CN102729882A - 一种液体co2注入车 - Google Patents

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翟建团
李姣姣
谢玉敏
王维忠
于孔学
张继明
李章永
翟红霞
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一种液体CO2注入车涉及油田CO2驱油领域，它包括底盘、副车架，副车架从头至尾依次设置有变频控制柜、分动箱、机械控制柜、电机、三缸柱塞泵和气液分离器，底盘发动机通过传动轴与全功率取力器的动力输入端连接，全功率取力器和电机的动力输出端通过传动轴与分动箱的动力输入端连接，分动箱的动力输出端通过传动轴与三缸柱塞泵的动力端连接。本发明以发动机和电机作为动力源，通过变频控制柜和机械控制柜进行调节电机频率和发动机油门的大小，即可调节电机和发动机转速，其覆盖的转速和扭矩范围较宽，达到了三缸柱塞泵流量的自由调节，实现了双动力远程控制，结构简单，操作方便，大大降低了制造和使用维护成本。

Description

一种液体CO2注入车
技术领域
本发明涉及油田CO2驱油领域一种液体CO2注入设备，尤其是一种压力高、排量大的液体CO2注入车。
背景技术
目前，我国大部分油田的储层属陆相沉积，非均质性比较严重，原油粘度较高，含水上升速度快，加之有不少油田的开发已进入中后期，尽管采取了注水、注蒸汽等一系列措施，但原油采收率仍比较低，为了满足我国工业发展对石油能源日益增长的需要，寻求一种开采效果好，又有经济效益的采油技术已是迫在眉睫。由于CO2是一种非常高效的驱油剂，易溶解于原油，具有比注水、注蒸汽更明显的技术优势，CO2采油工艺在世界范围内已普遍采用，增产效果非常明显。国内CO2注入设备主要为撬装电驱动结构形式，在电机与泵之间设置减速箱，利用减速箱进行调速，在泵排出管汇上无设置超压保护装置，如遇到偏远地区或无电区块还需配备专用发电机，设备的局限性尤为突出。国外的CO2注入设备不但价格昂贵，而且在与其它关联设备配套作业时，很多接口不配套，需进行改造，其管汇系统设计过于复杂，不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体CO2注入车，它以底盘发动机和电机作为动力源，通过变频控制柜和机械控制柜进行调节电机和底盘发动机的转速，并在三缸柱塞泵的高压排出管汇上设有超压保护装置，结构简单，操作方便，大大降低了制造和使用维护成本。
本发明包括底盘、副车架，副车架上设置有气液分离器和三缸柱塞泵。副车架从头至尾依次设置有变频控制柜、分动箱、机械控制柜、电机、三缸柱塞泵和气液分离器，底盘发动机通过传动轴与全功率取力器的动力输入端连接，全功率取力器和电机的动力输出端通过传动轴与分动箱的动力输入端连接，分动箱的动力输出端通过传动轴与三缸柱塞泵的动力端连接，液相进口端通过球阀及液相管线与液相主管汇进口端连接，液相主管汇出口端通过球阀及液相管线与气液分离器的进液口连接，气液分离器的出液口通过液相管线及球阀与三缸柱塞泵的液力端连接，气液分离器的出气口通过气相管线及球阀与气相主管汇进口端连接，气相主管汇出口端通过气相管线及球阀与气相出口端连接，液相进口端和气相出口端之间设置有压力平衡装置。
全功率取力器设置在驾驶室之后的副车架前方，分动箱、电机、三缸柱塞泵和气液分离器均布置在底盘的纵向中心线上，变频控制柜设在底盘右侧，机械控制柜设在底盘左侧，液相进口端和气相出口端均设置在底盘左侧，液相出口端设置在底盘两侧。三缸柱塞泵高压排出管汇上设有超压保护装置。
液相主管汇、气相主管汇、液相管线和气相管线均为不锈钢管。气相主管汇在液相主管汇上方，压力平衡装置由管线和球阀组成。液相主管汇出口端与气液分离器的进液口之间球阀两端的管线上并联设置有由液相管线、球阀和屏蔽泵组成的屏蔽泵管汇。
气液分离器在箱体内，其外部设有发泡保温层，箱体上设有液位计。气液分离器下端设有排污口和出液口，上端设有压力表口、安全阀口和温度计口。
本发明的有益效果是：本发明以发动机和电机作为动力源，通过变频控制柜和机械控制柜进行调节电机频率和发动机油门的大小，即可调节电机和发动机转速，其覆盖的转速和扭矩范围较宽，达到了三缸柱塞泵流量的自由调节，实现了双动力远程控制，结构简单，操作方便，大大降低了制造和使用维护成本；
本发明液相进口端和气相出口端之间设置有压力平衡装置，作业过程中，平衡了液相进口端和气相出口端之间的压力；
本发明在三缸柱塞泵的高压排出管汇上设有超压保护装置，避免三缸柱塞泵排出压力超过其最大设计压力而损坏设备，提高了整车的安全性；
液相主管汇出口端与气液分离器的进液口之间球阀两端的管线上并联设置有由液相管线、球阀和屏蔽泵组成的屏蔽泵管汇，当外接液体CO2屏蔽泵损坏时，作为备用泵使用；
液相主管汇、气相主管汇、液相管线和气相管线均为不锈钢管，不仅外观美观，而且耐低温；
气液分离器外部设有发泡保温层，以防止液体CO2气化。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为管汇系统示意图。
图中：1、底盘，2、全功率取力器，3、变频控制柜，4、分动箱，5、机械控制柜，6、电机，7、三缸柱塞泵，8、液相出口端，9、管汇系统，91、气相出口端，92、液相进口端，93、气相主管汇，94、液相主管汇，95、球阀，96、气相管线，97、液相管线，98、压力平衡装置，10、气液分离器，11、箱体，12、副车架，13、屏蔽泵，14、进液口，15、出气口，16、压力表口，17、安全阀口，18、温度计口，19、出液口，20、排污口，21、传动轴，22、液位计。
具体实施方式
在图1中，一种液体CO2注入车包括底盘1、副车架12，副车架12从头至尾依次设置有变频控制柜3、分动箱4、机械控制柜5、电机6、三缸柱塞泵7和气液分离器10，其中，气液分离器10设置在箱体11内，箱体11上设有液位计22，全功率取力器2设置在驾驶室之后的副车架12前方，分动箱4、电机6、三缸柱塞泵7和气液分离器10均布置在底盘1的纵向中心线上，变频控制柜3设在底盘1右侧，机械控制柜5设在底盘1左侧，两个液相进口端92和两个气相出口端91均设置在底盘1左侧，液相出口端8设置在底盘1两侧。底盘发动机通过传动轴21与全功率取力器2的动力输入端连接，全功率取力器2和电机6的动力输出端通过传动轴21与分动箱4的动力输入端连接，分动箱4的动力输出端通过传动轴21与三缸柱塞泵7的动力端连接，分动箱4与电机6和全功率取力器2连接处设置有互锁装置，可保证两种动力仅有一种输入另一种断开。工作过程中，通过变频控制柜3和机械控制柜5进行调节电机6频率和发动机油门的大小，即可调节电机6和发动机转速，其覆盖的转速和扭矩范围较宽，达到了三缸柱塞泵7流量的自由调节，实现了双动力远程控制，结构简单，操作方便，大大降低了制造和使用维护成本。三缸柱塞泵7高压排出管汇上设有超压保护装置，避免三缸柱塞泵7排出压力超过其最大设计压力而损坏设备，提高了整车的安全性能。
在图2中，液相进口端92通过球阀95及液相管线97与液相主管汇94进口端连接，液相主管汇94出口端通过球阀95及液相管线97与气液分离器10的进液口14连接，气液分离器10的出液口19通过液相管线97及球阀95与三缸柱塞泵7的液力端连接，气液分离器10的出气口通过气相管线96及球阀95与气相主管汇93进口端连接，气相主管汇93出口端通过气相管线96及球阀95与气相出口端91连接，液相进口端92和气相出口端91之间设置有由管线和球阀95组成的压力平衡装置98，以平衡液、气相管汇之间的压力。
液相主管汇94、气相主管汇93、液相管线97和气相管线96均为不锈钢管。液相主管汇94出口端与气液分离器10的进液口14之间球阀95两端的液相管线97上并联设置有由液相管线97、球阀95和屏蔽泵13组成的屏蔽泵管汇，当外接动力泵发生故障时，作为备用泵进行使用。
气液分离器10外部表面设有发泡保温层，气液分离器10下端设有排污口20和出液口19，上端设有压力表口16、安全阀口17和温度计口18。
本发明作业过程：液相进口端92和气相出口端91与外接CO2罐车连接，可同时连接两台CO2罐车，打开球阀95，液体CO2通过液相主管汇94、液相管线97和进液口14进入气液分离器10，出液口19通过液相管线与三缸柱塞泵7进液端连接，启动发动机或电机6，通过分动箱4输出端的传动轴21带动三缸柱塞泵7工作，通过液相出口端8将液态CO2注入井内。气液分离器70分离出来的气态CO2通过出气口15、气相管线96、气相主管汇93和气相出口端91排入外接CO2罐车。工作过程中，当外接CO2罐车上的动力泵出现故障时，启动屏蔽泵管汇进行作业。

Claims (10)

1.一种液体CO2注入车，包括底盘、副车架，副车架上设置有气液分离器和三缸柱塞泵，其特征在于：副车架从头至尾依次设置有变频控制柜、分动箱、机械控制柜、电机、三缸柱塞泵和气液分离器，底盘发动机通过传动轴与全功率取力器的动力输入端连接，全功率取力器和电机的动力输出端通过传动轴与分动箱的动力输入端连接，分动箱的动力输出端通过传动轴与三缸柱塞泵的动力端连接，液相进口端通过球阀及液相管线与液相主管汇进口端连接，液相主管汇出口端通过球阀及液相管线与气液分离器的进液口连接，气液分离器的出液口通过液相管线及球阀与三缸柱塞泵的液力端连接，气液分离器的出气口通过气相管线及球阀与气相主管汇进口端连接，气相主管汇出口端通过气相管线及球阀与气相出口端连接，液相进口端和气相出口端之间设置有压力平衡装置。
2.根据权利要求1所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述全功率取力器设置在驾驶室之后的副车架前方，分动箱、电机、三缸柱塞泵和气液分离器均布置在底盘的纵向中心线上，变频控制柜设在底盘右侧，机械控制柜设在底盘左侧，液相进口端和气相出口端均设置在底盘左侧，液相出口端设置在底盘两侧。
3.根据权利要求1所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述气相主管汇在液相主管汇上方，压力平衡装置由管线和球阀组成。
4.根据权利要求1所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述液相主管汇出口端与气液分离器的进液口之间球阀两端的管线上并联设置有由液相管线、球阀和屏蔽泵组成的屏蔽泵管汇。
5.根据权利要求4所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述液相主管汇、气相主管汇、液相管线和气相管线均为不锈钢管。
6.根据权利要求1所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述气液分离器下端设有排污口和出液口，上端设有压力表口、安全阀口和温度计口。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述的三缸柱塞泵高压排出管汇上设有超压保护装置。
8.根据权利要求7所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述气液分离器外部设有发泡保温层。
9.根据权利要求8所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述的气液分离器在箱体内。
10.根据权利要求9所述的一种液体CO2注入车，其特征在于：所述箱体上设有液位计。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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