CN104338718B - 一种集油管线清蜡系统及清蜡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集油管线清蜡系统及清蜡方法，集油管线清蜡系统包括：集油管线清蜡装置、两个清蜡球检测器和收球装置，两个清蜡球检测器分别设置在集油管线的两端，且两个清蜡球检测器分别与集油管线清蜡装置的投球装置、收球装置连接，两个清蜡球检测器均与集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接。集油管线清蜡方法包括：投球装置投放清蜡球，清蜡球途经两个清蜡球检测器及集油管线，且清蜡球进入收球装置；采集集油管线清蜡系统的相关参数，并传输至智能控制系统；智能控制系统对相关参数分析，根据分析结果判断集油管线结蜡状况，选择加药融蜡或投放清蜡球。本发明通过实时分析集油管线结蜡状况，智能加药融蜡或投放清蜡球，避免造成堵塞。

Description

一种集油管线清蜡系统及清蜡方法

技术领域

本发明涉及集油管线清蜡领域，特别涉及一种集油管线清蜡系统及清蜡方法。

背景技术

经研究发现，我国原油中富含蜡，据统计，含蜡超过10%的原油几乎占整个产出原油的90%，而且大部分开采原油的含蜡均在20%以上，有的甚至高达40%—50%，如此就导致原油中是蜡凝结在输送原油的管线中，从而使原油管线产生堵塞问题，所以需要采用合适的清蜡方法，实现对原油的清蜡作业。

目前，集油管线常用的清蜡方法为机械清蜡，即自动定时向集油管线投放清蜡球，通过清蜡球通过集油管线进行清蜡作业。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的投球清蜡技术是自动定时投放清蜡球，其并不考虑集油管线实际结蜡状况，若在结蜡较为严重的情况下，清蜡球的作用使得蜡块不断脱落，容易导致大量蜡块堆积，造成集油管线更为严重的堵塞情况，从而需要现场动火，割开堵塞段，造成了更大的工作量，实际操作较为复杂，处理成本较高，且易造成安全事故，并对环境保护形成威胁。

发明内容

为了解决现有技术不能顾及集油管线实际结蜡状况的问题，本发明实施例提供了一种集油管线清蜡系统及清蜡方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种集油管线清蜡系统，所述集油管线清蜡系统包括：集油管线清蜡装置、两个清蜡球检测器和收球装置，所述两个清蜡球检测器分别设置在集油管线的两端，且所述两个清蜡球检测器分别与所述集油管线清蜡装置的投球装置、所述收球装置连接，所述两个清蜡球检测器均与所述集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接。

作为优选，所述集油管线清蜡系统还包括压力变送器，所述压力变送器设置在所述集油管线上，所述压力变送器用于检测所述集油管线上的压力。

作为优选，所述集油管线清蜡系统还包括温度变送器，所述温度变送器设置在所述集油管线上，所述温度变送器用于检测所述集油管线上的温度。

进一步地，所述压力变送器、所述温度变送器均与所述集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接。

作为优选，所述集油管线清蜡系统还包括预警装置，所述预警装置与所述集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接。

另一方面，提供了一种集油管线清蜡方法，所述集油管线清蜡方法具体包括以下步骤：

步骤1，投球装置投放清蜡球，所述清蜡球途经两个清蜡球检测器及集油管线，且所述清蜡球进入收球装置；

步骤2，采集所述集油管线清蜡系统的相关参数，并将所述相关参数传输至智能控制系统；

步骤3，所述智能控制系统对所述相关参数进行分析，并根据分析结果判断所述集油管线结蜡状况，并选择加药融蜡或者投放所述清蜡球。

作为优选，所述相关参数包括：所述清蜡球的编号、所述清蜡球途径所述两个清蜡球检测器的时间、加药记录、药箱剩余液位、所述集油管线的温度及压力。

作为优选，所述步骤1具体包括：

步骤10，将集油管线清蜡装置按钮旋转至自动状态；

步骤11，在智能控制系统上设定所述投球装置的投球周期、药箱的加药周期及加药量；

步骤12，所述投球装置开启，向所述集油管线投放所述清蜡球。

作为优选，所述步骤2具体包括：所述两个清蜡球检测器采集所述清蜡球经过的时间和所述清蜡球的编号、所述集油管线清蜡装置的计量泵采集加药记录、所述集油管线清蜡装置的液位计采集药箱剩余液位、压力变送器采集所述集油管线的压力、温度变送器采集所述集油管线的温度，采集到的参数均传输至所述智能控制系统。

作为优选，所述步骤3具体包括：

步骤30，通过所述智能控制系统，比较所述清蜡球途径所述两个清蜡球检测器的时间是否超过标准投收清蜡球时间的规定增幅，如果是，执行步骤31，如果否，执行步骤1；

步骤31，通过压力变送器和温度变送器分别采集所述集油管线的压力和温度，并通过所述智能控制系统比较该压力和温度是否超出规定阈值，如果是，执行步骤32，如果否，执行步骤1；

步骤32，通过所述智能控制系统，控制预警装置进行管线预警，并开启计量泵和所述药箱，向所述集油管线加药融蜡。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例所述的集油管线清蜡方法，通过智能控制系统实时分析判断集油管线结蜡状况，智能选择加药融蜡或者投放清蜡球，避免清蜡球在集油管线堵塞后，还继续投球，从而避免造成更严重的堵塞，避免现场用火等复杂工作，从而大大减少了工作量，降低了处理成本，且提高了安全系数，并大大降低了对环境的影响，同时，实现了化学加药清蜡与物理投放清蜡球清蜡的综合应用，有效解决了油井及集油管线冬季结蜡问题；

本发明实施例所述的集油管线清蜡系统，结构简单易操作，自动化程度高，操作维护简单，易学易用，可广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的集油管线的清蜡装置的结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的集油管线的清蜡装置连接流程图；

图3是本发明又一实施例提供的集油管线的清蜡系统的结构示意图；

图4是本发明又一实施例提供的集油管线的清蜡方法的流程示意图。

其中：1投球装置，

2油管加药管，

3电磁阀，

4药箱，

5计量泵，

6液位计，

7过滤器，

8加药管线，

9智能控制系统，

10加药机构，

11油井套管，

12集油管线，

13加药管线，

14集油管线清蜡装置，

15清蜡球检测器，

16收球装置，

17压力变送器，

18温度变送器，

19预警装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本实施例提供了一种集油管线的清蜡装置，参见图1，该清蜡装置包括投球装置1、药箱4、计量泵5、电磁阀3和智能控制系统9。其中，该药箱4为方形桶或者圆柱形桶，计量泵5为高压计量泵，智能控制系统9与该药箱4等构件的安装距离可以根据实际需要进行确定。

药箱4通过计量泵加药管8与计量泵5连接，计量泵5经电磁阀3与油管加药管2连接。这样，在计量泵5的指令下，药箱4内的药液通过计量泵加药管8输送到计量泵5处，再经过电磁阀3输送到油管加药管2内，在送到集油管线内进行融蜡。优选地，油管加药管2和计量泵加药管8为采用不锈钢制成的不锈钢管线。电磁阀3可以根据需要设置多个，构成电磁阀岛，每一个电磁阀3对应着一条集油管线。计量泵加药管8的伸入药箱4内的一端设置10有泵入过滤器7，可以避免药箱4内的杂质等进入到计量泵5和电磁阀3内，并被带入到集油管线内。该投球装置1设置在药箱4的外侧，投球装置1与油管加药管2连通。

智能控制系统9与投球装置1、计量泵5和电磁阀3均电路连接。这样，智能控制系统9根据指令来控制计量泵5和电磁阀3的工作状态，并根据反馈信息判断是否需要立即加药。

优选地，该清蜡装置还包括一个液位计6，该液位计6设置在药箱4的一侧，液位计6监控药箱4内的液位高度。该液位计6优选为磁翻板液位计。该液位计6同时与智能控制系统9电路连接，该液位计6监控到药箱4内的液位高度后反馈给智能控制系统9，由智能控制系统9判断是否需要对药箱4内的药液进行补充。在药箱4上设置有加药机构10，加药机构10通过管路与外部的药液提供处连通，加药机构10与智能控制系统9电路连接。当智能控制系统9接收到液位计6的反馈信息后，若需要对药箱4内进行补充药液，则智能控制系统9指示加药机构10自动向药箱4内补充药液。

参见图1，该清蜡装置还包括投球装置1，该投球装置1设置在药箱4的外侧，投球装置1与油管加药管2连通，投球装置1与智能控制系统9电路连接。这样，该清蜡装置在具备加药融蜡的功能之外还具备投球清蜡的机械清蜡功能。优选地，该投球装置1为双活塞自动投球装置。

结合参见图2，该清蜡装置具有七个电磁阀3和七条油井套管11，每一个电磁阀3与一个对应的油管加药管2连接，再每一个油管加药管2均与一条油井套管11连通，每一条油井套管11对应着一台抽油机或者一个油井。这样，可以一个清蜡装置对应着多个抽油机进行集油管线的清、融蜡。

本发明的清蜡装置的工作原理是：

首选通过配备的便携式抽吸泵将药品通过加药机构10注入药箱4内，其注入量可通过药箱旁的液位计6查看，然后调节计量泵5上的泵排量，最后接通电源，看到指示灯亮后，在控制柜面板上把“手动/自动”开关打在“自动”位置，然后在集输站点的远程控制终端运行远程控制软件，在该远程控制终端的界面上设定好每个油井套管11所需的日加药量，软件会根据先前设定的计量泵5排量自动将其换算成泵工作时间，即加药时间。然后通过无线网络将加药指令发送到选定的井场，经井场天线转发至加药机，加药机通过其自身的天线接收到指令，加药机控制柜的智能控制系统9根据指令要求控制计量泵5开始工作，并控制电磁阀3处于开启状体，此时，药箱4来液经泵入口过滤器7至计量泵加药管线8进入计量泵5，经计量泵5打压过来的液体通过电磁阀3的出口，由油管加药管2连接至集油管线12，经加药管线13连结至油井套管11，并根据指令要求的加药量依次给油井套管11、集油管线12加注药品，同时将智能控制系统9采集到的加药记录、投球记录和药箱剩余液位数据通过无线网络远传至集输站点远程控制终端，从而实现井口加药数据的采集、监测和控制。

实施例二

如图3所示，也可参见图1，本发明实施例提供了一种集油管线清蜡系统，所述集油管线清蜡系统包括：集油管线清蜡装置14、两个清蜡球检测器15和收球装置16，所述两个清蜡球检测器15分别设置在集油管线12的两端，且所述两个清蜡球检测器15分别与所述集油管线清蜡装置14的投球装置1、所述收球装置16连接，所述两个清蜡球检测器15均与所述集油管线清蜡装置14的智能控制系统9电路连接。

其中，本发明实施例中的集油管线清蜡装置14与实施例一中的集油管线清蜡装置14结构、功能均相同，在此不再赘述。

本发明实施例通过投球装置1投放清蜡球，清蜡球途经两个清蜡球检测器15及集油管线12，最后清蜡球进入收球装置16，通过本发明采集相关参数并传输至智能控制系统9，智能控制系统9实时分析判断集油管线12结蜡状况，智能选择加药融蜡或者投放清蜡球，避免清蜡球在集油管线12堵塞后，还继续投球，从而避免造成更严重的堵塞，避免现场用火等复杂工作，从而大大减少了工作量，降低了处理成本，且提高了安全系数，并大大降低了对环境的影响，同时，实现了化学加药清蜡与物理投放清蜡球清蜡的综合应用，有效解决了油井及集油管线12冬季结蜡问题，本发明实施例所述的集油管线清蜡系统，结构简单易操作，自动化程度高，操作维护简单，易学易用，可广泛推广。

如图3所示，也可参见图1，作为优选，所述集油管线清蜡系统还包括压力变送器17，所述压力变送器17设置在所述集油管线12上，所述压力变送器17用于检测所述集油管线12上的压力。

如图3所示，也可参见图1，作为优选，所述集油管线清蜡系统还包括温度变送器18，所述温度变送器18设置在所述集油管线12上，所述温度变送器18用于检测所述集油管线12上的温度。

如图3所示，也可参见图1，进一步地，所述压力变送器17、所述温度变送器18均与所述集油管线清蜡装置14的智能控制系统9电路连接。

其中，压力变送器17、温度变送器18分别采集集油管线12的压力和温度参数，并传输至智能控制系统9，便于智能控制系统9判断集油管线12是否堵塞，从而及时智能选择加药融蜡或者投放清蜡球。

如图3所示，也可参见图1，作为优选，所述集油管线清蜡系统还包括预警装置19，所述预警装置19与所述集油管线清蜡装置14的智能控制系统9电路连接。预警装置19的实现方式有很多，如采用指示灯、蜂鸣器等，如果集油管线12发生堵塞，智能控制系统9即控制预警装置19进行报警提示。

实施例三

如图4所示，本发明实施例提供了一种集油管线清蜡方法，所述集油管线清蜡方法具体包括以下步骤：

步骤1，投球装置投放清蜡球，所述清蜡球途经两个清蜡球检测器及集油管线，且所述清蜡球进入收球装置；

步骤2，采集所述集油管线清蜡系统的相关参数，并将所述相关参数传输至智能控制系统；

步骤3，所述智能控制系统对所述相关参数进行分析，并根据分析结果判断所述集油管线结蜡状况，并选择加药融蜡或者投放所述清蜡球。

其中，药即为用于融蜡的专用药剂，本发明实施例所述的集油管线清蜡方法，通过智能控制系统实时分析判断集油管线结蜡状况，智能选择加药融蜡或者投放清蜡球，避免清蜡球在集油管线堵塞后，还继续投球，从而避免造成更严重的堵塞，避免现场用火等复杂工作，从而大大减少了工作量，降低了处理成本，且提高了安全系数，并大大降低了对环境的影响，同时，实现了化学加药清蜡与物理投放清蜡球清蜡的综合应用，有效解决了油井及集油管线冬季结蜡问题，并可借助油田井站数字化管理系统的平台，实现井场、集油管线清蜡的远程智能运行操作，数据的自动采集、远传、远程监控控制等功能，大幅度减少了冬季热洗、扫线工作量，节约了人力、物理，减少了对环境的影响，更符合数字化管理需要。

作为优选，所述相关参数包括：所述清蜡球的编号、所述清蜡球途径所述两个清蜡球检测器的时间、加药记录、药箱剩余液位、所述集油管线的温度及压力。相关参数不限于以上这些，还可以根据实际需要，采集其它相关参数。

作为优选，所述步骤1具体包括：

步骤10，将集油管线清蜡装置按钮旋转至自动状态；

步骤11，在智能控制系统上设定所述投球装置的投球周期、药箱的加药周期及加药量；

步骤12，所述投球装置开启，向所述集油管线投放所述清蜡球。

作为优选，所述步骤2具体包括：所述两个清蜡球检测器采集所述清蜡球经过的时间和所述清蜡球的编号、所述集油管线清蜡装置的计量泵采集加药记录、所述集油管线清蜡装置的液位计采集药箱剩余液位、压力变送器采集所述集油管线的压力、温度变送器采集所述集油管线的温度，采集到的参数均传输至所述智能控制系统。以上参数信息可通过无线通信或有线通信传输。

作为优选，所述步骤3具体包括：

步骤30，通过所述智能控制系统，比较所述清蜡球途径所述两个清蜡球检测器的时间是否超过标准投收清蜡球时间的规定增幅，如果是，执行步骤31，如果否，执行步骤1；

步骤31，通过压力变送器和温度变送器分别采集所述集油管线的压力和温度，并通过所述智能控制系统比较该压力和温度是否超出规定阈值，如果是，执行步骤32，如果否，执行步骤1；

步骤32，通过所述智能控制系统，控制预警装置进行管线预警，并开启计量泵和所述药箱，向所述集油管线加药融蜡。

本发明实施例中，首先将药及数字清蜡球投入集油管线清蜡装置中，将集油管线清蜡装置按钮旋转至自动状态；在站场智能控制系统上设定投球周期、加药周期及加药量，投球周期及加药量调整步长，投球及加药条件，投球及加药次序；通电后正常运行，数字清蜡球通过集油管线清蜡装置的投球装置，先进入一个清蜡球检测器，再进入集油管线，在进入设置在站场的清蜡球检测器中，最后进入收球装置中，其中，由于两个清蜡球检测器分别设置在集油管线两端的投球装置和收球装置处，即认为清蜡球通过两个清蜡球检测器的时间为投球和收球的时间，两个清蜡球检测器将检测到的清蜡球编号及清蜡球通过的时间参数传输至站场智能控制系统；同时，本发明将采集到的集油管线温度及压力、清蜡球名称、投球时间、加药记录和药箱剩余液位等数据通过无线通信模块远传至井场RTU（Remote Terminal Unit远程终端设备），井场RTU再传输至站场智能控制系统；站场智能控制系统如检测到投收球时间超过标准投收球时间的规定增幅时，开始检查集油管线压力和温度，如压力和温度升高到一定数值，即超出先前设定的阈值是，认为集油管线堵塞，则控制预警装置进行集油管线进行堵塞预警，并控制集油管线清蜡装置开始智能加药融蜡，过设定时间后再开始自动投球，即重复步骤1，实现集油管线智能清蜡。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种集油管线清蜡系统，其特征在于，所述集油管线清蜡系统包括：集油管线清蜡装置、两个清蜡球检测器和收球装置，所述集油管线清蜡装置包括投球装置、药箱、计量泵、电磁阀和智能控制系统，所述两个清蜡球检测器分别设置在集油管线的两端，且所述两个清蜡球检测器分别与所述集油管线清蜡装置的投球装置、所述收球装置连接，所述两个清蜡球检测器均与所述集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接；

所述集油管线清蜡系统还包括压力变送器，所述压力变送器设置在所述集油管线上，所述压力变送器用于检测所述集油管线上的压力；

所述集油管线清蜡系统还包括温度变送器，所述温度变送器设置在所述集油管线上，所述温度变送器用于检测所述集油管线上的温度；

所述压力变送器、所述温度变送器均与所述集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接；

所述清蜡球检测器用于采集所述清蜡球途经所述清蜡球检测器的时间和所述清蜡球的编号；所述集油管线清蜡装置的计量泵采集加药记录、所述集油管线清蜡装置的液位计采集药箱剩余液位；

所述智能控制系统用于对所述清蜡球的编号、清蜡球途经所述两个清蜡球检测器的时间、加药记录、药箱剩余液位、集油管线的温度及压力进行分析，并根据分析结果判断所述集油管线结蜡状况，并选择加药融蜡或者投放所述清蜡球。

2.根据权利要求1所述的集油管线清蜡系统，其特征在于，所述集油管线清蜡系统还包括预警装置，所述预警装置与所述集油管线清蜡装置的智能控制系统电路连接。

3.应用权利要求2所述的集油管线清蜡系统的一种集油管线清蜡方法，其特征在于，所述集油管线清蜡方法具体包括以下步骤：

步骤1，投球装置投放清蜡球，所述清蜡球途经两个清蜡球检测器及集油管线，且所述清蜡球进入收球装置；

步骤2，采集所述集油管线清蜡系统的相关参数，并将所述相关参数传输至智能控制系统；

步骤3，所述智能控制系统对所述相关参数进行分析，并根据分析结果判断所述集油管线结蜡状况，并选择加药融蜡或者投放所述清蜡球；

所述相关参数包括：所述清蜡球的编号、所述清蜡球途经所述两个清蜡球检测器的时间、加药记录、药箱剩余液位、所述集油管线的温度及压力；

所述步骤1具体包括：

步骤10，将集油管线清蜡装置按钮旋转至自动状态；

步骤11，在智能控制系统上设定所述投球装置的投球周期、药箱的加药周期及加药量；

步骤12，所述投球装置开启，向所述集油管线投放所述清蜡球；

所述步骤2具体包括：所述两个清蜡球检测器采集所述清蜡球经过的时间和所述清蜡球的编号、所述集油管线清蜡装置的计量泵采集加药记录、所述集油管线清蜡装置的液位计采集药箱剩余液位、压力变送器采集所述集油管线的压力、温度变送器采集所述集油管线的温度，采集到的参数均传输至所述智能控制系统。

4.根据权利要求3所述的集油管线清蜡方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

步骤30，通过所述智能控制系统，比较所述清蜡球途经所述两个清蜡球检测器的时间是否超过标准投收清蜡球时间的规定增幅，如果是，执行步骤31，如果否，执行步骤1；

步骤31，通过压力变送器和温度变送器分别采集所述集油管线的压力和温度，并通过所述智能控制系统比较该压力和温度是否超出规定阈值，如果是，执行步骤32，如果否，执行步骤1；

步骤32，通过所述智能控制系统，控制预警装置进行管线预警，并开启计量泵和所述药箱，向所述集油管线加药融蜡。