页岩气开发地面工程中的分离工艺：常温分离与低温分离

1.分离目的

从井场开采的页岩气一般都含有液体（水、页岩油）、固体（泥沙、岩石颗粒等），由于以下原因，这些杂质需从页岩气中分离。

（1）保障集输管网的输送效率和其他工艺设备正常工作。

（2）降低腐蚀和腐蚀产物的影响。

（3）满足净化厂对原料气质量的需求。

（4）获取气井气、油、水产量动态数据。

（5）回收天然气凝液。

（6）降低集气站自身能耗（如水合物防止时的防冻剂量和加热时的热量）。

2.分离工艺

分离工艺通常分为常温分离工艺和低温分离工艺。

1）常温分离(www.xing528.com)

页岩气在水合物形成温度以上进行气液分离的工艺过程为常温分离。

常温分离工艺一般只需在集输站场进行节流降压和分离计量等操作就可以了，由于不需要注醇降低水合物形成温度，常温分离具有配套设施少、操作简单等优点，气田集输通常采用常温分离工艺。

常温分离工艺不能将凝析油分离出来，将凝析油从天然气中分离出来的工艺一般有吸收法、吸附法和低温分离法。

2）低温分离

页岩气在水合物形成温度以下进行气液分离的工艺过程为低温分离。

对于压力高、凝析油含量大的气井，采用低温分离可以分离和回收天然气中的水和凝析油，使管输天然气的烃露点达到管输标准要求，防止凝液析出影响管输能力。低温分离应在一定压力下降低操作温度而进行，采用低温分离工艺控制外输商品气的水、烃露点，根据气体组分及水、烃露点要求的不同，低温分离温度一般在-20℃以上。

为防止低温下天然气水合物的形成，一般需注入水合物抑制剂或先期脱水。低温分离回收天然气凝液或控制水、烃露点，需向原料气提供足够的冷量，使其降温至露点以下进行冷凝。当天然气只有可供利用的高压力能，也并不需要很低的冷冻温度时，一般采用节流阀（也称焦耳－汤姆孙阀）膨胀制冷低温分离工艺。

3）常温分离和低温分离集气工艺的选择

集气过程中天然气的气液分离一般应在常温下进行，只有当天然气中重烃组分含量高，回收利用重烃确有经济效益时才采用低温分离工艺。

采用低温分离工艺时，要对制冷方法、制冷中的主要工艺参数、生产流程、制冷设备选用等做多方案对比。根据工程建设投资和生产运行费用这两项主要指标选择最佳方案。