提高施工效率。
14.本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置，天然气自采气树流入本装置，经过角式智能调节阀、紧急切断阀流入排液罐，其中液相物质储存在排液罐中，天然气从排液罐上口流出，经过过滤器和天然气流量计后流出汇入去集气站总管线。注醇流程经过手动球阀、天然气出口手动截止阀、注醇出口截止阀流入采气树注醇口；本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置功耗低，运行安全可靠，简便施工，大大提高了天然气井口安装调试的效率，实用性更强，适于推广使用。
附图说明
15.图1为本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置结构示意图；图2为本实施例所述快速可装配式天然气井口采气装置结构示意图；图3为本实施例所述plc控制器与检测装置的连接示意图；其中1
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油压就地压力表，2
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油压远传压力变送器，3
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角式智能调节阀，4
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紧急切断阀，5
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管压就地压力表，6
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管压远传压力变送器，7
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温度变送器，8
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排液罐进口截止阀，9
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排液罐磁翻板液位计，10
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排液罐，11
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排液罐自动排液阀，12
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排液电磁流量计，13
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排液罐天然气出口阀，14
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排液罐手动排液截止阀，15
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旁通管线法兰接口，16
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过滤器及差压变送器，17
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天然气流量计，18
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注醇管线就地压力表，19
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手动球阀，20
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天然气出口手动截止阀，21
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注醇止回阀，22
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注醇出口截止阀，23
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外输管线出口手动闸阀，24
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撬块、25
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旁通管线。
具体实施方式
16.下面通过附图及实施例对本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置进行详细说明。
17.本公开实施例所述快速可装配式天然气井口采气装置，如图1、图2所示，包括采气管线、排液管线、排液罐10和plc控制器；其中a为自天然气采气树出气口接口，b为甲醇至采气树注醇接口，c为天然气去集气站管线接口，d为甲醇自集气站来接口，e为排液罐污水去集气站接口；所述采气管线、排液管线、排液罐10和plc控制器设置于同一撬块24上；还包括注醇管线；所述注醇管线包括依次通过管道相连接的甲醇自集气站来接口、注醇管线就地压力表18、手动球阀19、注醇止回阀21、注醇出口截止阀22和采气树注醇接口；所述注醇管线设置于前述撬块24上。所述采气管线包括依次通过管道相连接天然气采气接口、角式智能调节阀3、紧急切断阀4和排液罐进口截止阀8，及依次通过管道相连接的排液罐天然气出口阀13、过滤器及差压变送器16、天然气流量计17、天然气出口手动截止阀20和天然气出口；所述排液罐进口截止阀8和排液罐天然气出口阀13均与前述排液罐10相连通；所述排液管线包括依次通过管道相连接的排液罐自动排液阀11、排液罐手动排液截止阀14和排液罐10污水去集气站接口；所述排液罐自动排液阀11与前述排液罐10相连通。
18.在本公开实施例中，所述天然气采气接口与角式智能调节阀3之间依次设置有油压就地压力表1和油压远传压力变送器2；所述紧急切断阀4与排液罐10井口截止阀之间依次设置有管压就地压力表5、管压远传压力变送器6和温度变送器7；所述排液罐自动排液阀11与排液罐手动排液截止阀14之间设置一排液电磁流量计12。
19.本公开实施例所述快速可装配式天然气井口采气装置，还包括一旁通管线25；所述旁通管线25的一端与温度变送器7和排液罐10井口截止阀之间的管道相连通；所述旁通管线25的另一端与过滤器及差压变送器16和排液罐天然气出口阀13之间的管道相连通；所述旁通管道的两端均设置有控制闸阀；通过设置旁通管线25连通排液罐10的两侧的管道，主要作用在于排液罐10故障或检修工程中不影响流程的正常使用，通过排液罐10两端的控制闸阀控制是否投入和切除排液罐10流程；提高检修效率。同时在所述排液罐天然气出口阀13与过滤器及差压变送器16之间设置一旁通管线法兰接口15；所述旁通管线法兰接口15与前述旁通管线25的另一端相连接。通过设置旁通管线法兰接口15实现对于旁通管线25的快速便捷的连接，提高施工效率。
20.在本公开实施例中，所述角式智能调节阀3、紧急切断阀4、过滤器及差压变送器16、天然气流量计17和排液罐自动排液阀11均与plc控制器相连接；所述油压远传压力变送器2、管压就地压力表5、温度变送器7、排液电磁流量计12均与前述plc控制器相连接。
21.在本公开实施例中，所述排液罐10上设置一排液罐磁翻板液位计9；所述排液罐磁翻板液位计9与前述plc控制器相连接。所述plc控制器设置有采气树套压接口和modbus tcp/ip端口；所述plc控制器与太阳能电源相连接。所述天然气出气口与天然气出口手动截止阀20之间设置一外输管线出口手动闸阀23；在投产前，通过设置外输管线出口手动闸阀23采用手动方式关闭输气主管线。
22.本实施例中所述各仪表、阀门等组件所采用的具体型号如下表1所示。
23.表1
在本公开实施例中，所述plc控制器是数据采集及远程传输主要设备，如图3所示，主要进行包括天然气采气树井底套压压力检测、对天然气气井出口管线油压压力检测、对天然气切断阀后管压压力检测，对天然气井出口管线温度进行检测，对排液罐10液位进行液位检测，对排液罐10排液流量进行检测，对过滤器差压进行检测，对调流阀进行开度检测，对紧急切断阀4进行状态检测，对排液阀状态进行状态检测；联锁控制包括对井口智能调流阀进行控制，数字量输出模块对紧急切断阀4进行控制，达到联锁切断的功能，数字量输出模块对排液罐10液位进行控制，以达到排液罐10液位联锁功能；同时通过plc控制器中modbus tcp/ip 端口经铠装网线传输至远端以太网交换机，实现远传。
24.本公开实施例所述快速可装配式天然气井口采气装置通过采用撬装结构，结构紧凑，节约空间；因为撬装装置采用密集型布置，布置紧凑，这对于占土地较多的天然气行业来说可大大的减少占地。在进行装置布置前，大部分工作在工厂完成，现场安装只需将撬块24安装到预定位置、撬块24进出口管线连接以及部分电气仪表的接线工作，可大幅减少现场工作量和安装时间。同时通过标准化可以避免设计错误的概率，在工厂就可以发现设计错误，通过工厂的先进设备和施工环境，可以大大减少现场施工返工情况。
25.在进行装置组装时，先将如表1所示采购的仪表、阀门设备进行测试，确认合格后再使用。待完成橇装成套工艺设备安装完工后，进行电气仪表安装，电气仪表安装接线至橇装接线箱后完工，同时完成接地线、等电位跨接工作。现场设备采用直流24v供电，然后在
plc控制器内进行分配，留出足够多分支为现场总线仪表设备供电。
26.在本公开实施例中所述快速可装配式天然气井口采气装置进行运行时，按照以下控制逻辑运行：1、井口阀后压力高于7.5mpa时，发出报警信息给下游用户；2、井口阀后压力高于7.6mpa时，联锁切断紧急切断阀4；3、井口阀后压力低于5.0mpa时，发出报警信息给下游用户；4、井口阀后压力低于4.0mpa时，联锁切断紧急切断阀4；5、在井口阀前压力高于5.0mpa,设定调节阀后需调节压力值，实现自动控制阀后压力不低于一定上限值，不低于一定下限值，此上下限值需根据现场工艺条件用户设定；6、排液阀根据排液罐10液位高于80%（可自行设定）打开排液阀，低于20%（可自行设定）关闭排液阀；7、气体流量计和排液流量计通过rs485
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modbus plc协议进行数据传输，将瞬时流量和累计流量传输至plc控制器中。
27.如上实施例所述，本发明所述快速可装配式天然气井口采气装置可在工厂根据各种情况进行系统调试，完成单回路测试以后进行的系统的联合调试，主要针对联锁条件多、控制关系复杂的参数，这些参数之间有很多的关联，可用强制、假设的方法进行测设，以达到完善系统，更好的实现控制目标。
28.同时，在到达现场后可现场进行实际调试，需同时注意设备的可靠性和安全性；在调试过程总需满足系统程序的完整性，同时结合具体应用场景分析故障点进行解决。