CN104727803B - 天然气液体消泡器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种天然气液体消泡器，它主要由消泡反应罐、配装于消泡反应罐的输入气管、输出气管、反冲混合罩、消泡网格、拆流隔板和喷药嘴构成，它是将液体消泡剂横向喷入竖向输出的天然气气流之中按横切方式与天然气中残留的起泡剂、水泡充分接触混和均匀，再经反冲混合罩和一组拆流隔板进行多次拆流变换流向，进一步提高混和的均匀性使其能进行完全有效的化学反应，可有效去除天然气中的残留起泡剂并能将水泡全部清除干净。本发明具有结构简单、生产容易、制造成本低、安装使用方便、运行安全可靠、消泡效果好、节约消泡剂耗材、降低运行成本和延长设备工作寿命的突出优点，在石油生产行业中有极佳的应用前景。

Description

天然气液体消泡器

技术领域

本发明涉及一种对天然气泡排工序产生的水泡进行消泡作业的专用设备，具体地说是一种天然气液体消泡器，它对确保天然气计量准确性、提高管网设备输气能力和延长设备工作寿命有非常明显的技术效果。

背景技术

我们知道：天然气井在正常采气作业过程中，它是利用井内气体的自身压力喷出再由采集气管输送出来的。当天然气井进行采气作业生产至中后期时，由于气井内天然气的数量逐渐地减少，气井内的气压会不断降低，这会直接导致采气生产能力下降。特别是在气井内的天然气减少至被井内积水封堵住时，仅靠天然气自身压力是无法进行正常开采作业的。为了稳定中后期天然气井的采气生产能力，迄今为止，在石化生产行业中大都是采用“泡排工艺”技术来继续进行开采作业。它是将专用起泡剂注入气井内使井内的积水起泡而降低密度，即可使天然气逸出水面被采集出来。实事求是地说，这种“泡排工艺”技术对稳定提高中后期气井的产气生产能力是有很好使用效果的。但是我们也无需讳言，采用“泡排工艺”采集的天然气中不可避免地混杂有大量“水泡”并残留一些起泡剂化学物质，这对天然气进行后续脱水、输送、存储和计量等工序都是极为不利甚至是有害的。天然气中混有大量“水泡” 不仅会占用输气管和储气罐设备的有效空间，还会影响后续“脱水”工序对天然气的脱水效果，这将严重影响贮运设备的输气存贮能力和对天然气计量的准确性。并且，残留于天然气中的起泡剂还会对输气管道和储气罐设备造成一定的腐蚀作用进而缩短设备的工作寿命。为了解决这个问题，现行普遍采用的技术措施是：用泵将液体消泡剂直接注入输气主管内进行消泡作业。我们在长期从事输气设备研发和生产调研中了解到：虽然这种“向输气管内用泵直注起泡剂”的作业方式也有一定的消泡作用，但是，它在实际运行中却存在“消泡剂消耗数量大、消泡作业运行成本高”的使用缺陷。例如：按理论计算只需“加入与起泡剂等量的消泡剂”即可满足消泡作业的技术要求，但是在实际运行中却要注入2至3倍的消泡剂才能达到消泡作业的生产技术指标，究其主要原因是：用泵注入输气管内的消泡剂很难与天然气中的水泡和残留起泡剂充分接触，它们混和的均匀性较差、有效反应的时间较短。在实际生产中只能被迫地加入过量的消泡剂才能满足消泡作业的要求，而现行消泡剂每吨市价却高达1万多元，这正是由于消泡剂消耗数量过大而导致消泡作业运行成本增高的一个主要原因。这已成为长期以来一直困扰天然气生产管理部门并迫切希望彻底解决的一个重大技术性课题，本发明就是想要解决这个问题。

发明内容

本发明的目的是针对现行“泵注消泡剂”作业方式存在的上述不足之处而提出一种全新结构的天然气液体消泡器。它能使液体消泡剂在消泡反应罐内与天然气中的水泡和残留起泡剂充分接触混和均匀使其能进行完全有效的化学反应，经试用表明：它确实具有消泡效果好、节省消泡剂耗材和降低消泡作业运行成本的突出优点。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：

本发明提出的一种天然气液体消泡器，它包括消泡反应罐、连接安装于消泡反应罐的输入气管、输出气管和给药管，其特征在于：在消泡反应罐内位于输入气管出气管口位置处固定配装有反冲混合罩，在给药管的出药管口固定安装喷药嘴，所述的喷药嘴位于输入气管的出气管口内，在消泡反应罐内配装有消泡网格。它显著的结构特点是：将喷药嘴置于输入气管的出气管口内向四周喷送液体消泡剂，使液体消泡剂能直接喷入天然气气流中与天然气内的水泡和残留起泡剂进行充分接触，经过反冲混合罩阻挡拆流向下反冲后再向上拆流，在上下反冲拆流过程中，能使液体消泡剂与天然气中的水泡和残留起泡剂充分接触混和均匀进行完全化学反应，即可去掉混杂于天然气中的残留起泡剂并彻底消除水泡。当天然气继续上行穿过消泡网格时，消泡网格还具有阻挡划破水泡的作用，即可由输出气管向后续“脱水”工序输送出已经完全消除水泡和残留起泡剂的天然气。

更进一步地说，本发明还具有如下技术特征：

在消泡反应罐内位于反冲混合罩与消泡网格之间设置有一组拆流隔板。这种结构设计可有效延长行程并变换流向，能使消泡剂与天然气中的起泡剂接触更为充分，增强混和的均匀性使其能进行完全的化学反应，它对进一步改善提高消泡质量、节省消泡剂耗材也有一定作用。

所述的喷药嘴为柱形圆管状结构，在柱形圆管的管壁上沿径向均布设置一组喷药孔。这种结构设计的目的是能使液体消泡剂从柱形圆管侧面向周围横向喷出，使液体消泡剂能横向喷入竖向输出的天然气气流之中并按横切接触方式混和均匀，这对进一步提高消液体泡剂与天然气中的起泡剂混和均匀性和化学反应完全性也有一定作用。

在消泡反应罐的底部连接安装排污管，在排污管上配装排污阀。这种结构设计特别方便于维护检修和定期排污的操作。

在消泡反应罐的罐体顶部配装有压力表。特别方便于观察消泡反应罐内压力变化情况进而了解设备的运行状态。

本发明同现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著进步：

本发明首创了一种对泡排天然气进行消泡作业的消泡反应罐装置，它是在输入气管的出气管口内固定配装喷药嘴，将液体消泡剂横向喷入竖向输出的天然气气流之中使其能按横切接触方式混和均匀，在消泡反应罐内还配装有反冲混合罩和一组拆流隔板能有效延长行程并变换流向，能进一步增加液体消泡剂与天然气中残留起泡剂的接触机率，可有效提高混和均匀性并进行完全的化学反应。本发明具有结构简单、生产容易、制作成本低、安装使用方便、运行安全可靠消泡效果好、节约消泡剂耗材、降低运行成本和延长设备工作寿命的突出优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，也作摘要附图。

图2是本发明的柱形圆管状喷药嘴的结构示意图（放大），展示在柱形管壁上沿径向均布设置一组喷药孔的结构示意图。

附图中的标记说明：

1为机架，2为消泡反应罐，3为输入气管，4为实线箭头，5为反冲混合罩，6为一组拆流隔板，7为压力表，8为消泡网格，9为输出气管，10为空心箭头，11为给药管，12为支杆，13为喷药嘴，14为排污管，15为排污阀，16为一组喷药孔。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的实施例：

本发明提出的一种天然气液体消泡器，它主要由固定安装于机架1的消泡反应罐2、配装于消泡反应罐2的输入气管3、输出气管9、压力表7、给药管11、喷药嘴13、反冲混合罩5、消泡网格8和一组拆流隔板6构成，所述的反冲混合罩5由一组支杆12固定连接支承安装于消泡反应罐2内壁并位于输入气管3出气管口的上端位置，所述的喷药嘴13固定连接配装于给药管11的出药管口并位于输入气管3的出气管口内，喷药嘴13为柱形圆管状结构，在柱形圆管管壁上沿径向均布设置有一组喷药孔16形成四周横向喷射给药结构，消泡网格8固定配装于消泡反应罐2内的顶部位置，在消泡反应罐2内位于反冲混合罩5与消泡网格8之间设置一组拆流隔板6形成拆流通道，在消泡反应罐2底部连接安装排污管14，操作排污管14上的排污阀15可方便地进行定期排污和维护检修操作。它是按照如下方式进行消泡作业的：首先按“天然气消泡作业规程” 配制液体消泡剂，再将输入气管3连接于主气管，即可将“泡排工艺”的天然气由输入气管3的出气管口竖向输入消泡反应罐2内，再按“天然气消泡作业规程”规定的剂量将配制的液体消泡剂由给药管11输送至喷药嘴13，如空心箭头10所示，即可经喷药嘴13管壁上设置的一组径向喷药孔16将液体消泡剂向四周横向喷入竖向输出的天然气气流之中，即可使喷出的液体消泡剂与天然气中残留的起泡剂、水泡按横切接触方式混和均匀。混和有液体消泡剂的天然气将如实线箭头4所示，在上行时会受到反冲混合罩5的阻挡随即进行拆流向下反冲，然后再返回向上运动，再依次经过一组拆流隔板6形成的拆流通道进行多次拆流变速变向，在多次拆流变速变向过程中即能使喷入的液体消泡剂与天然气中残留的起泡剂、水泡充分接触混和均匀并进行完全有效的化学反应，即可去掉混杂于天然气中的残留起泡剂并消除水泡。

需要说明的是：经过上述化学反应后，即使在天然气中仍存留有少量水泡，在天然气继续上行穿过消泡网格8时，由于消泡网格8具有一定的阻挡和划破水泡的功能，消泡网格8也能将存留于天然气中的少量水泡全部划破将水泡彻底清除干净。至此，即可由输出气管9向后续“脱水”工序输送出已经完全消除水泡和残留起泡剂的天然气进行气水分离作业。

Claims (3)

1.一种天然气液体消泡器，它包括消泡反应罐（2）、连接安装于消泡反应罐（2）的输入气管（3）、输出气管（9）和给药管（11），其特征在于：在消泡反应罐（2）内位于输入气管（3）出气管口位置处固定配装有反冲混合罩（5），在给药管（11）的出药管口固定安装喷药嘴（13），所述的喷药嘴（13）位于输入气管（3）的出气管口内，喷药嘴（13）为柱形圆管状结构，在柱形圆管的管壁上沿径向均布设置一组喷药孔（16），在消泡反应罐（2）内配装有消泡网格（8），在消泡反应罐（2）内位于反冲混合罩（5）与消泡网格（8）之间设置有一组拆流隔板（6）。

2.根据权利要求1所述的天然气液体消泡器，其特征在于：在消泡反应罐（2）的底部连接安装排污管（14），在排污管（14）上配装排污阀（15）。

3.根据权利要求1或2所述的天然气液体消泡器，其特征在于：在消泡反应罐（2）的罐体顶部配装有压力表（7）。