CN104624573A - 采气管道冻堵疏通设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采气管道冻堵疏通设备及方法，属于天然气开采技术领域，所述采气管道冻堵疏通设备包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括发生器本体和与所述发生器本体连通的供水装置，所述发生器本体上连通有蒸汽输送管。采气管道冻堵疏通方法包括以下步骤：拆除采气管道端部的采气树针阀；将蒸汽输送管远离发生器本体的一端伸入采气管道内部且靠近冻堵部位；启动蒸汽发生器，蒸汽发生器产生的高温蒸汽通过蒸汽输送管达到冻堵部位进行加热疏通。本采气管道冻堵疏通设备及方法利用蒸汽发生器产生的高温蒸汽对采气管道内的冻堵部位进行近距离加热解冻，可以快速有效地疏通采气管道，保证天然气在采气管道内的流畅输送。

Description

采气管道冻堵疏通设备及方法

技术领域

本发明涉及天然气开采技术领域，具体而言，涉及采气管道冻堵疏通设备及方法。

背景技术

天然气开采过程中，因天然气中含水份和杂质，在从气井井口到集气站之间的采气管道中，在埋深未达到冻土层以下地段及管线低洼处等部位，在冬季低温环境中，会形成水合物堵塞管道，影响管道输送和天然气开采，通常采用的方法有以下3种：在井口进行放空解堵，无效时反复充压放空；在集气站内进行放空解堵，无效时反复充压放空；如果堵塞部位靠近井口，则可以给采气管加入一定量药剂，例如防冻剂、抑制剂、解堵剂等，然后通过充压，利用天然气将药剂推至靠近堵塞部位处，用药剂解堵。

但是，放空解堵的方法只能在管道两端实施，而管道堵塞部位常常位于管道中间，距离远，效果差。而采取药剂解堵时，也因管道堵塞，天然气无法流动，无法有效将药剂推至堵塞部位，且受地形限制，若堵塞部位处于管道上坡地段时，药剂无法达到堵塞部位，疏通效果也不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采气管道冻堵疏通设备及方法，以改善上述问题。

本发明是这样实现的：

本采气管道冻堵疏通设备包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括发生器本体和与所述发生器本体连通的供水装置，所述发生器本体上连通有蒸汽输送管。

相对于现有的自然疏通和药剂疏通而言，本设备采用对冻堵部位进行近距离蒸汽疏通的方式，疏通起来快速有效。

进一步地，所述蒸汽发生器为导热油锅炉。

选用导热油锅炉的目的在于其具有低压、高温、安全、高效以及节能等特点，且其结构合理，配套齐全，安装周期短，运行和维修方便，非常适合用于野外向采气管道提供蒸汽。

进一步地，所述发生器本体上设置有压力传感器和放空阀，所述压力传感器连接有控制器，所述控制器与放空阀连接。

设置压力传感器和放空阀的目的在于防止发生器本体因内部压力过大而受到损坏，甚至发生爆炸等安全事故。

进一步地，所述供水装置包括相互连通的水箱和水泵，所述水箱外接水源，所述水泵与所述发生器本体连通。

这样设置供水装置的目的在于其可以稳定地可控地向发生器本体供水，保证发生器本体的正常工作。

进一步地，本采气管道冻堵疏通设备还包括蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括储液箱和与所述储液箱连通的第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵通过管道与采气管道连通，所述第二真空泵通过管道与所述水箱连通。

设置蒸汽回收装置的目的在于使水和蒸汽可以在整个采气管道冻堵疏通设备中循环利用，节约水源，绿色环保。

进一步地，所述发生器本体上设置有液位计，所述液位计连接有控制器，所述控制器与所述水泵连接。

设置液位计的目的在于监控发生器本体内的液体介质的液面高度，保证蒸汽发生器的正常运行。

进一步地，所述蒸汽输送管为金属定型软管。

选用金属定型软管的目的在于其可以弯曲和拉直并保持相应形态，这种结构特性使得其很容易地被推入采气管道内部并逐渐向冻堵部位靠近。

进一步地，本采气管道冻堵疏通设备还包括管道推进器，所述管道推进器包括机台，所述机台上相对设置有两个推进轮和驱动其中一个推进轮转动的电机，两个推进轮上均设置有弧形槽，两个弧形槽配合形成与所述蒸汽输送管匹配的推进部。

设置管道推进器的目的在于提高本采气管道冻堵疏通设备的自动化程度，节省相关操作人员的时间和精力，提高管道疏通的效率。

进一步地，本采气管道冻堵疏通设备还包括与采气树的对片法兰对接的安装法兰，所述安装法兰上设置有输送管进出口，所述输送管进出口设置有压帽，所述压帽上设置有与所述蒸汽输送管匹配的通孔，所述通孔的内壁上设置有橡胶盘根。

其中，所述采气树为设置于采气管道端口的现有设备，用于天然气的采集获取；所述对片法兰为采气树上的与针阀对接的部件；将蒸汽输送管伸入采气管道前，先将采气树上的针阀卸掉，然后将安装法兰与对片法兰对接；所述安装法兰上还设置有蒸汽回收口，所述蒸汽回收口与所述第一真空泵连通；所述压帽为带螺纹的连接管，可拆卸连接于所述安装法兰上。

设置安装法兰的目的在于方便蒸汽输送管伸入采气管道内；设置压帽和橡胶盘根的目的在于保证蒸汽输送管和安装法兰连接处的密封性，防止蒸汽泄露，影响蒸汽的注入和回收。

本采气管道冻堵疏通方法采用上述的采气管道冻堵疏通设备，包括以下步骤：拆除采气管道端部的采气树针阀；将蒸汽输送管远离发生器本体的一端伸入采气管道内部且靠近冻堵部位；启动蒸汽发生器，蒸汽发生器产生的高温蒸汽通过蒸汽输送管达到冻堵部位进行加热疏通。

本发明的有益效果是：

本采气管道冻堵疏通设备及方法利用蒸汽发生器产生的高温蒸汽对采气管道内的冻堵部位进行近距离加热解冻，可以快速有效地疏通采气管道，保证天然气在采气管道内的流畅输送，保证天然气开采工作的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的采气管道冻堵疏通设备的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的管道推进器的正视图；

图3为本发明第一实施例提供的管道推进器的俯视图；

图4为本发明第一实施例提供的安装法兰和蒸汽输送管的连接示意图。

附图标记汇总：

发生器本体100；液位计200；压力传感器300；

金属定型软管400；水箱500；水泵550；

储液箱600；第一真空泵650；放空阀700；

安装法兰800；机台900；电机920；推进轮940。

具体实施方式

现有的疏通方法一般在采气管道的两端实施，而管道堵塞部位常常位于管道中间，距离远，效果差。

针对上述情况，本技术方案提供了一种采气管道冻堵疏通设备，本采气管道冻堵疏通设备利用蒸汽发生器产生高温蒸汽，然后利用蒸汽输送管将高温蒸汽输送到采气管道内部，可以对冻堵部位进行近距离加热疏通，从而保证天然气在采气管道内的流畅输送。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例，参照图1-4，本采气管道冻堵疏通设备包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括发生器本体100和与所述发生器本体100连通的供水装置，所述发生器本体100上连通有蒸汽输送管。

其中，所述发生器本体100上设置有检修口和用于遮挡所述检修口的检修盖，所述检修盖转动连接于所述发生器本体100上；所述发生器本体100上还设置有排污口，以实现污物的及时排放；所述供水装置为蒸汽的生成提供原料，所述原料为软水，所述软水指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，这种水气化后留下的水垢很少，不会对发生器本体100产生较大的影响；所述发生器本体100上设置有蒸汽出口，所述蒸汽输送管一端套设于蒸汽出口上，另一端可自由进出采气管道。

本采气管道冻堵疏通设备的工作原理和过程是这样的：拆除采气管道端部的采气树针阀；将蒸汽输送管远离发生器本体100的一端伸入采气管道内部且靠近冻堵部位；启动蒸汽发生器，蒸汽发生器产生的高温蒸汽通过蒸汽输送管达到冻堵部位进行加热疏通。

其中，所述针阀正对采气管道的内腔，拆除针阀后，蒸汽输送管就可以轻松方便地进入采气管道。

相对于现有的自然疏通和药剂疏通方法而言，本设备采用对冻堵部位进行近距离蒸汽疏通的方式，疏通起来快速有效。

本实施例中，所述蒸汽发生器为导热油锅炉。

其中，所述导热油锅炉是一种利用导热油加热的蒸汽发生器，其基于强制循环设计思想而研发。一般以煤、油、汽为燃料，以导热油为介质，利用热油循环油泵强制介质进行液相循环，将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热，具有在低的压力下获得高的工作温度，并且能对介质运行进行高精密控制工作。

选用导热油锅炉的目的在于其具有低压、高温、安全、高效以及节能等特点，且其结构合理，配套齐全，安装周期短，运行和维修方便，非常适合用于野外向采气管道提供蒸汽。

本实施例中，所述发生器本体100上设置有压力传感器300和放空阀700，所述压力传感器300连接有控制器，所述控制器与放空阀700连接。

其中，所述压力传感器300和放空阀700均为标准件，可以直接从市场上购买，价格便宜，安装方便；所述控制器可以为PLC或者单片机，所述PLC和单片机均为常用的工业控制器，运行稳定，工作可靠；所述压力传感器300可以监测所述发生器本体100内的压力，当压力值超过设定值时，压力传感器300会向控制器发送信号，所述控制器接收到信号后，便控制放空阀700开启，释放发生器本体100内的压力。

设置压力传感器300和放空阀700的目的在于防止发生器本体100因内部压力过大而受到损坏，甚至发生爆炸等安全事故。

本实施例中，所述供水装置包括相互连通的水箱500和水泵550，所述水箱500外接水源，所述水泵550与所述发生器本体100连通。

其中，水箱500和水泵550之间以及水泵550和发生器本体100之间均通过水管连通，且两根水管上均设置有放空阀700。所述水箱500和发生器本体100之间还通过一根用于进入发生器本体100内的蒸汽液化后回流到水箱500的水管连通，上述水管上也设置有放空阀700。

这样设置供水装置的目的在于其可以稳定地可控地向发生器本体100供水，保证发生器本体100的正常工作。

本实施例中，本采气管道冻堵疏通设备还包括蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括储液箱600和与所述储液箱600连通的第一真空泵650和第二真空泵(图中未画出)，所述第一真空泵650通过管道与采气管道连通，所述第二真空泵通过管道与所述水箱500连通。

其中，所述第一真空泵650用于回收采气管道内的水和蒸汽；所述第二真空泵用于将回收的水和蒸汽输送给水箱500进行二次利用。

设置蒸汽回收装置的目的在于使水和蒸汽可以在整个采气管道冻堵疏通设备中循环利用，节约水源，绿色环保。

本实施例中，所述发生器本体100上设置有液位计200，所述液位计200连接有控制器，所述控制器与所述水泵550连接。

其中，所述液位计200为标准件，用于测量液位介质的高低，工作稳定可靠，安装简单方便；所述液位计200检测到发生器本体100内的液体介质高过设定值时，会向控制器发送信号，控制器接收到信号后会控制水泵550停止向发生器本体100供水；上述控制器和与压力传感器300连接的控制器可以是一个，也可以为独立的两个。

设置液位计200的目的在于监控发生器本体100内的液体介质的液面高度，保证蒸汽发生器的正常运行。

本实施例中，所述蒸汽输送管为金属定型软管400。

其中，所述金属定型软管400是由金属弹簧钢线和镀锌铁线或者其他金属线材旋绕包覆而成的复合型金属管，内部为中空结构，可供液体和气体流通，可以在立体空间中任意弯曲成一定形状并能保持其形状的软管。

选用金属定型软管400的目的在于其可以弯曲和拉直并保持相应形态，这种结构特性使得其很容易地被推入采气管道内部并逐渐向冻堵部位靠近。

本实施例中，本采气管道冻堵疏通设备还包括管道推进器，所述管道推进器包括机台900，所述机台900上相对设置有两个推进轮940和驱动其中一个推进轮940转动的电机920，两个推进轮940上均设置有弧形槽，两个弧形槽配合形成与所述蒸汽输送管匹配的推进部。

其中，所述电机920的输出轴通过联轴器连接有转动轴，所述转动轴远离电机920的一端连接有减速器，所述减速器的输出端与其中一个推进轮940连接，另一个推进轮940转动连接于所述机台900上；两个弧形槽的内壁上均设置有多个卡齿，以防止蒸汽输送管打滑，保证蒸汽输送管的高效推进；多个卡齿采用硬质橡胶制成，既可以增加推进轮940与蒸汽输送管的摩擦力，又不会对蒸汽输送管造成严重磨损。

设置管道推进器的目的在于提高本采气管道冻堵疏通设备的自动化程度，节省相关操作人员的时间和精力，提高管道疏通的效率。

本实施例中，本采气管道冻堵疏通设备还包括与采气树的对片法兰对接的安装法兰800，所述安装法兰800上设置有输送管进出口，所述输送管进出口设置有压帽，所述压帽上设置有与所述蒸汽输送管匹配的通孔，所述通孔的内壁上设置有橡胶盘根。

其中，所述采气树为设置于采气管道端口的现有设备，用于天然气的采集获取；所述对片法兰为采气树上的与针阀对接的部件；将蒸汽输送管伸入采气管道前，先将采气树上的针阀卸掉，然后将安装法兰800与对片法兰对接；所述安装法兰800上还设置有蒸汽回收口，所述蒸汽回收口与所述第一真空泵650连通；所述压帽为带螺纹的连接管，可拆卸连接于所述安装法兰800上。

设置安装法兰800的目的在于方便蒸汽输送管伸入采气管道内；设置压帽和橡胶盘根的目的在于保证蒸汽输送管和安装法兰800连接处的密封性，防止蒸汽泄露，影响蒸汽的注入和回收。

本采气管道冻堵疏通设备及方法利用蒸汽发生器产生的高温蒸汽对采气管道内的冻堵部位进行近距离加热解冻，可以快速有效地疏通采气管道，保证天然气在采气管道内的流畅输送，保证天然气开采工作的正常进行。

第二实施例，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例中，所述蒸汽发生器为普通锅炉；所述蒸汽输送管为塑料软管。

选用普通锅炉和塑料软管的目的在于它们成本低廉，在一般情况下也可以实现本采气管道冻堵疏通设备的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包括发生器本体和与所述发生器本体连通的供水装置，所述发生器本体上连通有蒸汽输送管。

2.根据权利要求1所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，所述蒸汽发生器为导热油锅炉。

3.根据权利要求1所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，所述发生器本体上设置有压力传感器和放空阀，所述压力传感器连接有控制器，所述控制器与放空阀连接。

4.根据权利要求1所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，所述供水装置包括相互连通的水箱和水泵，所述水箱外接水源，所述水泵与所述发生器本体连通。

5.根据权利要求4所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，还包括蒸汽回收装置，所述蒸汽回收装置包括储液箱和与所述储液箱连通的第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵通过管道与采气管道连通，所述第二真空泵通过管道与所述水箱连通。

6.根据权利要求4所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，所述发生器本体上设置有液位计，所述液位计连接有控制器，所述控制器与所述水泵连接。

7.根据权利要求1所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，所述蒸汽输送管为金属定型软管。

8.根据权利要求1所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，还包括管道推进器，所述管道推进器包括机台，所述机台上相对设置有两个推进轮和驱动其中一个推进轮转动的电机，两个推进轮上均设置有弧形槽，两个弧形槽配合形成与所述蒸汽输送管匹配的推进部。

9.根据权利要求1所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，还包括与采气树的对片法兰对接的安装法兰，所述安装法兰上设置有输送管进出口，所述输送管进出口设置有压帽，所述压帽上设置有与所述蒸汽输送管匹配的通孔，所述通孔的内壁上设置有橡胶盘根。

10.一种采气管道冻堵疏通方法，采用权利要求1-9中任意一项所述的采气管道冻堵疏通设备，其特征在于，包括以下步骤：拆除采气管道端部的采气树针阀；将蒸汽输送管远离发生器本体的一端伸入采气管道内部且靠近冻堵部位；启动蒸汽发生器，蒸汽发生器产生的高温蒸汽通过蒸汽输送管达到冻堵部位进行加热疏通。