油氣混輸液體回注系統的製作方法

2023-05-17 14:11:31

專利名稱：油氣混輸液體回注系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油氣開發的油氣混輸系統，尤其是涉及一種油氣混輸液體回注系統。
背景技術：
隨著油氣混輸技術與裝備的不斷研究開發，油氣混輸技術得到推廣應用。採用油氣混輸技術，可降低井口回壓，提高採油產量，減少基建投資。傳統的氣液兩相分離系統由分離器、輸油泵、空壓機以及兩套獨立的氣液輸送管線組成，其系統構成複雜，基建投資大，管理維護費用高。油氣混輸系統與傳統的氣液兩相分離系統相比，最顯著的優點在於，其結構簡單， 操作方便，多相混輸系統減少了複雜的分離器，輸油泵，空壓機以及兩套獨立的氣液輸送管線，降低了投資成本，同時，也降低了管理費用。使用油氣混輸系統，可以降低井口壓力，提高多相介質流速，增大產量，同時可延長已用開採的油井的壽命，從而獲得較高的經濟效在油氣混輸系統的研究領域中，最具代表性的產品是油氣混輸泵。油氣混輸泵是一種旋轉式容積泵，兼有泵和壓縮機的性能，可用於輸送含氣率在< 98%，短時間含氣率在 100%範圍內未經處理的含氣、含水原油。但是，當輸送的混合物中氣體含量過高，會出現氣蝕、氣鎖，機械密封幹轉、溫度升高或排量減少等現象，嚴重影響油氣混輸泵的正常工作。為了降低混輸系統中含氣量高產生的不良影響，在油氣混輸泵的排液腔與進液腔之間設置回流裝置(參見圖1)，其原理是利用氣體與液體之間懸殊的密度差異，將沉積在排液腔31下部的液體通過的回流裝置33進入吸液腔32，降低吸液端的含氣率，改善機械密封潤滑，吸收密封摩擦產生的熱量，從而降低系統溫度。這種方法存在以下不足首先，由於泵的體積限制儲存液量少，當輸送的介質長時間為高含氣時泵內不能供應足夠的液體來降低吸液端的含氣率；其次，回流裝置在泵體內部，其加工和安裝非常困難，並且在長時間高壓衝洗下回流裝置容易損壞，壽命低，分離裝置損壞不易被發現。

實用新型內容為了克服現有油氣混輸系統存在的回注液量不能滿足需要、回流裝置易損壞的不足，本實用新型提供一種油氣混輸液體回注系統。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是油氣混輸液體回注系統的油氣混輸泵、混輸泵輸出管線、分離裝置輸入管線、分離裝置、儲液罐、回注管線、混輸泵輸入管線依次連通。分離裝置包括罐體、上端蓋、氣液分離傘；上端蓋固定安裝在罐體上端；氣液分離傘為漏鬥形，氣液分離傘豎直安裝在罐體內的中部，氣液分離傘的大端與罐體固定連接；分離裝置輸入管線由分離裝置的罐體側面進入，且與氣液分離傘上端部連通；罐體上的氣液輸出口位於氣液分離傘的上方；罐體上固定安裝有液體灌入管，液體灌入管與罐體連接位置低於氣液分離傘上端；罐體下端與儲液罐上端固定連接。分離裝置的上端蓋上安裝有安全閥、輸出壓力表、放氣閥；油氣混輸泵的泵體上安裝有溫度傳感器；混輸泵輸入管線上安裝有壓力傳感器；混輸泵輸出管線上安裝有壓力傳感器；儲液罐下端安裝有回注管線、排汙管，且分別連通；回注管線上安裝電磁閥。溫度傳感器、壓力傳感器、輸出壓力表、電磁閥與自動控制系統連接。本實用新型的有益效果是，結構合理，易於操作控制，能夠提供足夠液量，保證油氣混輸設備正常運行，延長設備使用壽命，投資費用少，降低非生產作業成本。

圖1是現有油氣混輸系統示意圖。圖2是本實用新型油氣混輸液體回注系統示意圖。圖中1.油氣混輸泵，2.混輸泵輸入管線，3.壓力傳感器，4.溫度傳感器，5.壓力傳感器，6.分離裝置輸入管線，7.安全閥，8.輸出壓力表，9.液體灌入管，10.氣液分離傘， 11.儲液罐，12.排汙管，13.電磁閥，14.回注管線，15.氣液輸出口，16.放氣閥，17.混輸泵輸出管線，18.分離裝置，19.罐體，20.上端蓋，31.排液腔，32.吸液腔，33.回流裝置。
具體實施方式
以下結合附圖2和實施例對本實用新型作進一步說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本實用新型不限於所列出的具體實施方式
，只要符合本發明的精神，都應該屬於本發明的保護範圍內。本實用新型油氣混輸液體回注系統，包括油氣混輸泵1、分離裝置18、儲液罐11、 管線等，油氣混輸泵1、混輸泵輸出管線17、分離裝置輸入管線6、分離裝置18、儲液罐11、回注管線14、混輸泵輸入管線2依次連通，圖2中箭頭標註的是輸送介質在系統內的流動方向。分離裝置18包括罐體19、上端蓋20、氣液分離傘10等；上端蓋20固定安裝在罐體19上端；通常採用焊接工藝連接。氣液分離傘10為漏鬥形，氣液分離傘10豎直安裝在罐體19內的中部，氣液分離傘10的大端與罐體19內的形狀、尺寸相吻合，氣液分離傘10 的大端與罐體19固定連接。分離裝置輸入管線6由分離裝置18的側面進入罐體19內，並且與氣液分離傘10上端部連通。罐體19的分離器輸出口 15位於氣液分離傘10的上方。 罐體19上固定安裝有液體灌入管，液體灌入管9與罐體19連接位置低於氣液分離傘10上端。為了便於操作控制，分離裝置18的上端蓋20上安裝有安全閥7、輸出壓力表8、放氣閥16。油氣混輸泵1的泵體上安裝有溫度傳感器4 ；混輸泵輸入管線2上安裝有泵吸入端壓力傳感器3 ；混輸泵輸出管線17上安裝有泵排出端壓力傳感器5。分離裝置18的罐體19下端與儲液罐11上端固定連接，通常使用法蘭、螺栓連接； 儲液罐11下端連接有回注管線14和排汙管12，回注管線14上安裝有電磁閥13。本實用新型油氣混輸液體回注系統，在油氣混輸泵1外設置分離裝置18，油氣混輸泵1的吸入端與混輸泵輸入管線2連接；油氣混輸泵1的輸出端與輸出管線17連接，輸出管線17再與分離裝置輸入管線6連接；分離裝置18下端與儲液罐11固定連接，儲液罐 11下端的回注管線14與油氣混輸泵1的吸入端與混輸泵輸入管線2連通，儲液罐11下端的下端的排汙管12與排汙系統連通。油氣混輸泵1將輸送的氣液混合介質經過管匯進入分離裝置18的氣液分離傘10， 到達氣液分離傘10的氣液混合介質是有壓力的，通過液氣分離傘10時旋轉，在離心力的作用下，密度較大的物質被甩到外層空間，沿著氣液分離傘10內壁向下，進入分離裝置18下方的儲液罐11內；密度較小的物質及其餘液體和氣體被擠壓在內層空間，向上通過氣液輸出口 15輸送出油氣混輸液體回注系統，實現回注液體的分離。本實用新型油氣混輸液體回注系統內安裝的壓力傳感器3、溫度傳感器4、壓力傳感器5、輸出壓力表8和電磁閥13等與自動控制系統連接，控制系統根據設定的相關數值實現對油氣混輸液體回注系統的控制，保證油氣混輸液體回注系統正常工作。油氣混輸泵1的泵體上裝有溫度傳感器4，溫度傳感器4與控制系統連接。當輸送的介質含氣量大，如油氣混輸泵1吸液端含氣率達到80%以上時，泵體內溫度迅速升高， 當溫度達到攝氏80°C時，控制系統根據溫度傳感器4反饋的信號，開啟回液電磁閥13，儲液罐11內儲存的液體通過回注管線14進入到混輸泵輸入管線2內，降低油氣混輸泵1入口處含氣率，並潤滑機械密封裝置，防止油氣混輸泵1幹轉，降低輸送溫度；當油氣混輸泵1輸送的介質含氣量減小，油氣混輸泵1吸液端含氣率降到80%以下，泵體內溫度開始降低，當溫度低於攝氏80°C時，就不再需要回注液體，電氣控制系統根據溫度傳感器4反饋的信號， 關閉電磁閥13，儲液罐11內儲存的液體將不再向混輸泵輸入管線2注入。分離裝置18上安裝的安全閥7、壓力傳感器5是油氣混輸液體回注系統的安全附件，當油氣混輸液體回注系統壓力達到額定工作壓力的1. 1倍以上時安全閥7將自動開啟 (例如油氣混輸液體回注系統的額定工作壓力為1. 5MPa,當壓力達到1. 65以上時)，向系統外釋放壓力，使系統壓力降低，當壓力恢復1. 5MPa以下正常值後，安全閥7回座，保持正常的狀態。壓力傳感器5是將系統工作壓力通過信號傳遞到自動控制系統，當壓力超出設定的控制值時油氣混輸泵1將自動停止，使系統在發生意外故障時起到保護作用。外置式分離裝置18的罐體19上安裝有液體灌注管9，在油氣混輸泵1使用初期， 可以通過液體灌注管9向儲液罐11內注入適當的液體，防止開泵時氣體含量較高，且儲液罐11內沒有液體回注而對油氣混輸泵1造成損害。分離裝置18的上端蓋20上安裝有放氣閥16，當分離裝置18內充滿氣體，影響油氣混輸泵1輸出介質進入分離裝置18時，可以停泵，打開放氣閥16，將分離裝置18內的氣體向外排放，保證能油氣混輸泵1正常運轉。儲液罐11下端安裝有排汙管12，當儲液罐11 內固體顆粒太多時，可以在停泵後打開排汙閘門向罐外排汙，以保證清潔的液體回注到油氣混輸泵1的吸入端。由於本實用新型油氣混輸液體回注系統設置外置式液氣分離裝置，不受油氣混輸泵的限制，可根據需要確定裝置的體積，分離效率高，儲存液量多，當輸送的介質長時間含氣量過高時，可以為油氣混輸泵吸液端供應足夠的液體，從而達到降低油氣混輸泵吸入端的含氣率，提高油氣混輸泵的抗幹轉能力，延長機械密封的壽命，並且結構簡單，便於製造和安裝。應該注意的是上述實施例是示例而非限制本發明，本領域技術人員將能夠設計很多替代實施例而不脫離本專利的權利要求範圍。
權利要求1.一種油氣混輸液體回注系統，包括油氣混輸泵、輸送管線、閥，其特徵是油氣混輸泵(1)、混輸泵輸出管線(17)、分離裝置輸入管線(6)、分離裝置(18)、儲液罐(11)、回注管線(14)、混輸泵輸入管線(2)依次連通。
2.根據權利要求1所述油氣混輸液體回注系統，其特徵是所述分離裝置(18)包括罐體(19)、上端蓋(20)、氣液分離傘(10)；上端蓋00)固定安裝在罐體(19)上端；氣液分離傘(10)為漏鬥形，氣液分離傘(10)豎直安裝在罐體(19)內的中部，氣液分離傘(10)的大端與罐體(19)固定連接；所述分離裝置輸入管線(6)由分離裝置(18)的罐體(19)側面進入，且與氣液分離傘 (10)上端部連通；所述罐體(19)上的氣液輸出口(15)位於氣液分離傘(10)的上方；所述罐體(19)上固定安裝有液體灌入管(9)，液體灌入管(9)與罐體(19)連接位置低於氣液分離傘(10)上端；所述罐體(19)下端與儲液罐(11)上端固定連接。
3.根據權利要求2所述油氣混輸液體回注系統，其特徵是所述分離裝置(18)的上端蓋00)上安裝有安全閥(7)、輸出壓力表(8)、放氣閥(16)；所述油氣混輸泵(1)的泵體上安裝有溫度傳感器；混輸泵輸入管線( 上安裝有壓力傳感器(3)；混輸泵輸出管線(17)上安裝有壓力傳感器(5)。
4.根據權利要求3所述油氣混輸液體回注系統，其特徵是所述儲液罐(11)下端安裝有回注管線(14)、排汙管(12)，且分別連通；回注管線(14)上安裝電磁閥(13)。
5.根據權利要求4所述油氣混輸液體回注系統，其特徵是所述溫度傳感器、壓力傳感器(3)、壓力傳感器(5)、輸出壓力表(8)、電磁閥(13)與自動控制系統連接。
專利摘要一種油氣混輸液體回注系統。為了克服現有油氣混輸系統存在的回注液量不能滿足需要、回流裝置易損壞的不足，本實用新型油氣混輸泵、混輸泵輸出管線、分離裝置輸入管線、分離裝置、儲液罐、回注管線、混輸泵輸入管線依次連通；分離裝置的上端蓋固定安裝在罐體上端；氣液分離傘為漏鬥形，氣液分離傘豎直安裝在罐體內的中部，氣液分離傘的大端與罐體固定連接；分離裝置輸入管線由罐體側面進入，且與氣液分離傘上端部連通；罐體上的氣液輸出口位於氣液分離傘的上方。其有益效果是結構合理，易於操作控制，能夠提供足夠液量，保證油氣混輸設備正常運行，延長設備使用壽命，投資費用少，降低非生產作業成本。
文檔編號E21B43/40GK202117650SQ201120163100
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者盧婉蓉, 唐世強, 張楠, 李佔勇, 李明謙, 李豔鳳, 李豔霞, 楊保軍, 桑科中, 王雙海, 許明, 魏剛 申請人:中國石油集團渤海石油裝備製造有限公司