CN102747990B - 移动式套管气收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动式套管气收集装置，由运送车、公共底座、套管气压缩机、防爆电动机、操控面板、套管气进口和出口的快速连接管路、快速接口、快速动力电缆、快速接地电缆等部件组成。运送车优选为电瓶车，压缩机的动力来自于防爆电动机，防爆电动机的动力来自于油井现场电源。公共底座的下面和运送车车架连接为一个整体，上面连接套管气压缩机等的底座。操控面板上安装有开关阀、防暴电控箱、气压表、报警器等仪器仪表。快速连接管路可通过快速接口连接套管和输油管，快速动力电缆能够连接防暴电控箱和电源。本装置移动灵活，使用方便快捷，易于操作；而且油井适应性高，装置的利用率高。

Description

移动式套管气收集装置

技术领域

本发明涉及油井套管气的收集装置，特指可以在多个油井间移动作业、快速连接使用的套管气收集和输送装置。 

背景技术

油井由套管和油管等部件构成，抽出的原油从输油管中输送出去；油井的伴生气（或称套管气、天然气）则从油井套管中聚集。若不把套管气外排，套管气内气体的压力会升高，既影响采油效率，又有危险。现在的方法是直接放空，或通过单流阀把气体输送至输油管，直接放空浪费资源污染环境；输送至输油流程时，排气的最低压力必须高于输油流程压力，气压不足时往往排气不彻底。另一方面，油井需要投药或者检修时，必须把套管气完全排空；这样，就需要有相应的性能优良、投资合理的设备来处理。 

申请专利号为200420105516.4 的文件公开了一种“油田伴生气回收移动工作站”，包括底撬、与底撬组合的隔声罩及安装在底撬上并位于隔声罩内的冷却器、压缩机、天然气燃气发动机、发电机、天然气脱水干燥装置、电控柜和分离器；天然气燃气发动机的动力输出轴通过传动装置分别与压缩机、发电机的动力输入轴相连，发电机通过电缆与电控柜相连，电控柜通过电源开关及导线与各用电装置连接；压缩机的工作级数至少为两级，冷却器、分离器串联在各级气缸的排气管路上，天然气脱水干燥装置通过管件与压缩机的末级排气口连接。此种移动工作站解决了天然气收集发电的问题，不能直接输送出去，而且噪音大，安装连接比较麻烦。 

申请专利号为200910014278.3 的文件公开了 “油井废气回收装置”，由撬块、卡箍、过滤器、收气皮囊、安全阀、天然气压缩机、气体流量计和快速接头组成，其特征在于收气皮囊的进口通过高压软管与过滤器出口相连，过滤器进口通过控制阀和卡箍或法兰与套管出口相连，收气皮囊出口通过连接管线与天然气压缩机进口相连，天然气压缩机出口与气体流量计相连，气体流量计出口与快速接头相连，收气皮囊与天然气压缩机相连接管线上设有安全阀。该装置需要外置式皮囊，收集容量有限，处理能力较低。 

申请专利号为03217456.X的文件中提供的“移动式套管气收集装置”， 申请专利号为201020188210.5的文件中提供的“油田套管气移动回收装置”，装置的移动、回收缺少详细的说明，一些部件和工艺的技术特征缺少，移动的灵活性、设备安全性、部件可连接性、整体配套性等明显不足。 

发明内容

发明目的：克服传统的移动式油井废气收集设施移动不灵活，安装连接较麻烦噪音大，安全性较低的缺陷，提供一种移动灵活，使用方便快捷，油井适应性高的油井套管气收集输送装置。 

技术方案： 

本发明提供的一种移动式套管气收集装置，用于从油井套管中收集套管气，然后输送至输油管路中或者大型储气罐中。包括运送车、公共底座、套管气压缩机、防爆电动机、操控面板、进口快速连接管路、出口快速连接管路、进口快速接口、出口快速接口、快速动力电缆；套管气压缩机含有气缸、活塞、散热系统。 

运送车的动力来源于车载电瓶、燃油发动机、燃气发动机或者人力，优选电瓶车；套管气压缩机的动力来自于防爆电动机；防爆电动机与套管气压缩机之间通过传动带连接，防爆电动机底座与公共底座的连接螺栓松开后，能够调整传动带的张紧程度。 

公共底座是运送车和套管气压缩机、防爆电动机之间的连接和支撑平台，其下部能够与运送车车架连接为一个整体，其上部分别连接套管气压缩机底座、防爆电动机底座。 

操控面板上集中安装连接了防 爆电控箱、套管气压力表、进口开关阀、出口开关阀、一只进口快速接口、一只出口快速接口，或还有套管气流量计。可以实现对套管气回收的作业过程中全部操作和控制，方便操作、观察，并对套管气压缩机起到一个隔离屏蔽的作用。 

进口快速连接管路、出口快速连接管路为金属软管、橡胶软管或者塑料软管，放置于运送车中或者公共底座上。 

进口快速连接管路的一端能够直接快速地连接到操控面板上的一只进口快速接口上，出口快速连接管路的一端能够直接快速地连接到操控面板上的一只出口快速接口上；不连接在操控面板上的另一只进口快速接口能够快速地连接到油井套管上，不连接在操控面板上的另一只出口快速接口能够快速地连接到输油管路上。 

快速动力电缆的一端连接在本装置的电控箱中，另一端安装有三相四线动力插头，便于连接到油井现场的电源中。动力连接电缆正常情况下缠绕在电缆盘上，采用电动机驱动压缩机作业时，把动力电缆从电缆盘内展开，把动力电缆插头插入油井现场动力箱内的对应电源插座上。 

所述的运送车最好安装连接有防雨棚，以便在各种气候环境中保护其它部件。 

所述公共底座与套管气压缩机底座、防爆电动机底座之间可以连接有减震装置，比如减振橡胶垫，以减少震动和减低噪音，保护主机。 

所述的套管气压缩机的活塞、气缸采取优选采用全无油自润滑系统，减少二次污染；还可有活塞环，活塞环可以采用自润滑的聚四氟乙烯制成。 

所述的套管气压缩机进气口最好设置了进气过滤器，去除套管气中的杂质，延长压缩机的使用寿命。过滤器在使用过程中应定期排空、定期清洗。 

套管气压缩机可连接有风冷散热系统，给气缸降温。 

所述的操控面板上还可以安装有套管气压力报警器和泄气安全阀，连接在套管气管路中，套管气超出某压力限值时，压力报警器报警，或者能将套管气压缩机自动停机，或者能够开启泄气安全阀排气；操控面板或安装有欠压报警器，连接在套管气管路中，套管气进口压力不足时，欠压报警器报警，或者能够将套管气压缩机自动停机。 

所述的进口快速连接管路和出口快速连接管路优选管径为10mm-50mm的不锈钢软管。 

所述的进口快速连接管路的一端最好事先连接在操控面板上的一只进口快速接口上；出口快速连接管路的一端事先连接在操控面板上的一只出口快速接口上，以保证油井套管、本装置、输油管路之间能够快速连接和控制。 

与油井套管连接的进口快速接口、与输油管路连接的出口快速接口各有数只，规格不同，供选配使用，以便根据现场情况分别对待处理，进一步提高连接处理速度。 

本装置中一般还可以含有接地柱和快速接地电缆，快速接地电缆两端分别连接有接地钳，能够分别固定在接地柱上和油井现场的抽油机金属架上，以保证电气安全。在每口油井套管气回收前作业开始前操作者应仔细检查接快速地电缆和接地钳是否连接可靠。 

本装置中安装还可以有无线通信发射或接 收设备，以达到数据（与套管气或者装置部件运行状况的有关数据）传输或防盗的目的。 

管路快速连接及操作：现场连接时，把套管气进口的快速连接管路的另一端连接至油井套管，把套管气出口的快速连接管路的另一端连接至油井的输油管路。套管气的快速连接管路全部连接好后，检查并确认连接可靠无误，启动套管气压缩机，然后按下列顺序打开各个开关阀门：打开套管气进气阀----打开出气阀----打开油井套管上的出气阀----打开油井输油管路上的进气阀。 

有益效果： 

1、本移动式套管气收集装置，移动灵活，使用快捷便利，每人每天可以回收多口油井，解决了分散的油井套管气回收困难、浪费能源、污染环境、危害安全等一系列问题，同时 还可以提高采油率、提高采油电动机能效、回收天然气产生巨大经济效益、减少二氧化碳排放、使采油过程更安全。比固定式的投资少，操作中消耗功率小，收集输送套管气效率高。

根据现有油田参考数据显示，动态气量约为20～500m3/天。按照每套移动式装置平均回收4口井/天，则每套装置直接年创经济效益为57.7万元。 

2、本装置采用电瓶车驱动移动，电动机驱动压缩机，噪音低，操作简单，可以长时间可靠运行。运行过程平稳，寿命长。 

4、对外接口采用快速接口，方便经常性搬运，易于操作；减少了工人的劳动强度，增加了设备的利用率。适应套管气进出口天然气压力变化范围大、套管气排气量变化大、套管气充分复杂成分变化大的特点。 

5、防爆设计、减震设计、远程控制设计，安全可靠，自动化程度高。 

附图说明

附图1是本发明的一个结构示意简图； 

图中，1、运送车；2、车载电瓶；3、公共底座； 4、防爆电动机；5、散热系统； 6、套管气压缩机；7、套管气管路；8、储气罐；9、套管气压力表；10、压力报警器；11、操控面板；12、防 爆电控箱；13、开关阀；14、快速动力电缆；15、接地柱；16、快速接地电缆；17、出口快速连接管路；18、进口快速连接管路；19、出口快速接口；20、进口快速接口。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作更具体的说明。 

实施例： 

如附图1所示的移动式套管气收集装置，包括运送车1、公共底座3、套管气压缩机6、防爆电动机4、操控面板11、进口快速连接管路18、出口快速连接管路17、进口快速接口20、出口快速接口19、快速动力电缆14；套管气压缩机6含有散热系统5。 

运送车1的动力来源于车载电瓶2；套管气压缩机6的动力来自于防爆电动机4；防爆电动机4与套管气压缩机6之间通过传动皮带连接。 

公共底座3下部与运送车1车架连接为一个整体，其上部分别连接套管气压缩机6底座、防爆电动机4底座。 

操控面板11上集中安装连接了防 爆电控箱12、套管气压力表9、进出口开关阀13、一只进口快速接口20、一只出口快速接口19。 

所述的快速连接管路是管径为10mm-50mm的不锈钢软管，放置于公共底座3上。 

快速动力电缆14的一端连接在本装置的电控箱12中，另一端安装有三相四线动力插头，便于连接到油井现场的电源中。 

所述的套管气压缩机6的气缸、活塞采取采用全无油自润滑系统，减少二次污染。 

所述的进口快速连接管路18的一端事先连接在操控面板11上的一只进口快速接口20上；出口快速连接管17路的一端事先连接在操控面板11上的一只出口快速接口19上；与油井套管连接的另一只进口快速接口20能够快速地连接到油井套管上，与输油管路连接另一只出口快速接口19能够快速地连接到输油管路上。 

本装置中含有接地柱15和快速接地电缆16，快速接地电缆16两端分别连接有接地钳，能够分别固定在接地柱15上和油井现场的抽油机金属架上。 

Claims (3)

1.一种移动式套管气收集装置，用于从油井套管中收集套管气，然后输送至输油管路中或者大型储气罐中，其特征在于：包括运送车（1）、公共底座（3）、套管气压缩机（6）、防爆电动机（4）、操控面板（11）、进口快速连接管路（18）、出口快速连接管路（17）、进口快速接口（20）、出口快速接口（19）、快速动力电缆（14）；套管气压缩机（6）含有气缸、活塞、散热系统（5）； 

运送车（1）的动力来源于燃气发动机；套管气压缩机（6）的动力来自于防爆电动机（4）；防爆电动机（4）与套管气压缩机（6）之间通过传动带连接，防爆电动机（4）底座与公共底座（3）的连接螺栓松开后，能够调整传动带的张紧程度；

公共底座（3）是运送车（1）和套管气压缩机（6）、防爆电动机（4）之间的连接和支撑平台，其下部能够与运送车（1）车架连接为一个整体，其上部分别连接套管气压缩机（6）底座、防爆电动机（4）底座； 

操控面板（11）上集中安装连接了防爆电控箱（12）、套管气压力表（9）、进出口开关阀（13）、一只进口快速接口（20）、一只出口快速接口（19），或还有套管气流量计；

进口快速连接管路（18）、出口快速连接管路（17）是管径为10mm-50mm的不锈钢软管，放置于公共底座（3）上；

所述的进口快速连接管路（18）的一端事先连接在操控面板（11）上的一只进口快速接口（20）上；出口快速连接管路（17）的一端事先连接在操控面板（11）上的一只出口快速接口（19）上；不连接在操控面板（11）上的另一只进口快速接口（20）能够快速地连接到油井套管上，不连接在操控面板（11）上的另一只出口快速接口（19）能够快速地连接到输油管路上；

快速动力电缆（14）的一端连接在本装置的电控箱（12）中，另一端安装有三相四线动力插头，便于连接到油井现场的电源中；

与油井套管连接的进口快速接口（20）、与输油管路连接的出口快速接口（19）各有数只，规格不同，供选配使用；

所述公共底座（3）与套管气压缩机（6）底座、防爆电动机（4）底座之间连接有减震装置；所述的套管气压缩机（6）的气缸、活塞采用全无油自润滑系统，减少二次污染；

所述的操控面板（11）上安装有套管气压力报警器（10）和泄气安全阀，连接在套管气管路中，套管气超出某压力限值时，压力报警器（10）报警，能将套管气压缩机（6）自动停机，能够开启泄气安全阀排气；操控面板（11）安装有欠压报警器，连接在套管气管路中，套管气进口压力不足时，欠压报警器报警，能够将套管气压缩机（6）自动停机。

2.根据权利要求1所述的移动式套管气收集装置，其特征在于：本装置中含有接地柱（15）和快速接地电缆（16），快速接地电缆（16）两端分别连接有接地钳，能够分别固定在接地柱（15）上和油井现场的抽油机金属架上。

3.根据权利要求1或2所述的移动式套管气收集装置，其特征在于：本装置中安装有无线通信发射或接收设备，以达到数据传输或防盗的目的。