[发明专利]一种用于井口天然气的脱水降温系统

说明书

本发明提供了一种用于井口天然气的脱水降温系统。所述系统包括第一气液分离装置、涡流降温装置、节流降温装置和第二气液分离装置，第一气液分离装置能够将页岩气井产出的高温流体进行第一次气液分离，并得到第一高温天然气；涡流降温装置能够将所述第一高温天然气进行降温处理，并得到第二高温天然气和第一低温含水天然气；节流降温装置能够将所述第二高温天然气进行节流降温，并得到第二低温含水天然气；第二气液分离装置能够将第一、第二低温含水天然气进行第二次气液分离，并得到深度脱水的天然气。本发明的有益效果包括：对气井产出的页岩气进行有效降温和脱水，实现页岩气气藏高效、安全的生产。

技术领域

本发明涉及页岩气试采领域，具体地涉及一种用于井口天然气的脱水降 温系统。

背景技术

页岩气试采作业是页岩气开发的关键作业环节，它是页岩气井压裂施工 结束之后进行的页岩气井临时生产作业，其目的是对页岩气产气大小、长期 生产潜力进行评估，为气田整体正式生产方案提供决策依据。页岩气井单井 可采储量相对较少，页岩气开发要求“见气进网”，试采作业作为气井的临时 生产，气井产出的天然气也需进入气田的天然气输送管网外输进行销售。

众所周知，页岩气的开发为了提高单井产量，采用大规模的水力压裂施 工在页岩储层形成复杂的人工缝网。单井需往气藏泵注几万方的水。在试采 期间这些大量注入液体又将随产出的天然气返排出地面。四川川南地区页岩 气井气藏温度高，井垂深较浅(平均垂深3038m、平均测井温度115℃)。试 采作业期间井筒排出大量水、每小时数十立方，气藏中的大量热量被产出流 体带到地面，气井产出流体温度高，井口达到了100℃。使得天然气饱和水 含量高，部分地层水成为水蒸汽和天然气混合，富含水分的天然气在试采作 业时通过试采流程后进入气田的长输管网，由于长输管网大部分埋在地表以 下泥土中，工作环境温度为地面以下泥土的温度，温度低。高温富含大量水 汽的页岩气在输气管网中温度降低，析出大量的自由水。析出的地层水给气 田输气管网生产带来了很大的危害：管线内积液会增加管线输气的阻力，降 低管线天然气输送效率；输气管线中存在水，为一些腐蚀菌类，如硫酸盐还 原菌生长提供合适的环境，加快管线细菌腐蚀，造成管网的腐蚀，天然气泄露，造成很大的安全风险。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存 在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种用于井口天然 气的脱水降温系统，以对气井产出的天然气进行有效降温和脱水。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于井口天然气的脱水降温系统。

所述系统可包括第一气液分离装置、涡流降温装置、节流降温装置和第 二气液分离装置，其中，

第一气液分离装置能够将页岩气井产出的高温流体进行第一次气液分离， 并得到第一高温天然气；涡流降温装置能够将所述第一高温天然气进行降温 处理，并得到第二高温天然气和第一低温含水天然气；节流降温装置能够将 所述第二高温天然气进行节流降温，并得到第二低温含水天然气；第二气液 分离装置能够将第一、第二低温含水天然气进行第二次气液分离，并得到深 度脱水的天然气；

其中，所述涡流降温装置可包括按照天然气流动方向依次连接的进气端、 降压单元、涡流单元、第一管段、调节单元，以及与涡流单元连接的第二管 段，第一、第二管段分别设置在涡流单元的两侧，其中，