用于海上无人平台的远程气量调配系统及气量调配方法与流程

专利检索2026-06-20  1


本发明涉及油气集输,尤其涉及一种用于海上无人平台的远程气量调配系统及气量调配方法。


背景技术:

1、海上油田开采过程中会产生伴生气,充分利用油田开采过程中产生的伴生气(天然气)已成为当前重要研究方向之一。伴生气作为海上平台电站的燃料气是伴生气的主要用途之一。

2、对于无处理设施的无人井口平台,伴生气通常与原油混合输送至下游平台,在下游平台进行处理后为下游平台电站供气。但海上用电存在波峰波谷特性,下游平台电站用气需求随电站开启数量变化,导致上游无人平台产气量可能出现不足或富余的情况,从而发生有时供气不足、有时多余气体直接燃烧排放造成环境污染的问题。

3、因此,亟需开发一种远程气量调配系统和气量调配方法,对天然气去向进行远程调配,既能满足下游平台用气需求又能避免多余气直接燃烧排放造成环境污染,满足平台不同工况的使用需求。


技术实现思路

1、针对上述问题中的一个或几个,本发明的目的是提供一种用于海上无人平台的远程气量调配系统及气量调配方法,能够解决不同工况天然气需求量变化带来的海上无人平台远程气体调配问题,既能满足下游平台的用气需求又能避免多余气体直接燃烧排放造成环境污染的问题。

2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

3、一种用于海上无人平台的远程气量调配系统,包括:

4、多路阀,其输入通道与海上无人平台的生产井连接;

5、气液分离器,其入口与所述多路阀的集输口输出通道通过入口管线连接;所述气液分离器的出液口连接有出液管线,所述出液管线与下游平台的混输海管的入口连接;所述气液分离器的出气口连接有出气主管线;

6、供气平台,通过输气海管与所述出气主管线连接;

7、其中,所述出液管线和所述出气主管线之间并联有第一支管线和第二支管线,所述出液管线、所述出气主管线、所述第一支管线、所述第二支管线及所述入口管线上均设置有不同的阀门。

8、优选地,所述多路阀的计量口输出通道与所述入口管线之间连接有多相流量计。

9、优选地,还包括清管球接收/发射器,所述清管球接收/发射器的入口与所述出气主管线连接,所述清管球接收/发射器的出口与所述供气平台通过所述输气海管连接。

10、优选地,还包括清管球发射器,所述清管球发射器的入口与所述出液管线连接,所述清管球发射器的出口与所述下游平台通过混输海管连接。

11、优选地,所述气液分离器的入口设置有入口关断阀;

12、所述气液分离器的出液口依次设置有出液口关断阀和液位调节阀;

13、所述气液分离器的出气口设置有出气口关断阀;

14、所述第一支管线上依次设置有压力调节阀和远程遥控阀;

15、所述第二支管线上依次设置流量调节阀和远程遥控阀;

16、所述第一支管线和所述第二支管之间的所述出气主管线上依次设置有流量调节阀和远程遥控阀。

17、优选地,所述气液分离器的出气口处的所述出气主管线连接有泄放管线,所述泄放管线与闭排兼火炬系统连接,所述泄放管线上设置压力调节阀;所述出液管线依次经过旁通管线、所述入口管线与注水系统连接。

18、一种气量调配方法,基于上述任意一项所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统实现,气量调配包括如下工况:

19、外输气工况时,将气液分离器分离出的部分气体经出气主管线、第一支管线与出液管线中的所述气液分离器分离出的液体混合,并通过混输海管输送至下游平台;将所述气液分离器分离出的多余气体经出气主管线输送至供气平台处理;

20、外引气工况时,将气液分离器分离出的全部气体经所述出气主管线、所述第一支管线与所述出液管线中的所述气液分离器分离出的液体混合,并通过混输海管输送至下游平台;将供气平台存储的气体经出气主管线、第二支管线与所述出液管线中的所述气液分离器分离出的液体混合,并通过混输海管输送至下游平台。

21、优选地,气量调配在外输气工况向外引气工况转换时,包括如下步骤:

22、打开所述第二支管线上的远程遥控阀,开启所述第二支管线上的调节阀,关闭所述第一支管线和所述第二支管之间的所述出气主管线上的远程遥控阀,且使所述出气主管线上的流量调节阀信号旁通;通过泄放管线上的压力调节阀调节所述气液分离器的压力至外引气工况压力,再通过所述第二支管线上的流量调节阀调节供气流量,完成外输气工况向外引气工况的转换;

23、优选地,气量调配在外引气工况向外输气工况转换时,包括如下步骤:

24、打开所述第一支管线和所述第二支管之间的所述出气主管线上的远程遥控阀,开启所述出气主管线上的流量调节阀信号,关闭所述第二支管线上的远程遥控阀,旁通所述第二支管线上的流量调节阀信号;通过调控所述第一支管线上的压力调节阀和泄放管线上的压力调节阀,调控气液分离器的压力至外引气工况压力,再通过所述出气主管线上的流量调节阀调节去往所述下游平台的气体的流量,完成外引气工况向外输气工况的转换。

25、优选地,在紧急或计划置换工况时,包括如下步骤:

26、所述平台停止生产,入口关断阀、出液口关断阀、出气口关断阀、所述第一支管线和所述第二直管线上的远程遥控阀均关闭,所述气液分离器的入口与所述气液分离器的出液口之间的旁通管线上的远程遥控阀打开,清管球发射器的入口管线和出口管线上的远程遥控阀打开,所述清管球发射器并联的远程遥控阀关闭;来自注水系统的注水经旁通管线为出液管线置换,并流入所述清管球发射器入口,随清管球进入混输海管进行海管置换工作;

27、当输气海管有清管需求时,清管球接收/发射器的入口管线和出口管线上的远程遥控阀打开,所述清管球接收/发射器并联的远程遥控阀关闭,清管球由所述清管球接收/发射器发出进行输气海管清管工作。

28、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

29、1.本发明提供的用于海上无人平台的远程气量调配系统,通过气液分离器、第一支管线、第二支管线及供气平台,实现外输气和外引气两种工况需求,解决不同工况天然气需求量变化带来的海上无人平台远程气体调配问题,既能满足下游平台的用气需求又能避免多余气体直接燃烧排放造成环境污染的问题。

30、2.本发明提供的用于海上无人平台的远程气量调配系统,出气主管线连接的第二支管线上设置了流量调节阀,实现外引气工况下供气平台来气的自动调节。

31、3.本发明提供的用于海上无人平台的远程气量调配系统,设置了多个远程遥控阀,在外输气工况、外引气工况以及置换工况均可通过控制系统远程控制进行不同工况运行的转换。

32、4.本发明提供的气量调配方法,出气主管线连接的泄放管线及第一支管线上均设置压力调节,实现外输气工况下分离器压力的两级调节,优先调节第一支管线上的压力调节阀,多余气去供气平台,当气液分离器压力高于调节阀设定值时再通过泄放管线上的压力调节阀调节,有效降低了天然气去闭排兼火炬系统导致的气损失;同时在第一支管线和第二支管线之间的出气主管线上设置流量调节阀,通过第一支管线上的流量计控制,实现对下游平台需求气量的有效调节。


技术特征:

1.一种用于海上无人平台的远程气量调配系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统,其特征在于,所述多路阀的计量口输出通道与所述入口管线之间连接有多相流量计。

3.根据权利要求1所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统,其特征在于,还包括清管球接收/发射器,所述清管球接收/发射器的入口与所述出气主管线连接,所述清管球接收/发射器的出口与所述供气平台通过所述输气海管连接。

4.根据权利要求1所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统,其特征在于,还包括清管球发射器,所述清管球发射器的入口与所述出液管线连接,所述清管球发射器的出口与所述下游平台通过混输海管连接。

5.根据权利要求1所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统,其特征在于,所述气液分离器的入口设置有入口关断阀;

6.根据权利要求1所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统,其特征在于,所述气液分离器的出气口处的所述出气主管线连接有泄放管线,所述泄放管线与闭排兼火炬系统连接,所述泄放管线上设置压力调节阀;所述出液管线依次经过旁通管线、所述入口管线与注水系统连接。

7.一种气量调配方法,其特征在于,基于权利要求1至6中任意一项所述的用于海上无人平台的远程气量调配系统实现,气量调配包括如下工况:

8.根据权利要求7所述的气量调配方法,其特征在于,气量调配在外输气工况向外引气工况转换时,包括如下步骤:

9.根据权利要求7所述的气量调配方法,其特征在于,气量调配在外引气工况向外输气工况转换时,包括如下步骤:

10.根据权利要求7所述的气量调配方法,其特征在于,在紧急或计划置换工况时,包括如下步骤:


技术总结
本发明涉及一种用于海上无人平台的远程气量调配系统及气量调配方法,系统包括多路阀、气液分离器和供气平台:多路阀输入通道与海上无人平台的生产井连接;气液分离器的入口与多路阀的集输口输出通道通过入口管线连接;气液分离器的出液口连接有出液管线,出液管线与下游平台的混输海管的入口连接;气液分离器的出气口连接有出气主管线;供气平台通过输气海管与出气主管线连接;系统通过气液分离器、第一支管线、第二支管线及供气平台,实现外输气和外引气两种工况需求,解决不同工况天然气需求量变化带来的海上无人平台远程气体调配问题,既能满足下游平台的用气需求又能避免多余气体直接燃烧排放造成环境污染的问题。

技术研发人员:伊贵娜,衣华磊,张明,崔月红,李鹏程,刘向东,静玉晓,马晨波,郑晓鹏,陈迪,钟雨桐
受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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