一種天然氣集輸管線清管解堵機組的製作方法

2023-06-20 16:56:06

專利名稱：一種天然氣集輸管線清管解堵機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及天然氣地面集輸工程技術領域，具體涉及一種天然氣集輸管線清管解堵機組。
背景技術：
天然氣管線在生產中會產生有機物聚集和無機鹽類結垢；天然氣中砂塵等固相微粒、殘留的緩蝕劑、化排劑等添加藥劑的相互作用、以及逐步沉降聚集，會在集輸管線內形成垢、瘤；實行氣、水混輸的管線，在氣田水及電化學作用下產生腐蝕，腐蝕產物會加劇管內堵塞物的聚集，造成管線堵塞。氣田單井站實行氣、水混輸，相當部分氣井井口能量較弱；天然氣進入集輸管線後遇阻力損失，流量、流速降低，天然氣攜液能力減弱，水液滑脫量增加，造成管內積液；井口天然氣進入管道後會逐步降溫，天然氣攜帶的飽和水會逐步析出，聚集在管線內，特別是管線彎曲部位、低洼管段積液比較普遍。天然氣管線內的垢瘤堵塞物、積液會增大天然氣管輸阻力，特別是在管線嚴重堵塞部位，閥件、變徑及彎曲部位，會嚴重節流而導致低溫，在夏季也會局部結冰堵塞；冬季環境溫度低，天然氣集輸管內積液管段都可能結冰，造成全管段冰堵。每年冬季，油氣田的天然氣集輸管線結冰堵塞的事故頻繁發生，特別是部分實行氣、水同輸的井站，發生冰堵的井數多、冰堵時間長，甚至達整個冬季，氣井被迫關井停產，嚴重影響氣田安全生產。清除管線內固相聚集物和積液，防止聚集物和積液對天然氣管線的堵塞和結冰堵塞，一直是天然氣生產中的重要課題。現行清管作業主要採用通管球(器)，在壓力天然氣作用下將管內積液及其它聚集物推、擠，清理出管線。清管作業受到管線規格、長度、使用年限、安全工作壓力以及管線結構，例如彎頭、 斜口、閥件、支線、三通、變形等諸多因素的影響，任何因素失控、失查，都可能導致作業失敗，甚至發生事故，存在作業風險。小型集輸管線缺乏清管機具，也沒有其它相適合的清管工藝及裝備，小型集輸管線的清管、防堵一直是技術難題。部分氣田為了減少管線冬季冰堵，加大了甲醇加注劑量，大幅度的增大了生產成本，但仍然不能有效遏制管線發生冰堵的頻次及數量。為了解決現有技術中的上述不足，本實用新型提出了一種新的解決方案。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種天然氣集輸管線清管解堵機組，該天然氣集輸管線清管解堵機組是一種利用藥劑解析、分離固相聚集物，泡沫化管內積液，採用高溫壓力工藝氣流衝刷、剝離管壁殘渣、溶蝕局部殘冰、吹掃管內殘液並乾燥管壁從而防止管線垢瘤堵塞和積液結冰堵塞的設備。為達上述發明目的，本實用新型所採用的技術方案是提供一種天然氣集輸管線清管解堵機組，其特徵在於包括天然氣發動機、廢氣餘熱鍋爐、注藥劑管線、液力減速離合器、注藥單向閥、射流器、注藥泵、儲藥罐、工藝氣單向閥、工藝氣管線、工藝氣壓縮機、工藝氣分離器、進氣管線、原料氣分離器、燃料氣過濾器、燃料氣調壓閥組和燃料氣管線；所述進氣管線一端與天然氣井口相連接，另一端分為兩路，一路經工藝氣分離器與工藝氣壓縮機的入口端相連接，另一路依次經過燃料氣過濾器和燃料氣調壓閥組與燃料氣管線的入口端相連接；所述燃料氣管線的出口端與天然氣發動機相連接；所述工藝氣壓縮機的出口端通過工藝氣管線與待清管解堵的管線相連接，工藝氣管線上設置有一工藝氣單向閥；所述天然氣發動機通過液力減速離合器與工藝氣壓縮機相連；所述廢氣餘熱鍋爐與天然氣發動機相連接；所述注藥劑管線一端經注藥泵與儲藥罐相連接，另一端與廢氣餘熱鍋爐的入口端相連接；所述廢氣餘熱鍋爐的出口端引出的注藥劑管線依次經注藥單流閥和射流器與工藝氣管線相連接。按照本實用新型所提供的天然氣集輸管線清管解堵機組，其特徵在於所述廢氣餘熱鍋爐的出口端引出的注藥劑管線與儲藥罐之間通過注藥循環管線相連接。綜上所述，本實用新型所提供的天然氣集輸管線清管解堵機組利用藥劑解析、分離固相聚集物，泡沫化管內積液，採用高溫壓力工藝氣流衝刷、剝離管壁殘渣、溶蝕局部殘冰、吹掃管內殘液並乾燥管壁從而防止了管線垢瘤堵塞和積液結冰堵塞。

圖1為天然氣集輸管線清管解堵機組的結構示意圖。其中，1、天然氣發動機；2、廢氣餘熱鍋爐；3、注藥劑管線；4、液力減速離合器；5、 藥劑循環管線；6、注藥單流閥；7、射流器；8、注藥泵；9、儲藥罐；10、工藝氣單流閥；11、工藝氣管線；12、工藝氣壓縮機；13、工藝氣分離器；14、進氣管線；15、原料氣分離器；16、燃料氣過濾器；17、燃料氣調壓閥組；18、燃料氣管線。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。如圖1所示，該天然氣集輸管線清管解堵機組包括天然氣發動機1、廢氣餘熱鍋爐2、注藥劑管線3、液力減速離合器4、注藥單向閥6、射流器7、注藥泵8、儲藥罐9、工藝氣單向閥10、工藝氣管線11、工藝氣壓縮機12、工藝氣分離器13、進氣管線14、原料氣分離器 15、燃料氣過濾器16、燃料氣調壓閥組17和燃料氣管線18 ；所述進氣管線14 一端與天然氣井口相連接，另一端分為兩路，一路經工藝氣分離器13與工藝氣壓縮機12的入口端相連接，另一路依次經過燃料氣過濾器16和燃料氣調壓閥組17與燃料氣管線18的入口端相連接；所述燃料氣管線18的出口端與天然氣發動機1相連接；所述工藝氣壓縮機12的出口端通過工藝氣管線11與待清管解堵的管線相連接，工藝氣管線11上設置有一工藝氣單向閥 10 ；所述天然氣發動機1通過液力減速離合器4與工藝氣壓縮機12相連；所述廢氣餘熱鍋爐2與天然氣發動機1相連接；所述注藥劑管線3 —端經注藥泵8與儲藥罐9相連接，另一端與廢氣餘熱鍋爐2的入口端相連接；所述廢氣餘熱鍋爐2的出口端引出的注藥劑管線3 依次經注藥單流閥6和射流器7與工藝氣管線11相連接。所述廢氣餘熱鍋爐2的出口端
4引出的注藥劑管線3與儲藥罐9之間通過注藥循環管線5相連接。使用時，首先將天然氣發動機1通過液力減速離合器4與工藝氣壓縮機12相連接；井口天然氣經原料氣分離器15處理，經進氣管線14、工藝氣分離器13進入工藝氣壓縮機12;增壓、加熱後工藝天然氣通過工藝氣管線11、單流閥10進入待清管、解堵的天然氣集輸管線；天然氣發動機燃料氣從進氣管線14分流，經過濾器16、調壓器組17、燃料氣管線 18進入天然氣發動機1 ；儲藥罐9中的藥劑制液經注液泵8、注液管線3進入發動機廢氣餘熱鍋爐2，加熱後的藥劑制液經注藥單流閥6、射流器7與工藝天然氣混合；當藥劑停注時， 加熱後的藥劑制液經循環管線5返回儲藥罐9。使用時，選擇對管線聚集物具有強烈活化、裂解作用，對管內積液具有較強泡沫化作用的藥劑。將藥劑按比例混合在壓力天然氣中注入目標管線段，穩壓，並保證足夠的反應時間後，管段混合流體放空。管線內壁的堵塞物在藥劑作用下解析、分離，降低對管壁粘附能力，並在氣、液流衝刷、剝離作用下脫離管壁，隨液氣流排走。藥劑與管內積液混合，在氣流擾動作用下，將積液泡沫化，並隨液氣流帶走。藥劑和天然氣均應加熱，增加內能，一是對管線補充熱量，溶蝕在嚴重堵塞的管段，閥件、變徑及彎曲等嚴重節流部位可能存在的冰渣、冰核；二是增加藥劑活性，增強藥劑除垢、發泡效果。該機組應依據堵塞物及積液狀況重複、以至多次，直到有效清除固、液堵塞。高溫氣流含水飽和度低，吸溼能力強，有利於清除管內殘液，乾燥管線內壁，促使管壁殘渣剝離。因此利用高溫天然氣吹掃管線，有利於清除管內殘渣和殘液，並淨化、乾燥內壁。用於清管後的工作介質經分離處理得到的天然氣進入天然氣管網；分離得到的藥劑殘夜，經處理並增加有效藥劑後留用；或者進入廢水處理程序。清管、防堵應當是預防性作業，一旦管線堵死，氣、液流動困難或已不能流動，管線解堵就更為困難。因此，掌握實施清管、防堵作業的有利時機，可以收到事半功倍的效果。每年進入冬季前，進行清管、防堵作業，清除管內垢瘤堵塞物和積液，保持天然氣輸送處於暢通狀態，減少管線節流損失和節流降溫。定期清除管內積液及局部結冰，尤其是冬季，對於氣、液混輸井應當增加清除管內積液的頻次。該機組的設計參數工作介質壓力高於管輸壓力，不高於管線氣密性壓力；工作介質流量保證管線設計最大流速；氣體介質溫度最高150°C ；氣、液體積(狀態體積)比為2.5:1。機組引用井口天然氣經處理後作為工藝氣和燃料氣；利用發動機廢氣對藥物製劑進行加熱；利用工藝氣壓縮機增加天然氣壓力並提高天然氣溫度；將藥劑注入工藝天然氣；混合流體進入天然氣集輸管線清管、解堵；機組一體化撬裝，可以固定安裝作業，也可以車載巡迴作業。雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了詳細地描述，但不應理解為對本專利的保護範圍的限定。在權利要求書所描述的範圍內，本領域技術人員不經創造性勞動即可作出的各種修改和變形仍屬本專利的保護範圍。
權利要求1.一種天然氣集輸管線清管解堵機組，其特徵在於包括天然氣發動機(1)、廢氣餘熱鍋爐(2)、注藥劑管線(3)、液力減速離合器(4)、注藥單向閥(6)、射流器(7)、注藥泵(8)、 儲藥罐(9)、工藝氣單向閥(10)、工藝氣管線(11)、工藝氣壓縮機(12)、工藝氣分離器(13)、 進氣管線(14)、原料氣分離器(15)、燃料氣過濾器(16)、燃料氣調壓閥組(17)和燃料氣管線(18)；所述進氣管線(14) 一端與天然氣井口相連接，另一端分為兩路，一路經工藝氣分離器 (13)與工藝氣壓縮機(12)的入口端相連接，另一路依次經過燃料氣過濾器(16)和燃料氣調壓閥組(17)與燃料氣管線(18)的入口端相連接；所述燃料氣管線(18)的出口端與天然氣發動機(1)相連接；所述工藝氣壓縮機(12)的出口端通過工藝氣管線(11)與待清管解堵的管線相連接，工藝氣管線(11)上設置有一工藝氣單向閥(10)；所述天然氣發動機(1)通過液力減速離合器(4)與工藝氣壓縮機(12)相連；所述廢氣餘熱鍋爐(2 )與天然氣發動機(1)相連接；所述注藥劑管線(3)—端經注藥泵(8)與儲藥罐(9)相連接，另一端與廢氣餘熱鍋爐 (2)的入口端相連接；所述廢氣餘熱鍋爐(2)的出口端引出的注藥劑管線(3)依次經注藥單流閥(6)和射流器(7)與工藝氣管線(11)相連接。
2.根據權利要求1所述的天然氣集輸管線清管解堵機組，其特徵在於所述廢氣餘熱鍋爐(2)的出口端引出的注藥劑管線(3)與儲藥罐(9)之間通過注藥循環管線(5)相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種天然氣集輸管線清管解堵機組，其特徵在於包括天然氣發動機、廢氣餘熱鍋爐、注藥劑管線、液力減速離合器、注藥單向閥、射流器、注藥泵、儲藥罐、工藝氣單向閥、工藝氣管線、工藝氣壓縮機、工藝氣分離器、進氣管線、原料氣分離器、燃料氣過濾器、燃料氣調壓閥組和燃料氣管線。該天然氣集輸管線清管解堵機組利用藥劑解析、分離固相聚集物，泡沫化管內積液，採用高溫壓力工藝氣流衝刷、剝離管壁殘渣、溶蝕局部殘冰、吹掃管內殘液並乾燥管壁從而防止了管線垢瘤堵塞和積液結冰堵塞。
文檔編號B08B9/032GK202270680SQ20112039331
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者楊勇華 申請人:遂寧市華旭科技有限公司