采氣新工藝、新技術(shù)課件(PPT 94頁(yè))

1、采氣新工藝、新技術(shù)/7/21/20221第1頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)新工藝增壓采氣工藝定壓增壓采氣定產(chǎn)增壓采氣增壓采氣工藝流程增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)/7/21/20222第2頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝負(fù)壓采氣工藝流程負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)/7/21/20223第3頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)新技術(shù)井安技術(shù)地面井安技術(shù)井下井安技術(shù)井下節(jié)流采氣技術(shù)SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)/7/21/20224第4頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)定壓增壓采氣 在一定時(shí)期內(nèi)，利用增壓采氣工藝對(duì)低壓氣井進(jìn)行采氣生產(chǎn)時(shí)，低壓氣井的井口壓力保持不變。定產(chǎn)增壓采氣 在一定

2、時(shí)期內(nèi)，利用增壓采氣工藝對(duì)低壓氣井進(jìn)行采氣生產(chǎn)時(shí)，低壓氣井的井口產(chǎn)氣量保持不變。/7/21/20225第5頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)低壓氣井 靠氣井自身天然氣的壓力能已不能將天然氣輸給用戶使用（或不能輸入天然氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)）的氣井定義為低壓天然氣氣井，簡(jiǎn)稱低壓氣井。低壓氣井的壓力在0.1 MPa到幾MPa不等，它包括煤層瓦斯氣、石油伴生氣、淺層天然氣和開(kāi)采后期天然氣壓力降到低于用戶用氣壓力（或天然氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)輸氣壓力）的氣井。 /7/21/20226第6頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程 在實(shí)施增壓采氣工藝技術(shù)前，必須首先將原采氣流

3、程中的節(jié)流元件和阻力件去除。如圖增壓采氣流程圖/7/21/20227第7頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程氣田增壓站主要是對(duì)低壓氣田或高壓氣田開(kāi)采后期的低壓天然氣進(jìn)行增壓后輸往脫硫廠或輸送到輸氣干線，由于氣田情況不同，管輸要求不同，脫硫廠壓力等級(jí)不一致等對(duì)氣田增壓站的工藝流程也有很大的差別，很難說(shuō)有統(tǒng)一的工藝流程，但不管有多大的差別，都必須滿足下列基本要求：/7/21/20228第8頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程必須對(duì)原料氣進(jìn)行預(yù)處理。以滿足壓縮機(jī)對(duì)氣質(zhì)的要求。必須制定一套完善的工藝過(guò)程，把需要加壓的天然氣增加到所需壓力。

4、必須進(jìn)行增壓后處理，以使天然氣滿足管輸要求。為保證活塞式壓縮機(jī)的安全運(yùn)行，必須設(shè)置壓縮機(jī)進(jìn)排氣旁通管道回路。為保證壓縮機(jī)增壓站的安全運(yùn)行，必須設(shè)置壓縮機(jī)站越站旁通管道回路。為保證上述工藝過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，必須要有相應(yīng)的輔助系統(tǒng)。/7/21/20229第9頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程天然氣預(yù)處理一般要完成如下作業(yè)：對(duì)天然氣進(jìn)行分離、計(jì)量。除去其中的機(jī)械雜質(zhì)和游離水、凝析油等。前面已經(jīng)介紹過(guò)，不管是往復(fù)式壓縮機(jī)還是離心式壓縮機(jī)，對(duì)氣質(zhì)都有嚴(yán)格的要求，機(jī)械雜質(zhì)將使往復(fù)式壓縮機(jī)氣缸很快被磨壞，或打壞離心式壓縮機(jī)的葉片，凝析油的存在將破壞壓縮機(jī)的潤(rùn)滑，油水多了有可能堵死

5、排氣閥而弊缸，這將產(chǎn)生破壞整個(gè)壓縮機(jī)的嚴(yán)重后果，故消除這些雜質(zhì)是完全必要的，而且各壓縮機(jī)制造廠家對(duì)氣質(zhì)都有明確的標(biāo)準(zhǔn)。/7/21/202210第10頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程天然氣增壓過(guò)程必須完成啟動(dòng)、停車、正常操作、事故處理等作業(yè)。機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程是一個(gè)慢慢地加載過(guò)程，機(jī)組停車過(guò)程是慢慢地減載過(guò)程，因此必須有循環(huán)系統(tǒng)，使機(jī)組負(fù)荷慢慢地增加或減少，否則突然停車或突然加載都可能使機(jī)器遭到破壞，當(dāng)發(fā)生緊急事故時(shí)，還必須設(shè)有安全保護(hù)裝置和安全放空系統(tǒng)。/7/21/202211第11頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程經(jīng)加壓后的天然

6、氣溫度升高，為防止管道防腐層遭到破壞，管輸天然氣必須低于60，因此當(dāng)加壓后氣體溫度超過(guò)此值時(shí)必須進(jìn)行后冷卻，冷卻后會(huì)有游離水析出，因此還要進(jìn)行后分離。冷卻后的天然氣經(jīng)調(diào)壓計(jì)量后出站。/7/21/202212第12頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)增壓采氣工藝流程為完成上述作業(yè)還必須建立許多輔助系統(tǒng)，如燃料供給系統(tǒng)（如系電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)則必須有供電系統(tǒng)）、儀表控制系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、潤(rùn)滑油路系統(tǒng)等。所有增壓站必須有天然氣、冷卻水、潤(rùn)滑油、燃料氣等介質(zhì)的參數(shù)測(cè)量和顯示，當(dāng)其中有的參數(shù)超過(guò)規(guī)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)發(fā)生緊急事故時(shí)有安全保護(hù)裝置能自動(dòng)停機(jī)，因此儀表檢控系統(tǒng)是必不可少的。/

7、7/21/202213第13頁(yè)，共94頁(yè)?；靖拍钆c名詞解釋壓縮機(jī)：用來(lái)壓縮氣體借以提高氣體壓力的機(jī)械。也有把壓縮機(jī)稱為“壓氣機(jī)”和“氣泵”的 余隙容積及相對(duì)余隙容積：當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂端與氣缸組件之間的所有容積稱為余隙容積。它包括氣閥、氣缸蓋之間的容積，第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形空間以及氣閥缸內(nèi)側(cè)的三部分容積組成。余隙容積與氣缸工作容積之比，稱為相對(duì)余隙容積。 采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)/7/21/202214第14頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)基本概念與名詞解釋單作用：壓縮的動(dòng)作發(fā)生在壓縮缸的一端 雙作用：壓縮的動(dòng)作發(fā)生在壓縮缸的兩端 吸氣壓力：吸入

8、壓縮機(jī)的氣體壓力；多級(jí)壓縮機(jī)各級(jí)存在級(jí)進(jìn)氣壓力。排氣壓力：最終排出壓縮機(jī)的氣體壓力；由排氣管網(wǎng)決定：排入管網(wǎng)的流量與用戶耗氣量達(dá)到平衡；多級(jí)壓縮機(jī)各級(jí)存在級(jí)排氣壓力 /7/21/202215第15頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)基本概念與名詞解釋級(jí)間壓力：多級(jí)壓縮機(jī)末級(jí)以前各級(jí)的排出壓力，稱為級(jí)間壓力，或稱為該級(jí)的排氣壓力。單級(jí)壓比及總壓比：壓縮機(jī)末級(jí)排氣接管處壓力（壓縮機(jī)的名義排氣壓力）與第一級(jí)進(jìn)氣接管處壓力（壓縮機(jī)的名義吸氣壓力）之比，即壓縮機(jī)的（名義）壓比，也叫總壓比。各級(jí)排氣壓力與其吸氣壓力之比稱為級(jí)的（名義）壓比。 /7/21/202216第16頁(yè)，共94頁(yè)。采氣

9、新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)基本概念與名詞解釋吸氣溫度：壓縮機(jī)第一級(jí)吸入氣體的溫度。多級(jí)壓縮機(jī)各級(jí)的吸入氣體溫度稱為該級(jí)的吸氣溫度。排氣溫度：壓縮機(jī)末級(jí)排出氣體的溫度。在末級(jí)排氣法蘭接管處測(cè)量。由于壓縮氣體（R22、乙烯、乙炔高溫分解，氯氣電化、氧化腐蝕）、潤(rùn)滑油（粘度降低、積炭）、密封材料（膨脹變形、氧化）要求，排氣溫度一般都有所限制。 /7/21/202217第17頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)基本概念與名詞解釋級(jí)間溫度：多級(jí)壓縮機(jī)中間級(jí)的排出氣體溫度稱為級(jí)間溫度。壓縮機(jī)功率：在壓縮機(jī)的氣缸內(nèi)，一個(gè)實(shí)際循環(huán)所消耗的功稱指示功，單位時(shí)間內(nèi)所消耗的指示功稱為指示功率

10、，每級(jí)的指示功率稱為級(jí)指示功率。 /7/21/202218第18頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)基本概念與名詞解釋行程容積：壓縮機(jī)活塞單位時(shí)間中所掃過(guò)氣缸的容積，即單位時(shí)間內(nèi)的理論吸氣容積值，m3/min吸氣容積：壓縮機(jī)單位時(shí)間內(nèi)吸入氣缸的氣體容積值（在吸氣壓力條件下） /7/21/202219第19頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)基本概念與名詞解釋壓縮機(jī)排氣量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)最末級(jí)排出的氣體，換算到第一級(jí)吸氣口狀態(tài)（壓力、溫度、濕度和壓縮因子）或基準(zhǔn)狀態(tài)（0.101325MPa,20）時(shí)的氣體體積值即稱為壓縮機(jī)的排氣量。常用單位, , 104m3/d

11、閥速：壓縮機(jī)工作時(shí)氣體經(jīng)過(guò)氣閥時(shí)的最大氣流速度，也稱閥隙速度 /7/21/202220第20頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮機(jī)的分類及特點(diǎn)按其作用原理可分為容積式和速度式兩大類 /7/21/202221第21頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮機(jī)的分類及特點(diǎn)按其作用原理 容積式依賴往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件或旋轉(zhuǎn)部件在工作腔內(nèi)周期性的運(yùn)動(dòng)，使吸入工作腔的等質(zhì)量氣體體積縮小而提高壓力,其特點(diǎn)是壓縮機(jī)具有容積可周期變化的工作腔速度式則借助于作高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，使氣體獲得很高速度，然后在擴(kuò)容器中急劇降速增壓，使氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?與此同時(shí)氣體容積也相應(yīng)減小。其特點(diǎn)是壓縮

12、機(jī)具有驅(qū)使氣體獲得流動(dòng)速度的轉(zhuǎn)子 /7/21/202222第22頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)/7/21/202223第23頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮機(jī)的分類及特點(diǎn)按壓縮機(jī)排氣壓力的不同可分為低壓壓縮機(jī)、中壓壓縮機(jī)、高壓壓縮機(jī)和超高壓壓縮機(jī) 分 類名 稱排氣壓力(表壓)風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)100MPa/7/21/202224第24頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮機(jī)的分類及特點(diǎn)按壓縮級(jí)數(shù)分為單級(jí)壓縮機(jī)：氣體僅通過(guò)一次壓縮兩級(jí)壓縮機(jī)：氣體順次通過(guò)兩次壓縮多級(jí)壓縮機(jī)：氣體順次通過(guò)多次壓縮，相應(yīng)通 過(guò)幾次便是幾級(jí)壓縮機(jī) /7/21/20

13、2225第25頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮機(jī)的分類及特點(diǎn)壓縮機(jī)也可按排氣量或軸功率不同分為微型壓縮機(jī)、小型壓縮機(jī)、中型壓縮機(jī)和大型壓縮機(jī) 類 型排氣量m3min軸功率kW微型壓縮機(jī)11010055500大型壓縮機(jī)100500/7/21/202226第26頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮機(jī)的分類及特點(diǎn)壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)或工作特征的分類 按工作原理容積式動(dòng)力式按工作腔中運(yùn)動(dòng)件或氣流工作特性往復(fù)式回 轉(zhuǎn) 式離心式軸流式旋渦式噴射式按工作腔中運(yùn)動(dòng)件結(jié)構(gòu)特征活塞式隔膜式柱塞式轉(zhuǎn)子式滑片式液環(huán)式三角轉(zhuǎn)子渦旋式羅茨風(fēng)機(jī)雙螺桿單螺桿葉輪(透平)式噴射泵按驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)特

14、征曲柄(偏心軸)-連桿曲柄-滑管(滑塊)斜盤(pán)直線電磁(動(dòng)鐵或動(dòng)圈)氣、液力自由活塞/7/21/202227第27頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥式、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 臥式壓縮機(jī)氣缸均布置在曲軸一側(cè)，氣缸中心線與地面平行，分單列和兩列。其特點(diǎn)是裝卸、操作、檢修比較方便，對(duì)廠房高度要求低，輔機(jī)設(shè)備及管路的安裝布置方便，機(jī)身、曲軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；氣缸串聯(lián)多，填料數(shù)目少，可避免高壓填料泄漏；轉(zhuǎn)速低，易損件磨損少，技術(shù)要求低，使用壽命長(zhǎng)。但由于級(jí)在同一列中的串聯(lián)多，且各列之間難以相互平衡，故機(jī)器具有很大的不平衡慣性力；壓縮

15、機(jī)的重量和尺寸大，占地面積大，往復(fù)運(yùn)動(dòng)零部件重量很大，裝卸維修困難，垂直度、同心度、平行度不易保證；活塞桿、活塞環(huán)、缸套、填料磨損較快，基礎(chǔ)投資費(fèi)用大 /7/21/202228第28頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 立式壓縮機(jī)各列氣缸中心線均與地面垂直。其特點(diǎn)是活塞和氣缸鏡面磨損小且均勻，活塞環(huán)使用壽命長(zhǎng)；占地面積小；多列結(jié)構(gòu)慣性力平衡好，動(dòng)力性能好；機(jī)身形狀簡(jiǎn)單，輕巧，比重量??；最適宜迷宮密封和無(wú)油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)。但對(duì)廠房的高度要求較高，同時(shí)裝卸、操作、維修、管道布置困難；橫向振動(dòng)大，管系防振效

16、果差 /7/21/202229第29頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 角度式壓縮機(jī)各列氣缸中心線之間相互成一定的夾角，但不等于180。按不同的氣缸中心線夾角，又分為L(zhǎng)型、V型、W型、扇型等。除L型外，其余各型均為小型機(jī)組 。其特點(diǎn)是動(dòng)力性能好，重量和體積相對(duì)較??；結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，曲軸主軸承可采用滾動(dòng)軸承，機(jī)械性能好。除以上優(yōu)點(diǎn)外，L型壓縮機(jī)還有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：兩列往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量相等時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)較平衡；兩列90夾角，立式列為大直徑缸，水平列為小直徑氣缸，大缸磨損較小，機(jī)身受力較好；中間冷卻器和級(jí)間管

17、道直接安裝在機(jī)器上，結(jié)構(gòu)更合理。但是，角度式壓縮機(jī)身受力較復(fù)雜，不宜做成大型機(jī)器，管道架空安裝，維修不便，L型立式列具有立式壓縮機(jī)的缺點(diǎn) /7/21/202230第30頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 角度式壓縮機(jī)/7/21/202231第31頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)氣缸布置在曲軸兩側(cè)，兩相對(duì)列的曲柄錯(cuò)角為180。這種結(jié)構(gòu)型式是20世紀(jì)40年代才出現(xiàn)的，優(yōu)點(diǎn)十分顯著

18、，發(fā)展很快，是氣田天然氣增壓中采用的最主要的型式。四列以上的對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)，據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)設(shè)置的位置可分為M型，H型等形式。其特點(diǎn)：、階慣性力完全平衡，慣性力矩小，甚至為零，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，振動(dòng)極??；每?jī)蓚€(gè)相對(duì)列的曲柄錯(cuò)角為180。兩側(cè)活塞力全抵消，主軸承受力良好，主軸瓦的使用壽命長(zhǎng)；機(jī)器轉(zhuǎn)速高，重量和體積都很小，造價(jià)低，基礎(chǔ)重量輕、體積??；安裝檢修方便，對(duì)流程變化的適應(yīng)性強(qiáng)；對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)械的性能要求不高。但運(yùn)動(dòng)部件和填料數(shù)量較多，維修工作量大；易損件的使用壽命低；兩列的對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)的總切向力均勻性差。 /7/21/202232第32頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式

19、及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 對(duì)稱平衡型壓縮機(jī) M型的特點(diǎn)：安裝使用方便，便于改型，機(jī)組緊湊，占地面積?。皇箼z修的技術(shù)要求高，安裝、操作、檢修的空間較小，曲軸支承軸多，檢測(cè)不方便。 H型的特點(diǎn)：機(jī)器的列間距大，操作、檢修方便，機(jī)身和曲軸尺寸小，支承合理，易于變型；但安裝精度難于保證，且只能是四列以上的偶數(shù)列，比M型壓縮機(jī)占地面積稍大。/7/21/202233第33頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 對(duì)稱平衡型壓縮機(jī) /7/21/202234第34頁(yè)，共

20、94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞壓縮機(jī)形式及特點(diǎn)活塞式壓縮機(jī)按氣缸布置方式分有臥室、立式、角度式和對(duì)稱平衡型四種 常用活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式使用特性比較 活塞式壓縮機(jī)使用特性 /7/21/202235第35頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 活塞式壓縮機(jī)主要由三大部分組成：運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(曲軸、軸承、連桿、十字頭、傳動(dòng)裝置)、工作機(jī)構(gòu)(氣缸、活塞、氣閥等)與機(jī)身。此外還有三個(gè)輔助系統(tǒng)，即潤(rùn)滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 /7/21/202236第36頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種曲柄連桿機(jī)

21、構(gòu)，把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槭诸^的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力機(jī)經(jīng)傳動(dòng)裝置（皮帶輪、聯(lián)軸器、減速箱、偶合器等）帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸與連桿的大頭相連，連桿的小頭與十字頭或活塞銷相連，十字頭被限定在機(jī)身上的十字頭滑道內(nèi)，只能作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣旋轉(zhuǎn)的曲軸使連桿作平面擺動(dòng)，傳到十字頭則變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，十字頭再通過(guò)活塞桿帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。/7/21/202237第37頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)身用來(lái)支承和安裝整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)，又兼作潤(rùn)滑油箱用，曲軸用軸承支承在機(jī)身上，機(jī)身上的十字頭滑道又支撐著十字頭，壓縮機(jī)氣缸則固定在機(jī)身上。/7/21/202238第38頁(yè)，

22、共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 工作機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)工作原理的主要部件。氣缸呈圓筒形，兩端都裝有若干吸氣閥和排氣閥，活塞在氣缸中間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。被壓縮介質(zhì)由安裝在氣缸吸入口的吸氣閥吸入，經(jīng)過(guò)活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)壓縮升壓到排氣壓力后通過(guò)安裝在排氣口的排氣閥排出，經(jīng)冷卻器降溫后進(jìn)入下一級(jí)壓縮機(jī)壓縮或輸?shù)捷敋夤苈分泄┦褂谩＿M(jìn)入壓縮機(jī)的氣體分兩次或更多次壓縮升壓的情況稱多級(jí)壓縮。/7/21/202239第39頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 潤(rùn)滑系統(tǒng)的功用是將潤(rùn)滑油送到壓縮機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件的摩擦副表面上，以減小摩擦阻力和機(jī)械磨損，并帶

23、走摩擦產(chǎn)生的熱量，起減摩、冷卻、密封、防腐等作用，從而保證內(nèi)燃機(jī)壓縮機(jī)的正常工作并延長(zhǎng)使用壽命。它主要由油池、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、各種閥門(mén)及潤(rùn)滑油管道、油孔等組成。潤(rùn)滑油系統(tǒng)是壓縮機(jī)能夠連續(xù)安全運(yùn)行的基本保證。因?yàn)閴嚎s機(jī)運(yùn)行中，有若干摩擦副相互運(yùn)動(dòng)，如果這些摩擦副得不到良好的潤(rùn)滑，將因摩擦溫升而導(dǎo)致壓縮機(jī)癱瘓。 /7/21/202240第40頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 冷卻系統(tǒng)的功用是將受熱零件所吸收的多余熱量及時(shí)傳導(dǎo)出去，以保證壓縮機(jī)工作時(shí)溫度正常，不致因過(guò)熱或過(guò)冷而損壞機(jī)件，影響壓縮機(jī)的工作。按所用冷卻介質(zhì)的不同，冷卻系統(tǒng)可分為水冷卻系統(tǒng)及空氣

24、冷卻系統(tǒng)兩大類。水冷卻系統(tǒng)主要由氣缸體及氣缸蓋內(nèi)的冷卻水夾套、水泵、風(fēng)扇、散熱器、節(jié)溫器等組成。而空氣冷卻系統(tǒng)則主要由氣缸體及氣缸蓋上的散熱片、導(dǎo)流罩、風(fēng)扇等組成。冷卻系統(tǒng)也是壓縮機(jī)能夠連續(xù)安全運(yùn)行的基本保證。因?yàn)閴嚎s機(jī)運(yùn)行中被壓縮的氣體溫度會(huì)升高，同時(shí)壓縮機(jī)氣缸的溫度也會(huì)隨之升高，如果不及時(shí)進(jìn)行冷卻，當(dāng)氣缸內(nèi)壁溫度高于潤(rùn)滑油閃點(diǎn)，就將導(dǎo)致潤(rùn)滑油失效，從而使壓縮機(jī)處于癱瘓狀態(tài)/7/21/202241第41頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功用是調(diào)節(jié)壓縮機(jī)軸功率、排氣量和級(jí)間壓力。一般由余隙調(diào)節(jié)閥和氣閥頂開(kāi)裝置、閥件、旁路管系等組成。 /7/21

25、/202242第42頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)（單作用氣缸結(jié)構(gòu)）連桿曲柄吸氣閥排氣閥活塞活塞環(huán)活塞銷/7/21/202243第43頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)（雙作用氣缸結(jié)構(gòu)）十字頭十字頭滑道刮油環(huán)連桿曲柄吸氣閥吸氣閥排氣閥排氣閥活塞活塞桿活塞環(huán)活塞桿密封環(huán)壓縮機(jī)部件圖/7/21/202244第44頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)往復(fù)式活塞壓縮機(jī)的工作原理 余氣膨脹過(guò)程與吸氣過(guò)程/7/21/202245第45頁(yè)，共94頁(yè)。往復(fù)式活塞壓縮機(jī)的工作原理壓縮過(guò)程與排氣過(guò)程采氣新工藝、新技術(shù)增

26、壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)/7/21/202246第46頁(yè)，共94頁(yè)。往復(fù)式活塞壓縮機(jī)的工作原理壓縮機(jī)工作全過(guò)程采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)/7/21/202247第47頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮過(guò)程吸氣過(guò)程排氣過(guò)程余氣膨脹過(guò)程余氣膨脹容積余隙容積吸氣容積/7/21/202248第48頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)增壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)壓縮過(guò)程吸氣過(guò)程排氣過(guò)程余氣膨脹過(guò)程最低吸氣壓力最高吸氣壓力最高吸排壓力最低排氣壓力/7/21/202249第49頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝技術(shù)是在氣井井口壓力為負(fù)壓（低于大氣壓）的狀態(tài)下采氣

27、的一種工藝技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)一定的工藝設(shè)備措施，將氣井井口的壓力由大于或等于大氣壓降為負(fù)壓來(lái)實(shí)施采氣。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，使采用常規(guī)采氣工藝技術(shù)無(wú)法再生產(chǎn)的低壓氣井進(jìn)一步利用，從而加快了低壓氣藏（井）的開(kāi)采速度，提高了最終采收率，使有限的能源得到充分利用。/7/21/202250第50頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝流程我國(guó)用于煤礦瓦斯氣開(kāi)采的負(fù)壓采氣工藝是用真空泵將低壓氣井的天然氣抽吸出來(lái),以1個(gè)大氣壓的壓力輸入一個(gè)大容器中,再用壓縮機(jī)增壓輸送至用戶或集輸干線。 負(fù)壓采氣工藝流程/7/21/202251第51頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采

28、氣工藝流程自動(dòng)連續(xù)負(fù)壓采氣工藝工藝流程圖。該工藝配備有一套自動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)工藝投運(yùn)時(shí)，將出站計(jì)量等通道打開(kāi)，開(kāi)井投運(yùn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)井口壓力、穩(wěn)壓罐壓力和出站干線壓力的不同相互關(guān)系，以最節(jié)能的工藝設(shè)備運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓采氣作業(yè)。/7/21/202252第52頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝流程當(dāng)?shù)蛪簹饩捎陉P(guān)井復(fù)壓后開(kāi)井，井口壓力大于出站干線壓力時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉真空泵和壓縮機(jī)的進(jìn)口閥門(mén)，打開(kāi)真空泵和壓縮機(jī)的旁通管線閥門(mén)，氣井的天然氣就會(huì)通過(guò)真空泵和壓縮機(jī)的旁通管線，經(jīng)計(jì)量輸出站。/7/21/202253第53頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采

29、氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝流程當(dāng)運(yùn)行到井口壓力大于1個(gè)大氣壓，且等于或小于出站干線壓力時(shí)，氣井的天然氣無(wú)法輸出時(shí)，系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)壓縮機(jī)小旁通閥門(mén)，并自動(dòng)啟動(dòng)壓縮機(jī)，當(dāng)壓縮機(jī)預(yù)熱達(dá)到要求，系統(tǒng)依次開(kāi)啟壓縮機(jī)進(jìn)口和出口閥門(mén)，然后緩慢關(guān)閉壓縮機(jī)小旁通和大旁通閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)氣井增壓采氣。/7/21/202254第54頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝流程當(dāng)大排量的增壓采氣進(jìn)行到一定程度，氣井井口壓力下降至1個(gè)大氣壓以下，此時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)真空泵，同時(shí)開(kāi)啟真空泵進(jìn)口和出口閥門(mén)，當(dāng)真空泵運(yùn)行正常時(shí)，關(guān)閉真空泵旁通管線閥門(mén)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氣井負(fù)壓采氣。 /7/21/202255第55頁(yè)，共9

30、4頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝技術(shù)對(duì)氣井的要求 為了確保運(yùn)行的安全和高效性，負(fù)壓采氣對(duì)氣井有一些特殊的要求：1）必須是低壓氣井（井口壓力低于集輸干線壓力）；2）必須有良好的完井，氣井的垮塌和水竄，都將增加工藝的運(yùn)行成本；/7/21/202256第56頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝技術(shù)對(duì)氣井的要求3）剩余儲(chǔ)量要較為可觀，以保證投資的回收和適當(dāng)?shù)睦麧?rùn)收入或較好的社會(huì)效益為前提；4）最好是無(wú)水氣井，有水氣井，則必須同時(shí)采用排水采氣工藝，方能實(shí)施負(fù)壓采氣工藝技術(shù)；5）地層滲透性要好，應(yīng)具有可抽性。/7/21/202257第57頁(yè)，共94頁(yè)。采

31、氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝效果的決定因素 根據(jù)國(guó)外資料介紹，決定負(fù)壓采氣效果的先決因素是產(chǎn)層的透氣性，透氣性好，則抽放效果好，下表為國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)產(chǎn)層透氣性的可抽放性指標(biāo)。/7/21/202258第58頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)抽放指標(biāo) 難易程度地層滲透性系數(shù)m2MPa2d 換算成滲透率 10-3 m2百米鉆孔涌出量m3/min可以抽放0.12.510-10.3勉強(qiáng)抽放0.10.0012.510-12.510-30.30.1難以抽放0.0012.510-30.1評(píng)價(jià)產(chǎn)層透氣性的可抽放性指標(biāo)/7/21/202259第59頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)

32、負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣工藝負(fù)壓值設(shè)計(jì)蘇聯(lián)煤礦瓦斯抽放細(xì)則規(guī)定地面垂直鉆孔法中建議負(fù)壓值為0.0300.027MPa(絕壓)，我國(guó)陽(yáng)泉4礦地面瓦斯抽放負(fù)壓為0.02670.040MPa(絕壓)。國(guó)內(nèi)瓦斯抽放甲烷濃度以50%為最佳，合理流速建議為1112m/s。世界上現(xiàn)有技術(shù)可以達(dá)到的最低壓力為0.015MPa(絕壓)，/7/21/202260第60頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)自動(dòng)連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計(jì) 根據(jù)所選工藝井的具體情況和負(fù)壓采氣工藝要求，并以最大限度降低井口采氣回壓、提高采氣速度和最終采收率為目的，設(shè)計(jì)負(fù)壓采氣工藝方案的程序如下：/7/21/202261第

33、61頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)自動(dòng)連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計(jì)負(fù)壓采氣工藝流程設(shè)計(jì) 從氣井出來(lái)的天然氣由真空泵抽吸泵入分離器，將天然氣中所帶凝析水、真空泵部分循環(huán)水及少量固體微粒分離干凈，然后通過(guò)穩(wěn)壓罐進(jìn)入壓縮機(jī)增壓后計(jì)量，輸入集氣干線，供給用戶。/7/21/202262第62頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)自動(dòng)連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計(jì)流程設(shè)備配置及作用真空泵：用作使氣井井口的壓力降到負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓采氣；壓縮機(jī)：用作將真空泵輸出的0.1MPa的天然氣增壓達(dá)集輸氣干線的壓力，以便輸給用戶；/7/21/202263第63頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓

34、采氣工藝相關(guān)知識(shí)自動(dòng)連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計(jì)流程設(shè)備配置及作用穩(wěn)壓罐：用作真空泵和壓縮機(jī)串聯(lián)匹配時(shí)自動(dòng)控制反應(yīng)時(shí)間的調(diào)節(jié)；分離器：用作分離天然氣中的液體和固體雜質(zhì)；/7/21/202264第64頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)自動(dòng)連續(xù)負(fù)壓采氣工藝方案設(shè)計(jì)流程設(shè)備配置及作用計(jì)量裝置：用作對(duì)工藝采氣的計(jì)量；自動(dòng)控制系統(tǒng)：用于對(duì)真空泵和壓縮機(jī)串聯(lián)匹配的自動(dòng)控制和全套工藝設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集處理以及運(yùn)行的安全自動(dòng)保護(hù)。/7/21/202265第65頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用本文所述的負(fù)壓采氣工藝，對(duì)四川盆地氣田石油溝T1j3氣藏巴9井進(jìn)行工藝試驗(yàn)

35、。該井試驗(yàn)前為間歇生產(chǎn)，井口關(guān)井油套壓均為0.7MPa，當(dāng)輸氣壓力為0.230.5MPa，采氣量為0.81041.2104m3/d/7/21/202266第66頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)應(yīng)用實(shí)例1995年3月15日7月20日進(jìn)行了第一階段試運(yùn)，真空泵機(jī)組累計(jì)運(yùn)行355h 53min，壓縮機(jī)機(jī)組累計(jì)運(yùn)行367h 50min，整套設(shè)備聯(lián)機(jī)輸氣累計(jì)運(yùn)行238h 15min，壓縮機(jī)總輸氣時(shí)間達(dá)262h 30min，累計(jì)輸氣26.76104m3，日平均輸氣量為2.45104m3。/7/21/202267第67頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)應(yīng)用實(shí)例1996年

36、1月26日至1996年1月29日進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)備滿負(fù)荷試運(yùn)考核，整套工藝設(shè)備運(yùn)行74h 35min；輸氣73h 15min，累計(jì)輸氣8.6069104m3，日平均輸氣量為2.82104m3。運(yùn)行時(shí)真空吸氣壓力為0.0480.078MPa，輸氣干線壓力為0.3170.588MPa。/7/21/202268第68頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)應(yīng)用實(shí)例巴9井負(fù)壓采氣試驗(yàn)表明，實(shí)施負(fù)壓采氣大幅度降低了井口壓力，大大提高了天然氣產(chǎn)能，起到了良好的增產(chǎn)作用，使其由間歇生產(chǎn)變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并達(dá)到了提高最終采收率的目的。 /7/21/202269第69頁(yè)，共94頁(yè)。采氣

37、新工藝、新技術(shù)負(fù)壓采氣工藝相關(guān)知識(shí)負(fù)壓采氣在我國(guó)的發(fā)展前景綜上所述，國(guó)內(nèi)低滲透氣田的特性參數(shù)大多數(shù)都能滿足甚至優(yōu)越于國(guó)內(nèi)外實(shí)施負(fù)壓采氣工藝鉆孔井的指標(biāo)，對(duì)國(guó)內(nèi)低滲透、低壓力、低產(chǎn)量氣井實(shí)施負(fù)壓采氣工藝技術(shù)是可行的。/7/21/202270第70頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng) 井口安全系統(tǒng)的主要作用是防止一級(jí)節(jié)流后超高壓、出站后管線超低壓、井口和分離器火災(zāi)，并在出現(xiàn)以上情況時(shí)及時(shí)快速地關(guān)閉井口；另一作用是緊急情況下，現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程快速地關(guān)閉井口。一般情況下井口安全系統(tǒng)不用于正常關(guān)井。 天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在用的井口安全系統(tǒng)主要有哈里伯頓、貝克、卡麥隆等廠家的產(chǎn)品。/7/21/

38、202271第71頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)哈里伯頓井口安全系統(tǒng) 系統(tǒng)主要包括：切斷閥、高低壓導(dǎo)閥、中繼閥、易熔片和執(zhí)行氣源部分。 從氣路上來(lái)說(shuō)，包括有執(zhí)行氣路、控制氣路和泄放氣路三部分 井安系統(tǒng)/7/21/202272第72頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)哈里伯頓井口安全系統(tǒng)工作原理 執(zhí)行氣路首先從天然氣管線中引出（一般在分離器后的天然氣管線上）天然氣作為執(zhí)行氣的氣源，經(jīng)調(diào)壓后進(jìn)入控制箱中繼閥。中繼閥將氣源分為兩路，一路經(jīng)快速泄放閥后進(jìn)入切斷閥氣缸作為執(zhí)行氣；另一路經(jīng)調(diào)壓閥（設(shè)定值為3035psi）調(diào)壓后成為控制氣，經(jīng)電磁閥后進(jìn)入

39、各控制點(diǎn)（高、低壓導(dǎo)閥和易熔塞）。并給中繼閥提供背壓：泄放氣路在系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)提供氣體泄放通路。/7/21/202273第73頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)哈里伯頓井口安全系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行氣路導(dǎo)通，控制氣路穩(wěn)定，一旦發(fā)生某種異常情況如：起火引起易熔塞熔化、井口一級(jí)節(jié)流后壓力超高（超過(guò)高壓先導(dǎo)間設(shè)定動(dòng)作值）引起高壓先導(dǎo)閥動(dòng)作、干線壓力（輸壓）超低（低于低壓光導(dǎo)閥設(shè)定動(dòng)作值）引起低壓先導(dǎo)閥動(dòng)作、或遠(yuǎn)程控制（通過(guò)電磁閥），就會(huì)將控制氣迅速泄放于大氣中，造成中繼閥背壓丟失，使執(zhí)行氣路與泄放氣路導(dǎo)通，執(zhí)行氣迅速泄放，導(dǎo)致切斷閥關(guān)閉。/7/21/202274

40、第74頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng) 貝克井口安全系統(tǒng)主要由三大部分組成：井口安全截?cái)嚅y、控制箱及管線。井口安全截?cái)嚅y 井口安全截?cái)嚅y安裝在井口針閥上游，主要用于在緊急情況下切斷井口氣源。井安系統(tǒng)圖/7/21/202275第75頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng) 控制箱 控制箱是整個(gè) 貝克井口安全系統(tǒng)控制系統(tǒng)中最主要的部分，主要包括調(diào)壓閥、安全閥、過(guò)濾器、按鈕閥、常閉三通閥、電磁閥、高、低導(dǎo)閥、中繼閥、及壓力表等。管線 貝克井口安全系統(tǒng)的管線主要由3/8和1/4的不銹鋼管組成。/7/21/202276第76

41、頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng)工作原理 氣源氣（一般選用剛出單井分離器的氣為氣源）經(jīng)洗滌氣系統(tǒng)引壓閥、一級(jí)調(diào)壓閥（調(diào)1）調(diào)壓至120-150Psi，再經(jīng)安全閥（設(shè)定為275Psi）、過(guò)濾器后分兩路，一路進(jìn)入常閉三通閥（PV2-1）；另一路經(jīng)二級(jí)調(diào)壓閥（調(diào)2）調(diào)壓至40-60Psi、常閉三通閥（PV1-1）、電磁閥、三級(jí)調(diào)壓閥（調(diào)3）調(diào)壓至30Psi、高、低導(dǎo)閥后進(jìn)入中繼閥。/7/21/202277第77頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)工作時(shí)，拉起中繼閥手柄，同時(shí)按下鎖定銷，30Psi的控制氣

42、通過(guò)中繼閥分兩路，一路壓住常閉三通閥PV1-2，使其打開(kāi)，形成支撐中繼閥的背壓，另一路壓住常閉三通閥PV2-1，使其打開(kāi)，從而使120-150Psi的執(zhí)行氣進(jìn)入井口安全截?cái)嚅y氣缸，使閥打開(kāi)。/7/21/202278第78頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井口安全系統(tǒng)貝克井口安全系統(tǒng)工作原理 當(dāng)控制點(diǎn)檢測(cè)到有不合格信號(hào)（如超高壓、超低壓、火災(zāi)等）或人為給定動(dòng)作信號(hào)時(shí)，便將控制氣泄掉，此時(shí)，中繼閥失去背壓而關(guān)閉，使得常閉三通閥PV2-1關(guān)閉，氣缸進(jìn)氣截?cái)?，并開(kāi)始泄放氣缸氣，同時(shí)引發(fā)快速泄氣閥動(dòng)作，從而快速泄放掉氣缸內(nèi)的氣，使井口安全截?cái)嚅y迅速關(guān)閉。 /7/21/202279第79頁(yè)，

43、共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井下安全閥井下安全閥是一種新型的井下安全系統(tǒng)，可以起到在井下截?cái)嗑擦黧w的作用。它主要由井下安全閥、液壓控制管線和地面控制系統(tǒng)組成。如圖 所示為油套管環(huán)形空間帶封隔器的井下安全閥安裝位置圖。井安系統(tǒng)圖/7/21/202280第80頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井下安全閥井下安全閥主要作用當(dāng)?shù)孛嬖O(shè)備工作壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)在井下截?cái)嗑擦黧w；當(dāng)?shù)孛嬖O(shè)備工作壓力的壓降速率超過(guò)設(shè)定值時(shí)在井下截?cái)嗑擦黧w；當(dāng)井口著火時(shí)在井下截?cái)嗑擦黧w；在緊急情況下可就地或遠(yuǎn)程控制在井下截?cái)嗑擦黧w。/7/21/202281第81頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技

44、術(shù)井安系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)井下安全閥 控制原理 井下安全閥的開(kāi)關(guān)是通過(guò)連接井下安全閥和地面控制系統(tǒng)的液壓控制管線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)地面控制系統(tǒng)對(duì)液壓控制管線加壓，當(dāng)加壓至一定值時(shí)井下安全閥將打開(kāi)，使井筒通道連通恢復(fù)正常生產(chǎn)；通過(guò)地面控制系統(tǒng)可以對(duì)液壓控制管線泄壓，液壓控制管線一旦泄壓，井下安全閥將關(guān)閉，井下高壓流體將不會(huì)通過(guò)井筒通道流到地面設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)井下安全截?cái)嗟目刂颇康摹＞掳踩y/7/21/202282第82頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井下節(jié)流相關(guān)知識(shí)井下節(jié)流及地面配套集輸工藝技術(shù) 井下節(jié)流器工藝技術(shù)：即在井筒內(nèi)將壓力降至集輸壓力，取消了水套爐，降低集氣支線的壓力等級(jí)。井下節(jié)流技術(shù)/7/21

45、/202283第83頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù)井下節(jié)流相關(guān)知識(shí)井下節(jié)流及地面配套集輸工藝技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)： 從氣井生產(chǎn)方面充分利用天然氣地層溫度，在一定程度上避免了水合物的形成，提高了帶液能力。從投資方面平均單井節(jié)約投資15萬(wàn)元20萬(wàn)元 缺點(diǎn)： 氣井開(kāi)采后期，地層能量減小后要取出節(jié)流器需要?jiǎng)庸艽?，?huì)增加較大投資。/7/21/202284第84頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)組成（Supervisory Control And Data Acquisition ） SCADA系統(tǒng)由調(diào)度控制中心(Dispatching control center-

46、DCC)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、區(qū)域控制 站(Region control Station-RCS)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能遠(yuǎn)程終端裝置(Remote Terminal Unit-RTU) 和傳輸通信系統(tǒng)組成。/7/21/202285第85頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)主要控制功能站控系統(tǒng)站控系統(tǒng)（SCSStation Control System）是天然氣集輸站場(chǎng)的控制系統(tǒng)，也是SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中最基本的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程終端裝置RTU、站控計(jì)算機(jī)、通信設(shè)施及相應(yīng)的外部設(shè)備組成。站控系統(tǒng)通過(guò)RTU從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表采集所有參數(shù)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)

47、需要將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)RTU處理、傳送至站控計(jì)算機(jī)，并經(jīng)通信通道傳送至調(diào)度控制中心的主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)接受來(lái)至調(diào)度中心的遠(yuǎn)程控制指令對(duì)站場(chǎng)進(jìn)行控制。站控系統(tǒng)具有獨(dú)立運(yùn)行的能力，當(dāng)SCADA系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或與調(diào)度控制中心的通信中斷時(shí)，不影響其數(shù)據(jù)采集和控制功能。 SCADA控制圖/7/21/202286第86頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)主要控制功能遠(yuǎn)程終端（RTU） RTU是英文Remote Terminal Unit的縮寫(xiě)，即遠(yuǎn)程終端裝置，主要用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程控制以及通訊，同時(shí)部分RTU還提供操作人員接口、信息存儲(chǔ)的與檢索等全

48、部和部分功能。 遠(yuǎn)程終端可以通過(guò)通訊設(shè)備接收來(lái)自上位計(jì)算機(jī)的控制信息，并將它們分別傳發(fā)給受控設(shè)備，完成控制操作。同時(shí)遠(yuǎn)程終端可以直接接受來(lái)自各傳感器的模擬、數(shù)字和脈沖等形式的信號(hào)輸入，也可以向受控設(shè)備發(fā)出420mA或15V的控制信號(hào)以觸發(fā)受控設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于某些特殊功能，有時(shí)還需設(shè)置特殊的功能程序。 在上位計(jì)算機(jī)（站控計(jì)算機(jī)和調(diào)度中心計(jì)算機(jī)）出現(xiàn)故障時(shí)，RTU能獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集、處理以及控制，避免造成現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程的失控，一旦恢復(fù)與上位計(jì)算機(jī)的通訊，遠(yuǎn)程終端能夠?qū)⒔K斷期間的數(shù)據(jù)按照時(shí)間標(biāo)志傳送至上位計(jì)算機(jī)，以保證整個(gè)SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完成性。 根據(jù)技術(shù)規(guī)格要求，遠(yuǎn)程終端應(yīng)能在-30+60的環(huán)境溫度和95的最高相對(duì)濕度的環(huán)境下操作。 /7/21/202287第87頁(yè)，共94頁(yè)。采氣新工藝、新技術(shù) SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)SCADA系統(tǒng)主要控制功能氣田SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心 氣田SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心，包括主站或主端裝置（MTUMaster Terminal Unit）、通訊設(shè)備以及相應(yīng)的外部設(shè)備組成。主站擔(dān)負(fù)著整個(gè)氣田集輸系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、整理、存儲(chǔ)、分析、調(diào)度和遠(yuǎn)程控制設(shè)施如關(guān)鍵閥門(mén)的開(kāi)關(guān)、壓縮機(jī)的啟/停等。根據(jù)SCADA系統(tǒng)主站規(guī)模的大小可分為總調(diào)