页岩气开发-井组集气站

在单井站通常采用只调压节流量较为简单的工艺流程，而井组集气站要承担每口井页岩气的分离、油气水的计量等重要任务。

页岩气进行计量之前必须进行分离。对来自干气气田的井口气，采用两相分离器将气和水、杂质进行分离，然后对水和气进行计量；而对来自湿气气田的油气，采用三相分离器将气、油和水进行分离，然后分别进行计量。

在出站管线上应设置自动截断阀和站内自动放空系统，当站内设备故障和发生泄漏时，关闭井口截断阀和出站截断阀，同时打开放空阀进行泄压。

1.分离轮换计量井组站主要检测和控制

在分离轮换计量井组集气站内通常设有计量分离器和生产分离器。

轮换计量可采用手动切换和自动切换。自动切换可采用程序控制，计量分离器是对各单井站来气分别进行计量，然后再对气、液分别进行计量。分离器的液位控制、气田水、页岩气计量与所述单井站相同。

2.气井产量计量

气井集输流程分离器分离的气、水及页岩气凝液应分别进行计量。以满足动态分析的需要，属于下列情况之一的气井，通常采用连续计量方式。

产气量在气田总产量中起到重要作用的气井；对气田的某一气藏有代表性的气井；气藏的边水、底水活跃的气井；产量不稳定的气井。

采用周期性轮换的气井，其计量周期应根据计量的路数决定，一般周期为5～10天，每次计量的持续时间不少于24小时，且当调整某路气井产量时应优先切换至该路计量。轮换计量器具的配置应能覆盖每路气井的流量范围。

1）气田气计量

由于孔板测量流量的固有缺陷即测量范围小，量程比一般只有3∶1，当单井产量变化较大，对可能出现调节每口井流量超出3∶1的范围，这种情况的单井计量装置可采用并联两台不同测量范围的差压变送器的方案，量程比可扩展为9∶1。

页岩气的组分变化造成页岩气介质的密度变化和超压缩系数的变化，是影响测量精度的重要因素。一般是在井组站设置一台在线色谱分析仪，采用测量管线切换的方式在线测量多路的页岩气组分，另外，采用将每套计量装置的差压、压力和温度信号引入计算机，按标准进行在线全补偿运算，来提高页岩气瞬时流量和累积流量计量精确度。

在井组站采用单井流量的轮换计量应具备以下条件：

（1）每路流量比较稳定，否则切换会频繁。

（2）若各井流量的差异很大，要求流量计具有较大的测量范围。

（3）宜采用两台流量计切换计量，所用流量计也应有较高精度。

（4）应简化切换流程，减少切换必须设置的阀门数量。(www.xing528.com)

2）气田水的计量

单井水产量是页岩气开发生产的重要地质资料，因此，页岩气经过分离后应对分离出的水进行计量。因为每口井的带水量不是连续均匀的，采用流量计连续测量，要求流量计有很宽的测量范围，这给流量计的选型带来难度。因气田水含杂质并带有少量固体颗粒，不能采用容积式的测量方法，而速度式测量方法量程范围受限，一般采用储水容积计算和放水次数计量水的方案。采用分离器设置高低液位节点二位式控制水的排放进行计算。

3）凝液的计量

分离出来的凝液应按单井的产油量进行计量，凝液流量测量较为简单，常用的方法有容积式流量仪表，如椭齿流量计、罗茨流量计等。另一类为速度式流量仪表，如涡轮流量计、旋进漩涡流量计。

3.页岩气输量计量

页岩气输量计量分为三级：

一级计量：气田外输气供用户的贸易计量；

二级计量：气田内部交接的生产计量；

三级计量：气田内部生活用气的自用气计量。

页岩气输量计量系统准确度的要求应根据计量等级确定：一级计量系统准确度可根据页岩气的输量范围（表9—1）的规定，二级计量系统的最大允许误差应在±5.0%以内，三级计量系统的最大允许误差应在±7.0%以内。

表9—1　一级计量系统的准确度等级

4.增压站的主要检测和控制

在进出站管线上应设置自动截断阀和站内自动控制系统。当站内设备故障和发生泄漏时，关闭进出站截断阀，同时打开放空阀进行泄压。在过滤分离器上设置液位高低报警或自动控制系统。可根据气田水的水量多少进行设计。

采用燃气机驱动压缩机时，燃气机驱动压缩机的启动气和燃料气应设置截断阀，在燃气机驱动压缩机故障或停车时截断启动气和燃料气。

压缩机房为全封闭设计时，应设置可燃气体检测报警系统、火灾检测报警系统和厂房内的温度检测报警系统。

压缩机自身检测与控制系统（Unit Control System，UCS）由压缩机制造商设计和提供，并由压缩机制造商负责调试和投运。如果设置站控系统，压缩机的UCS应与站控系统SCS进行通信。