CN102787836A - 油气混输液体回注系统 - Google Patents

Abstract

一种油气混输液体回注系统。为了克服现有油气混输系统存在的回注液量不能满足需要、回流装置易损坏的不足，本发明油气混输泵、混输泵输出管线、分离装置输入管线、分离装置、储液罐、回注管线、混输泵输入管线依次连通；分离装置的上端盖固定安装在罐体上端；气液分离伞为漏斗形，气液分离伞竖直安装在罐体内的中部，气液分离伞的大端与罐体固定连接；分离装置输入管线由罐体侧面进入，且与气液分离伞上端部连通；罐体上的气液输出口位于气液分离伞的上方。其有益效果是结构合理，易于操作控制，能够提供足够液量，保证油气混输设备正常运行，延长设备使用寿命，投资费用少，降低非生产作业成本。

Description

油气混输液体回注系统

技术领域

本发明涉及一种油气开发的油气混输系统，尤其是涉及一种油气混输液体回注系统。

背景技术

随着油气混输技术与装备的不断研究开发，油气混输技术得到推广应用。采用油气混输技术，可降低井口回压，提高采油产量，减少基建投资。

传统的气液两相分离系统由分离器、输油泵、空压机以及两套独立的气液输送管线组成，其系统构成复杂，基建投资大，管理维护费用高。

油气混输系统与传统的气液两相分离系统相比，最显著的优点在于，其结构简单，操作方便，多相混输系统减少了复杂的分离器，输油泵，空压机以及两套独立的气液输送管线，降低了投资成本，同时，也降低了管理费用。使用油气混输系统，可以降低井口压力，提高多相介质流速，增大产量，同时可延长已用开采的油井的寿命，从而获得较高的经济效益。

在油气混输系统的研究领域中，最具代表性的产品是油气混输泵。油气混输泵是一种旋转式容积泵，兼有泵和压缩机的性能，可用于输送含气率在＜98％，短时间含气率在100％范围内未经处理的含气、含水原油。但是，当输送的混合物中气体含量过高，会出现气蚀、气锁，机械密封干转、温度升高或排量减少等现象，严重影响油气混输泵的正常工作。

为了降低混输系统中含气量高产生的不良影响，在油气混输泵的排液腔与进液腔之间设置回流装置(参见图1)，其原理是利用气体与液体之间悬殊的密度差异，将沉积在排液腔31下部的液体通过的回流装置33进入吸液腔32，降低吸液端的含气率，改善机械密封润滑，吸收密封摩擦产生的热量，从而降低系统温度。这种方法存在以下不足：首先，由于泵的体积限制储存液量少，当输送的介质长时间为高含气时泵内不能供应足够的液体来降低吸液端的含气率；其次，回流装置在泵体内部，其加工和安装非常困难，并且在长时间高压冲洗下回流装置容易损坏，寿命低，分离装置损坏不易被发现。

发明内容

为了克服现有油气混输系统存在的回注液量不能满足需要、回流装置易损坏的不足，本发明提供一种油气混输液体回注系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：油气混输液体回注系统的油气混输泵、混输泵输出管线、分离装置输入管线、分离装置、储液罐、回注管线、混输泵输入管线依次连通。分离装置包括罐体、上端盖、气液分离伞；上端盖固定安装在罐体上端；气液分离伞为漏斗形，气液分离伞竖直安装在罐体内的中部，气液分离伞的大端与罐体固定连接；分离装置输入管线由分离装置的罐体侧面进入，且与气液分离伞上端部连通；罐体上的气液输出口位于气液分离伞的上方；罐体上固定安装有液体灌入管，液体灌入管与罐体连接位置低于气液分离伞上端；罐体下端与储液罐上端固定连接。分离装置的上端盖上安装有安全阀、输出压力表、放气阀；油气混输泵的泵体上安装有温度传感器；混输泵输入管线上安装有压力传感器；混输泵输出管线上安装有压力传感器；储液罐下端安装有回注管线、排污管，且分别连通；回注管线上安装电磁阀。温度传感器、压力传感器、输出压力表、电磁阀与自动控制系统连接。

本发明的有益效果是，结构合理，易于操作控制，能够提供足够液量，保证油气混输设备正常运行，延长设备使用寿命，投资费用少，降低非生产作业成本。

附图说明

图1是现有油气混输系统示意图。

图2是本发明油气混输液体回注系统示意图。

图中：1.油气混输泵，2.混输泵输入管线，3.压力传感器，4.温度传感器，5.压力传感器，6.分离装置输入管线，7.安全阀，8.输出压力表，9.液体灌入管，10.气液分离伞，11.储液罐，12.排污管，13.电磁阀，14.回注管线，15.气液输出口，16.放气阀，17.混输泵输出管线，18.分离装置，19.罐体，20.上端盖，31.排液腔，32.吸液腔，33.回流装置。

具体实施方式

下面结合附图2和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该属于本发明的保护范围内。

本发明油气混输液体回注系统，包括油气混输泵1、分离装置18、储液罐11、管线等，油气混输泵1、混输泵输出管线17、分离装置输入管线6、分离装置18、储液罐11、回注管线14、混输泵输入管线2依次连通，图2中箭头标注的是输送介质在系统内的流动方向。

分离装置18包括罐体19、上端盖20、气液分离伞10等；上端盖20固定安装在罐体19上端；通常采用焊接工艺连接。气液分离伞10为漏斗形，气液分离伞10竖直安装在罐体19内的中部，气液分离伞10的大端与罐体19内的形状、尺寸相吻合，气液分离伞10的大端与罐体19固定连接。分离装置输入管线6由分离装置18的侧面进入罐体19内，并且与气液分离伞10上端部连通。罐体19的分离器输出口15位于气液分离伞10的上方。罐体19上固定安装有液体灌入管，液体灌入管9与罐体19连接位置低于气液分离伞10上端。

为了便于操作控制，分离装置18的上端盖20上安装有安全阀7、输出压力表8、放气阀16。油气混输泵1的泵体上安装有温度传感器4；混输泵输入管线2上安装有泵吸入端压力传感器3；混输泵输出管线17上安装有泵排出端压力传感器5。

分离装置18的罐体19下端与储液罐11上端固定连接，通常使用法兰、螺栓连接；储液罐11下端连接有回注管线14和排污管12，回注管线14上安装有电磁阀13。

本发明油气混输液体回注系统，在油气混输泵1外设置分离装置18，油气混输泵1的吸入端与混输泵输入管线2连接；油气混输泵1的输出端与输出管线17连接，输出管线17再与分离装置输入管线6连接；分离装置18下端与储液罐11固定连接，储液罐11下端的回注管线14与油气混输泵1的吸入端与混输泵输入管线2连通，储液罐11下端的下端的排污管12与排污系统连通。

油气混输泵1将输送的气液混合介质经过管汇进入分离装置18的气液分离伞10，到达气液分离伞10的气液混合介质是有压力的，通过液气分离伞10时旋转，在离心力的作用下，密度较大的物质被甩到外层空间，沿着气液分离伞10内壁向下，进入分离装置18下方的储液罐11内；密度较小的物质及其余液体和气体被挤压在内层空间，向上通过气液输出口15输送出油气混输液体回注系统，实现回注液体的分离。

本发明油气混输液体回注系统内安装的压力传感器3、温度传感器4、压力传感器5、输出压力表8和电磁阀13等与自动控制系统连接，控制系统根据设定的相关数值实现对油气混输液体回注系统的控制，保证油气混输液体回注系统正常工作。

油气混输泵1的泵体上装有温度传感器4，温度传感器4与控制系统连接。当输送的介质含气量大，如：油气混输泵1吸液端含气率达到80％以上时，泵体内温度迅速升高，当温度达到摄氏80℃时，控制系统根据温度传感器4反馈的信号，开启回液电磁阀13，储液罐11内储存的液体通过回注管线14进入到混输泵输入管线2内，降低油气混输泵1入口处含气率，并润滑机械密封装置，防止油气混输泵1干转，降低输送温度；当油气混输泵1输送的介质含气量减小，油气混输泵1吸液端含气率降到80％以下，泵体内温度开始降低，当温度低于摄氏80℃时，就不再需要回注液体，电气控制系统根据温度传感器4反馈的信号，关闭电磁阀13，储液罐11内储存的液体将不再向混输泵输入管线2注入。

分离装置18上安装的安全阀7、压力传感器5是油气混输液体回注系统的安全附件，当油气混输液体回注系统压力达到额定工作压力的1.1倍以上时安全阀7将自动开启(例如：油气混输液体回注系统的额定工作压力为1.5MPa，当压力达到1.65以上时)，向系统外释放压力，使系统压力降低，当压力恢复1.5MPa以下正常值后，安全阀7回座，保持正常的状态。压力传感器5是将系统工作压力通过信号传递到自动控制系统，当压力超出设定的控制值时油气混输泵1将自动停止，使系统在发生意外故障时起到保护作用。

外置式分离装置18的罐体19上安装有液体灌注管9，在油气混输泵1使用初期，可以通过液体灌注管9向储液罐11内注入适当的液体，防止开泵时气体含量较高，且储液罐11内没有液体回注而对油气混输泵1造成损害。

分离装置18的上端盖20上安装有放气阀16，当分离装置18内充满气体，影响油气混输泵1输出介质进入分离装置18时，可以停泵，打开放气阀16，将分离装置18内的气体向外排放，保证能油气混输泵1正常运转。储液罐11下端安装有排污管12，当储液罐11内固体颗粒太多时，可以在停泵后打开排污闸门向罐外排污，以保证清洁的液体回注到油气混输泵1的吸入端。

由于本发明油气混输液体回注系统设置外置式液气分离装置，不受油气混输泵的限制，可根据需要确定装置的体积，分离效率高，储存液量多，当输送的介质长时间含气量过高时，可以为油气混输泵吸液端供应足够的液体，从而达到降低油气混输泵吸入端的含气率，提高油气混输泵的抗干转能力，延长机械密封的寿命，并且结构简单，便于制造和安装。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。

Claims (5)

1.一种油气混输液体回注系统，包括油气混输泵、输送管线、阀，其特征是：油气混输泵(1)、混输泵输出管线(17)、分离装置输入管线(6)、分离装置(18)、储液罐(11)、回注管线(14)、混输泵输入管线(2)依次连通。

2.根据权利要求1所述油气混输液体回注系统，其特征是：所述分离装置(18)包括罐体(19)、上端盖(20)、气液分离伞(10)；上端盖(20)固定安装在罐体(19)上端；气液分离伞(10)为漏斗形，气液分离伞(10)竖直安装在罐体(19)内的中部，气液分离伞(10)的大端与罐体(19)固定连接；

所述分离装置输入管线(6)由分离装置(18)的罐体(19)侧面进入，且与气液分离伞(10)上端部连通；

所述罐体(19)上的气液输出口(15)位于气液分离伞(10)的上方；

所述罐体(19)上固定安装有液体灌入管(9)，液体灌入管(9)与罐体(19)连接位置低于气液分离伞(10)上端；

所述罐体(19)下端与储液罐(11)上端固定连接。

3.根据权利要求2所述油气混输液体回注系统，其特征是：

所述分离装置(18)的上端盖(20)上安装有安全阀(7)、输出压力表(8)、放气阀(16)；

所述油气混输泵(1)的泵体上安装有温度传感器(4)；混输泵输入管线(2)上安装有压力传感器(3)；混输泵输出管线(17)上安装有压力传感器(5)。

4.根据权利要求3所述油气混输液体回注系统，其特征是：所述储液罐(11)下端安装有回注管线(14)、排污管(12)，且分别连通；回注管线(14)上安装电磁阀(13)。

5.根据权利要求4所述油气混输液体回注系统，其特征是：所述温度传感器(4)、压力传感器(3)、压力传感器(5)、输出压力表(8)、电磁阀(13)与自动控制系统连接。 

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