CN104929580A - 一种洗井清蜡车及其清蜡方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗井清蜡车及其清蜡方法，包括车体和箱体，箱体设置在车体的底盘上；箱体内设有多个相连的LNG气罐、尾气收集装置、汽化加热系统、燃烧系统、控制系统和LNG气体回收系统；LNG气罐与汽化加热系统之间通过一级减压阀相连接；汽化加热系统与燃烧系统相连接；尾气收集装置用于收集车体尾气，并与汽化加热系统相连接；尾气收集装置包括电机、变频器、气泵；控制系统包括：操作显示面板、控制模块、温度传感器、压力传感器、液位传感器、警报装置。该装置结构设计合理，还能够充分利用尾气系统，将其释放的热量用于LNG燃料加热，确保LNG燃料完全汽化，还具备生产成本低，大大降低了人工的劳动强度的优点。

Description

一种洗井清蜡车及其清蜡方法

技术领域

本发明涉及石油工业采油作业中使用的洗井清蜡车的技术领域，尤其涉及一种洗井清蜡车及其清蜡方法，该清蜡车利用LNG燃料不仅结构设计合理，能够大大降低人工的劳动强度，还具备节能环保的优点。

背景技术

在原油开采过程中，随着油井的不断增多、工作量的不断增加、油质的变化和设备的老化，结蜡日趋严重，阻碍原油的流动，影响油井的出油率；另外，对洗井清蜡设备的需求量也不断增加，成本也不断的增加，而且油井现有的洗井清蜡设备越来越无法满足原油生产的需要。

传统的洗井清蜡方法是向井里注入大量的热水，然而采用这种方法，一方面热水温度较低，加热时间长，成本高，另一方面不但造成环境污染，而且洗井后油井几天之内不能正常生产，抽油机在做无用功。国内现有的洗井清蜡车有的采用燃油作为燃烧介质，其具有以下不足：预热时间场、用量多、费用高、燃烧时产生黑烟对环境造成污染等。因此急需一种清洁环保的洗井清蜡车，LNG洗井清蜡车预热时间短，用量少，成本低，而且燃烧时不会产生黑烟非常利于环保，可实现对锅炉系统内温度的自动恒定调节，确保系统安全自动运行，但是LNG燃料需要汽化后燃烧，但是发动机水无法提供足够热量进行汽化，所以需要将LNG进行预处理，使其能够成功汽化。同时，在作业时还是人工操作，作业过程中的超温、超压、缺油、缺水等状态均依靠人工观察判断，存在劳动强度大和安全隐患等缺陷。

发明内容

针对现有技术中洗井清蜡设备的不足，本发明所要达到的目的是：提供一种洗井清蜡车及其清蜡方法，该装置具有结构设计合理，还能够充分利用尾气系统，将其释放的热量用于LNG燃料加热，确保LNG燃料完全汽化，是一种安全、节能、环保的洗井清蜡装置，此外，还具备生产成本低，大大降低了人工劳动强度的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种洗井清蜡车LNG预处理装置，所述LNG预处理装置包括车体和箱体，所述箱体设置在所述车体的底盘上；所述箱体内设有多个相连的LNG气罐组件、尾气收集装置、汽化加热系统、燃烧系统、控制系统和LNG气体回收系统；所述LNG气罐组件为带有内胆和外壁的双层真空结构，所述内胆和所述外壁之间设置有多层绝热材料；所述LNG气罐组件包括用于泄放气罐内部压力的手动放空阀、用于与加气机相连接的充液接头、用于控制气罐内部压力的节约阀、用于控制燃料供应的手动出液阀、用于防止供液管路液体倒流的单向阀、用于防止供应管路断裂时燃料大量外泄的过流阀、用于盛装LNG燃料的气瓶、用于气瓶顶部充装和闪蒸汽再冷却的液体喷淋管、用于显示气罐内燃料液位的液位计、用于显示气罐内压力的第一压力表、用于在气罐内部压力超压时进行卸压的主安全阀和副安全阀；所述液位计与所述压力表之间通过信号转换器相连接；所述副安全阀作为备用安全阀用于当所述主安全阀出现故障时使用；所述LNG气罐组件与所述汽化加热系统之间通过一级减压阀相连接；所述LNG气罐组件通过供液管路依次流经所述手动出液阀、单向阀、过流阀后流入所述一级减压阀；所述汽化加热系统与所述燃烧系统相连接，并且两者之间依次连接有第二压力表、缓冲罐、止回阀、二级减压阀、第三压力表；所述尾气收集装置用于收集所述车体尾气，并与所述汽化加热系统相连接；所述尾气收集装置包括电机、变频器、气泵；所述电机与所述气泵相连接，所述变频器通过电缆与所述电机相连接；所述控制系统包括：操作显示面板、控制模块、温度传感器、压力传感器、液位传感器、警报装置；所述操作显示面板与所述控制模块相连接；所述控制系统与所述汽化加热系统通过所述温度传感器控制连接；所述控制系统与所述LNG气罐组件通过所述压力传感器和所述液位传感器控制连接；所述警报装置用于当所述温度传感器、压力传感器、液位传感器检测的相应信号出现异常时发出提示警报音；所述汽化加热系统包括尾气进气端口、尾气出气端口、加热盘管、发动机进水端口、发动机出水端口；所述车体中发动机中的液态水依次流经所述发动机进水端口、发动机出水端口并形成循环的液态水，所述尾气收集装置收集的车体尾气依次流经所述尾气进气端口、加热盘管、尾气出气端口后排至尾气处理装置中，使得所述液态水温度升高并将LNG燃料汽化；所述LNG气体回收系统与所述燃烧装置相连接用于回收未参与燃烧的LNG气体。

作为上述方案的进一步优化：所述汽化加热系统的数量为2个，通过连通管相连接并分别设置于箱体的上部和下部；所述LNG预处理装置还包括：设置在所述汽化加热系统周围的若干根电加热管；所述燃烧系统包括LNG喷嘴阀、LNG燃烧室、LNG排液阀、LNG喷嘴；所述LNG喷嘴与所述LNG喷嘴阀相连接；所述LNG喷嘴阀、LNG喷嘴、LNG排液阀设置于所述LNG燃烧室内。

作为上述方案的进一步优化：所述控制模块为可编程的单片机，所述控制系统还包括灯光提醒装置和记忆时钟装置。

作为上述方案的进一步优化：所述预处理装置还安装有防爆器，所述防爆器包括用于泄放压力的自动防爆片，当检测到所述汽化加热系统中温度超过预定阈值时，所述自动防爆片可自动爆裂。

作为上述方案的进一步优化：所述一级减压阀和所述二级减压阀上均设有安全阀。

作为上述方案的进一步优化：所述LNG气罐组件的内胆和外壁、所述汽化加热系统的外壁均采用不锈钢材质；所述节约阀的设定压力为0.965MPa；

作为上述方案的进一步优化：所述二级减压阀和所述燃烧系统之间还设置有压缩机和冷凝器；所述压缩机和所述冷凝器相连接用于将收集到的BOG气体冷凝后送入所述LNG气罐组件。

一种洗井清蜡车的清蜡方法，该方法上述洗井清蜡车，该方法包括如下步骤：

(1)第一步，通过所述操作显示面板对所述控制系统进行操作，所述控制系统控制所述LNG气罐组件、尾气收集装置、汽化加热系统、燃烧系统的工作状态并实时进行监控；当所述温度传感器检测到所述汽化加热系统中温度超过预设阈值和/或所述压力传感器、所述液位传感器检测到所述LNG气罐组件中压力或者液位超过预设阈值时，所述劲爆装置发出提示警报音或者所述灯光提醒装置发出灯光闪烁，同时所述控制系统切断所述LNG预处理装置的工作；当LNG燃料从所述LNG气罐组件中流经所述一级减压阀后压力减至0.2Mpa；

(2)第二步，利用所述尾气收集装置收集车体尾气后，尾气流经所述汽化加热系统使得所述加热盘管内流动的发动机水被加热，然后尾气进入尾气处理装置，所述LNG燃料被汽化；

(3)第三步，LNG燃料经汽化后再经过所述二级减压阀，将压力减至并稳定在压力5-8Kpa，并进入所述燃烧系统；未参与的LNG气体经所述LNG气体回收系统被收集；同时，在此过程中产生的BOG气体流经所述压缩机和所述冷凝器被冷凝后送入所述LNG气罐组件。

与现有技术中的洗井清蜡设备相比，采用本发明所述的洗井清蜡车具有如下优点：

(1)利用清蜡车上的尾气系统将其释放的热量用于LNG燃料加热，确保LNG燃料完全汽化；

(2)采用LNG预处理的方式，将液体天然气转换成气体进行燃烧，不需要添加任何化学试剂，节能环保，不污染油层，热损失销、热效率高；

(3)安全可靠，操作方便，使用寿命长，工人的劳动强度大大降低。

附图说明

附图1为本发明的洗井清蜡车LNG预处理装置示意图。

附图2为本发明的汽化加热系统加热流程示意图。

附图3为本发明的汽化加热系统加热流程剖面示意图。

附图4为本发明LNG气罐组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本发明所述的一种洗井清蜡车及其清蜡方法作以详细说明。

一种洗井清蜡车LNG预处理装置，所述LNG预处理装置包括车体和箱体，所述箱体设置在所述车体的底盘上；所述箱体内设有多个相连的LNG气罐组件1、尾气收集装置4、汽化加热系统3、燃烧系统11、控制系统10和LNG气体回收系统12；所述LNG气罐组件为带有内胆和外壁的双层真空结构，所述内胆和所述外壁之间设置有多层绝热材料；所述LNG气罐组件包括用于泄放气罐内部压力的手动放空阀、用于与加气机相连接的充液接头、用于控制气罐内部压力的节约阀、用于控制燃料供应的手动出液阀、用于防止供液管路液体倒流的单向阀、用于防止供应管路断裂时燃料大量外泄的过流阀、用于盛装LNG燃料的气瓶、用于气瓶顶部充装和闪蒸汽再冷却的液体喷淋管、用于显示气罐内燃料液位的液位计、用于显示气罐内压力的第一压力表、用于在气罐内部压力超压时进行卸压的主安全阀和副安全阀；所述液位计与所述压力表之间通过信号转换器相连接；所述副安全阀作为备用安全阀用于当所述主安全阀出现故障时使用；所述LNG气罐组件与所述汽化加热系统之间通过一级减压阀2相连接；所述LNG气罐组件通过供液管路依次流经所述手动出液阀、单向阀、过流阀后流入所述一级减压阀；所述汽化加热系统与所述燃烧系统相连接，并且两者之间依次连接有第二压力表5、缓冲罐6、止回阀7、二级减压阀8、第三压力表9；所述尾气收集装置4用于收集所述车体尾气，并与所述汽化加热系统3相连接；所述尾气收集装置包括电机40、变频器41、气泵42；所述电机与所述气泵相连接，所述变频器通过电缆与所述电机相连接；所述控制系统包括：操作显示面板101、控制模块102、温度传感器103、压力传感器104、液位传感器105、警报装置106；所述操作显示面板与所述控制模块相连接；所述控制系统与所述汽化加热系统通过所述温度传感器控制连接；所述控制系统与所述LNG气罐组件通过所述压力传感器和所述液位传感器控制连接；所述警报装置用于当所述温度传感器、压力传感器、液位传感器检测的相应信号出现异常时发出提示警报音；所述汽化加热系统3包括尾气进气端口30、尾气出气端口31、加热盘管32、发动机进水端口33、发动机出水端口34；所述车体中发动机中的液态水依次流经所述发动机进水端口、发动机出水端口并形成循环的液态水，所述尾气收集装置收集的车体尾气依次流经所述尾气进气端口、加热盘管、尾气出气端口后排至尾气处理装置中，使得所述液态水温度升高并将LNG燃料汽化；所述LNG气体回收系统与所述燃烧装置相连接用于回收未参与燃烧的LNG气体。

作为上述方案的进一步优化：所述汽化加热系统的数量为2个，通过连通管相连接并分别设置于箱体的上部和下部；所述LNG预处理装置还包括：设置在所述汽化加热系统周围的若干根电加热管；所述燃烧系统包括LNG喷嘴阀、LNG燃烧室、LNG排液阀、LNG喷嘴；所述LNG喷嘴与所述LNG喷嘴阀相连接；所述LNG喷嘴阀、LNG喷嘴、LNG排液阀设置于所述LNG燃烧室内。

作为上述方案的进一步优化：所述控制模块为可编程的单片机，所述控制系统还包括灯光提醒装置107和记忆时钟装置108。

作为上述方案的进一步优化：所述预处理装置还安装有防爆器13，所述防爆器包括用于泄放压力的自动防爆片，当检测到所述汽化加热系统中温度超过预定阈值时，所述自动防爆片可自动爆裂。

作为上述方案的进一步优化：所述一级减压阀和所述二级减压阀上均设有安全阀。

作为上述方案的进一步优化：所述LNG气罐组件的内胆和外壁、所述汽化加热系统的外壁均采用不锈钢材质；所述节约阀的设定压力为0.965MPa；

作为上述方案的进一步优化：所述二级减压阀和所述燃烧系统之间还设置有压缩机14和冷凝器15；所述压缩机和所述冷凝器相连接用于将收集到的BOG气体冷凝后送入所述LNG气罐组件。

一种洗井清蜡车的清蜡方法，该方法上述洗井清蜡车，该方法包括如下步骤：

(1)第一步，通过所述操作显示面板对所述控制系统进行操作，所述控制系统控制所述LNG气罐组件、尾气收集装置、汽化加热系统、燃烧系统的工作状态并实时进行监控；当所述温度传感器检测到所述汽化加热系统中温度超过预设阈值和/或所述压力传感器、所述液位传感器检测到所述LNG气罐组件中压力或者液位超过预设阈值时，所述劲爆装置发出提示警报音或者所述灯光提醒装置发出灯光闪烁，同时所述控制系统切断所述LNG预处理装置的工作；当LNG燃料从所述LNG气罐组件中流经所述一级减压阀后压力减至0.2Mpa；

(2)第二步，利用所述尾气收集装置收集车体尾气后，尾气流经所述汽化加热系统使得所述加热盘管内流动的发动机水被加热，然后尾气进入尾气处理装置，所述LNG燃料被汽化；

(3)第三步，LNG燃料经汽化后再经过所述二级减压阀，将压力减至并稳定在压力5-8Kpa，并进入所述燃烧系统；未参与的LNG气体经所述LNG气体回收系统被收集；同时，在此过程中产生的BOG气体流经所述压缩机和所述冷凝器被冷凝后送入所述LNG气罐组件。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种洗井清蜡车LNG预处理装置，其特征在于：所述LNG预处理装置包括车体和箱体，所述箱体设置在所述车体的底盘上；所述箱体内设有多个相连的LNG气罐组件(1)、尾气收集装置(4)、汽化加热系统(3)、燃烧系统(11)、控制系统(10)和LNG气体回收系统(12)；所述LNG气罐组件为带有内胆和外壁的双层真空结构，所述内胆和所述外壁之间设置有多层绝热材料；所述LNG气罐组件包括用于泄放气罐内部压力的手动放空阀(17)、用于与加气机相连接的充液接头(18)、用于控制气罐内部压力的节约阀(19)、用于控制燃料供应的手动出液阀(20)、用于防止供液管路液体倒流的单向阀(21)、用于防止供应管路断裂时燃料大量外泄的过流阀(22)、用于盛装LNG燃料的气瓶(23)、用于气瓶顶部充装和闪蒸汽再冷却的液体喷淋管(24)、用于显示气罐内燃料液位的液位计(25)、用于显示气罐内压力的第一压力表(26)、用于在气罐内部压力超压时进行卸压的主安全阀(27)和副安全阀(28)；所述液位计与所述压力表之间通过信号转换器(29)相连接；所述副安全阀作为备用安全阀用于当所述主安全阀出现故障时使用；所述LNG气罐组件与所述汽化加热系统之间通过一级减压阀(2)相连接；所述LNG气罐组件通过供液管路依次流经所述手动出液阀、单向阀、过流阀后流入所述一级减压阀；所述汽化加热系统与所述燃烧系统相连接，并且两者之间依次连接有第二压力表(5)、缓冲罐(6)、止回阀(7)、二级减压阀(8)、第三压力表(9)；所述尾气收集装置(4)用于收集所述车体尾气，并与所述汽化加热系统(3)相连接；所述尾气收集装置包括电机(40)、变频器(41)、气泵(42)；所述电机与所述气泵相连接，所述变频器通过电缆与所述电机相连接；所述控制系统包括：操作显示面板(101)、控制模块(102)、温度传感器(103)、压力传感器(104)、液位传感器(105)、警报装置(106)；所述操作显示面板与所述控制模块相连接；所述控制系统与所述汽化加热系统通过所述温度传感器控制连接；所述控制系统与所述LNG气罐组件通过所述压力传感器和所述液位传感器控制连接；所述警报装置用于当所述温度传感器、压力传感器、液位传感器检测的相应信号出现异常时发出提示警报音；所述汽化加热系统(3)包括尾气进气端口(30)、尾气出气端口(31)、加热盘管(32)、发动机进水端口(33)、发动机出水端口(34)；所述车体中发动机中的液态水依次流经所述发动机进水端口、发动机出水端口并形成循环的液态水，所述尾气收集装置收集的车体尾气依次流经所述尾气进气端口、加热盘管、尾气出气端口后排至尾气处理装置中，使得所述液态水温度升高并将LNG燃料汽化；所述LNG气体回收系统与所述燃烧装置相连接用于回收未参与燃烧的LNG气体。

2.根据权利要求1所述的一种洗井清蜡车LNG预处理装置，其特征在于：所述汽 化加热系统的数量为2个，通过连通管相连接并分别设置于箱体的上部和下部；所述LNG预处理装置还包括：设置在所述汽化加热系统周围的若干根电加热管；所述燃烧系统包括LNG喷嘴阀、LNG燃烧室、LNG排液阀、LNG喷嘴；所述LNG喷嘴与所述LNG喷嘴阀相连接；所述LNG喷嘴阀、LNG喷嘴、LNG排液阀设置于所述LNG燃烧室内。

3.根据权利要求1所述的一种洗井清蜡车LNG预处理装置，其特征在于：所述控制模块为可编程的单片机，所述控制系统还包括灯光提醒装置(107)和记忆时钟装置(108)。

4.根据权利要求1所述的一种洗井清蜡车LNG预处理装置，其特征在于：所述预处理装置还安装有防爆器(13)，所述防爆器包括用于泄放压力的自动防爆片，当检测到所述汽化加热系统中温度超过预定阈值时，所述自动防爆片可自动爆裂。

5.根据权利要求1所述的一种洗井清蜡车LNG预处理装置，其特征在于：所述一级减压阀和所述二级减压阀上均设有安全阀。

6.根据权利要求1所述的一种洗井清蜡车，其特征在于：所述LNG气罐组件的内胆和外壁、所述汽化加热系统的外壁均采用不锈钢材质；所述节约阀的设定压力为0.965MPa。

7.根据权利要求1所述的一种洗井清蜡车，其特征在于：所述二级减压阀和所述燃烧系统之间还设置有压缩机(14)和冷凝器(15)；所述压缩机和所述冷凝器相连接用于将收集到的BOG气体冷凝后送入所述LNG气罐组件。

8.一种洗井清蜡车的清蜡方法，该方法采用权利要求1-7中任一项权利要求所述的洗井清蜡车，该方法包括如下步骤：

(1)第一步，通过所述操作显示面板对所述控制系统进行操作，所述控制系统控制所述LNG气罐组件、尾气收集装置、汽化加热系统、燃烧系统的工作状态并实时进行监控；当所述温度传感器检测到所述汽化加热系统中温度超过预设阈值和/或所述压力传感器、所述液位传感器检测到所述LNG气罐组件中压力或者液位超过预设阈值时，所述劲爆装置发出提示警报音或者所述灯光提醒装置发出灯光闪烁，同时所述控制系统切断所述LNG预处理装置的工作；当LNG燃料从所述LNG气罐组件中流经所述一级减压阀后压力减至0.2Mpa；

(2)第二步，利用所述尾气收集装置收集车体尾气后，尾气流经所述汽化加热系统使得所述加热盘管内流动的发动机水被加热，然后尾气进入尾气处理装置，所述LNG燃料被汽化；

(3)第三步，LNG燃料经汽化后再经过所述二级减压阀，将压力减至并稳定在压力5-8Kpa，并进入所述燃烧系统；未参与的LNG气体经所述LNG气体回收系统被收集；同时，在此过程中产生的BOG气体流经所述压缩机和所述冷凝器被冷凝后送入所述LNG气罐组件。