CN109442222A - 一种智能消泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能消泡装置，涉及石油天然气管道助剂加注装置领域，包括依次连接的出口三通、出口阀、连接管c、基体主管、填料三通、电动入口阀和进口三通，基体主管内设置有固体消泡剂，填料三通远离基体主管和电动入口阀的一端连接有填料阀，填料阀的另一端连接有盖板阀，还包括电动切换阀、连接管a和连接管b，电动切换阀的两端分别通过连接管a和连接管b与进口三通和出口三通连接；还包括控制器，控制器分别与出口阀、电动入口阀和电动切换阀电联。该装置结构简单，生产效率高，避免因停电等突发因素造成生产中断，影响生产的情况发生，同时可智能控制消泡剂的加注形式和用量，减轻工人的劳动强度。

Description

一种智能消泡装置

技术领域

本发明涉及石油天然气生产设备领域，具体为一种智能消泡装置。

背景技术

在石油天然气的开采中，随着生产时间的延长，气井进入中后期，其压力和产能下降较快，气井携液能力变差，井筒存在不同程度的积液现象。为排出井筒积液，提高气井产量，通常采用泡沫排水工艺，然而大规模泡排会影响站场设备的正常运行，增加管网摩阻和清管难度，影响生产效果。针对该问题，现有技术中通常采用高压柱塞泵向管道内输送消泡剂的方式来消除管道内气泡。然而，在连续生产过程中，一旦遭遇停电或消泡剂加注设备故障等突发情况，消泡剂无法顺利注入到管道内，影响气液分离效果。另外，注入主管道内的液体消泡剂由消泡剂原液和水混合稀释制成，而现有技术中，该稀释过程通常由人工完成，这亦加重了工人的劳动强度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能消泡装置,该装置结构简单，生产效率高，避免因停电等突发因素造成生产中断，影响生产节奏的情况发生，同时可智能控制消泡剂的加注形式和用量，减轻工人的劳动强度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种智能消泡装置，其特征在于，包括依次连接的出口三通、出口阀、连接管c、基体主管、填料三通、电动入口阀和进口三通，所述基体主管内设置有固体消泡剂，所述填料三通远离基体主管和电动入口阀的一端连接有填料阀，所述填料阀的另一端连接有盖板阀，还包括电动切换阀、连接管a和连接管b，所述电动切换阀的两端分别通过连接管a和连接管b与所述进口三通和出口三通连接；

还包括控制器，所述控制器分别与所述电动入口阀和电动切换阀电联。

进一步的，所述进口三通远离连接管a和电动入口阀的一端连接有液体消泡剂加注三通，所述液体消泡剂加注三通的一端连接有液体消泡剂加注装置。

进一步的，所述液体消泡剂加注装置包括原液桶、原液泵、混合桶、加注泵和电动加注阀，所述原液泵的进口端和出口端分别与所述原液桶和混合桶通过管路联通，所述加注泵的进口端和出口端分别与所述混合桶和电动加注阀的一端通过管路连接，所述电动加注阀的另一端与所述液体消泡剂加注三通远离进口三通的其中一端连接；

所述混合桶上设置有进水管，所述进水管上设置有电磁阀，所述混合桶内设置有液位传感器，所述液位传感器、电磁阀、原液泵、加注泵和电动加注阀均与所述控制器电联。

进一步的，还包括填料装置，所述填料装置包括导流叶轮和填料管，所述导流叶轮固定设置于所述基体主管内靠近所述连接管c的一端，所述填料管设置于所述基体主管的轴心位置，其一端与所述导流叶轮固定连接，所述填料管为空心网管结构，其管壁上设置有网孔，所述填料管的外壁上设置有若干螺旋导流片。

进一步的，其特征在于，所述导流叶轮包括圆筒形的外壁、内壁和若干矩形导流片，所述外壁上设置有若干安装块，所述基体主管的内壁加工有若干安装凹槽，所述安装块设置于所述安装凹槽内，若干所述矩形导流片均布设置于所述外壁和内壁之间，所述填料管的一端与所述内壁固定连接。

进一步的，所述螺旋导流片的边沿靠近所述基体主管的内壁设置。

进一步的，所述基体主管上设置有泄压装置，所述泄压装置包括依次连接的泄压管、泄压阀和耐硫压力表。

进一步的，所述连接管a或连接管b上设置有泄压装置，所述泄压装置包括依次连接的泄压管、泄压阀和耐硫压力表。

本发明的有益效果是：

该装置设置于石油天然气主管道上，用于对主管内进行消泡处理，通过设置依次连接的出口三通、出口阀、基体主管、填料三通、电动入口阀和进口三通，以及在进口三通和出口三通之间设置电动切换阀，使该装置形成固体消泡剂消泡回路和液体消泡剂消泡回路两个工作路径，并设置控制器对该两个工作路径进行自动切换和控制，在正常状态通过液体消泡剂消泡回路工作，遇到停电等突发状况可自动切换至固体消泡剂消泡回路中工作，避免生产中断，影响生产节奏的情况发生。

设置液体消泡剂加注装置，该装置设有原液桶、原液泵、混合桶、加注泵和电动加注阀，并于混合桶内设置有液位传感器，混合桶上设置进水管和电磁阀，在混合桶内实现原液和水的混合，可通过控制器和液位传感器对混合液的体积及混合比例进行自动控制。另外，亦可在上述工作路径切换过程中，由控制器通过电动加注阀实现该液体消泡剂加注装置与主管道的连通和断开。该智能消泡装置实现了液体消泡剂混合稀释的智能控制，并通过与上述工作路径切换动作的联动实现整个消泡装置的智能化，可于生产中实现无人操作，降低了工人的劳动强度。

在基体主管内设置填料装置，该填料装置包括填料网管、导流叶轮以及填料网管外设置的螺旋导流片，气体进入基体主管后在螺旋导流片的作用下形成旋流，有助于固体消泡剂与气体充分混合，发挥效应，其结构简单、生产效率高。

附图说明

图1为本发明一种智能消泡装置的结构示意图；

图2为基体主管内部结构示意图；

图3为导流叶轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种智能消泡装置，包括依次连接的出口三通1、出口阀2、连接管c12、基体主管3、填料三通4、电动入口阀5和进口三通6。基体主管3内设置有固体消泡剂，填料三通4远离基体主管3和电动入口阀5的一端连接有填料阀8，填料阀8的另一端连接有盖板阀9。还设置有电动切换阀7、连接管a10和连接管b11，电动切换阀7的两端分别通过连接管a10和连接管b11与进口三通6和出口三通1连接。还包括控制器，控制器分别与电动入口阀5和电动切换阀7电联。

进口三通6远离连接管a10和电动入口阀5的一端连接有液体消泡剂加注三通18，液体消泡剂加注三通18的一端连接有液体消泡剂加注装置，该液体消泡剂加注装置与控制器电联。

具体实施时，该装置通过出口三通1和进口三通6连接到石油天然气主管道上，出口阀2可以选用电动阀，并使控制器与其电联，在正常工作状况下，出口阀2与电动入口阀5均关闭，电动切换阀7开启，主管道内流体依次经过进口三通6、连接管a10、电动切换阀7、连接管b11和出口三通1后流回主管道，此时通过上述液体消泡剂加注装置向主管道内注入液体消泡剂，对其内部的流体进行处理。当遇到停电或液体消泡剂加注设备出现故障时，该液体消泡剂加注装置无法正常使用，会导致生产中断，影响生产节奏。这时，控制器接收液体消泡剂加注装置未正常运转的信号，自动控制电动切换阀7关闭，出口阀2与电动入口阀5均开启，使得主管道内流体依次经过进口三通6、电动入口阀5、填料三通4、基体主管3、连接管c12、出口阀2和出口三通1后流回主管道，通过设置于基体主管3内的固体消泡剂完成消泡处理。另外，出口阀2亦可以选用手动阀门，并设置为常开模式。

上述液体消泡剂加注装置包括原液桶23、原液泵22、混合桶21、加注泵20和电动加注阀19。原液泵22的进口端和出口端分别与原液桶23和混合桶21通过管路联通，加注泵20的进口端和出口端分别与混合桶21和电动加注阀19的一端通过管路连接，电动加注阀19的另一端与液体消泡剂加注三通18远离进口三通6的其中一端连接。混合桶21上设置有进水管23，进水管23上设置有电磁阀24，混合桶21内设置有液位传感器，液位传感器、电磁阀24、原液泵22、加注泵20和电动加注阀19均与控制器电联。

现有技术中，在注入液体消泡剂前，需要由人工通过一定的配比稀释液体消泡剂原液，该液体消泡剂加注装置可自动进行液体消泡剂原液的稀释工作，其工作过程如下:当液位计感应到混合桶21内稀释液不足时，反馈信号至控制器，在控制器的控制下，加注泵20、电动加注阀19和电动切换阀7均关闭，同时开启出口阀2和电动入口阀5，主管道内流体临时经由基体主管3内的固体消泡剂进行处理，维持生产的正常运行。其后开启原液泵22，因液体消泡剂原液之前由人工加入至原液桶23内，可通过原液泵22将其泵入混合桶21内，此过程中由液位传感器感应混合桶21内的液位值并判断原液的注入量。当达到原液注入量要求时，控制器控制原液泵22停止运转，并控制电磁阀24开启，通过进水管23向混合桶23内注入水使原液稀释，此过程通过液位传感器感应混合桶21内的液位值以判定水的注入量。当达到要求的稀释比例时，控制器自动控制电磁阀24关闭，并关闭出口阀2和电动入口阀5，同时开启加注泵20、电动加注阀19和电动切换阀7，将稀释后的液体消泡剂注入主管道内，主管道内流体由液体消泡剂进行处理。

另外，为减少设备成本，出口阀2选用手动阀门并设置为常开模式，取消对出口阀2的自动控制，亦可实现该装置的上述智能控制过程。

如图2、图3所示，该智能消泡装置还包括导流叶轮13和填料管14。导流叶轮13固定设置于基体主管3内靠近连接管c12的一端，填料管14设置于基体主管3的轴心位置，其一端与导流叶轮13固定连接，填料管14为空心网管结构，其管壁上设置有网孔，填料管14的外壁上设置有若干螺旋导流片15。当流体经填料三通4进入基体主管3后，在螺旋导流片15的引导下产生旋流，流体与填料管14产生轴向的切削力，使得填料管14内的固体消泡剂缓慢消融，更好的发挥其功效。在流体进一步向前运动过程中，当碰撞导流叶轮13时一部分产生反弹形成紊流，进一步使固体消泡剂与气流混合，发挥功效。

上述导流叶轮13包括圆筒形的外壁131、内壁132和若干矩形导流片133，外壁131上设置有若干安装块134，基体主管3的内壁加工有若干安装凹槽，安装块134设置于安装凹槽内，若干矩形导流片133均布设置于外壁131和内壁132之间，填料管14的一端与内壁132固定连接。上述旋流的流体经过导流叶轮13后，在其矩形导流片133的作用下恢复到正常管道流体状态，经连接管c12和出口阀2流回主管道中继续向前运输。

优选的，螺旋导流片15的边沿靠近基体主管3的内壁设置。一方面使螺旋导流片15发挥其引导能力，造成流体的旋转流动；另一方面在螺旋导流片15的边沿与基体主管3的内壁存在一定间隙，造成紊流，使流体流动过程中固体消泡剂充分混合，更好的发挥其效能。

进一步的，该固体消泡剂加注装置还设置有两个泄压装置，泄压装置包括依次连接的泄压管、泄压阀16和耐硫压力表17。其中一个泄压装置通过泄压管设置于基体主管3靠近连接管c12的一端，另一泄压装置通过泄压管设置于连接管a10或连接管b11上。上述两个泄压装置用于对两个回路检修时的泄压操作中，在对某一回路的检修过程中，主管道内流体经另一回路进行消泡处理，不会造成生产中断，有效的保证了生产节奏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能消泡装置，其特征在于，包括依次连接的出口三通（1）、出口阀（2）、连接管c（12）、基体主管（3）、填料三通（4）、电动入口阀（5）和进口三通（6），所述基体主管（3）内设置有固体消泡剂，所述填料三通（4）远离基体主管（3）和电动入口阀（5）的一端连接有填料阀（8），所述填料阀（8）的另一端连接有盖板阀（9），还包括电动切换阀（7）、连接管a（10）和连接管b（11），所述电动切换阀（7）的两端分别通过连接管a（10）和连接管b（11）与所述进口三通（6）和出口三通（1）连接；

还包括控制器，所述控制器分别与所述电动入口阀（5）和电动切换阀（7）电联。

2.根据权利要求1所述的一种智能消泡装置，其特征在于，所述进口三通（6）远离连接管a（10）和电动入口阀（5）的一端连接有液体消泡剂加注三通（18），所述液体消泡剂加注三通（18）的一端连接有液体消泡剂加注装置。

3.根据权利要求2所述的一种智能消泡装置，其特征在于，所述液体消泡剂加注装置包括原液桶（23）、原液泵（22）、混合桶（21）、加注泵（20）和电动加注阀（19），所述原液泵（22）的进口端和出口端分别与所述原液桶（23）和混合桶（21）通过管路联通，所述加注泵（20）的进口端和出口端分别与所述混合桶（21）和电动加注阀（19）的一端通过管路连接，所述电动加注阀（19）的另一端与所述液体消泡剂加注三通（18）远离进口三通（6）的其中一端连接；

所述混合桶（21）上设置有进水管（23），所述进水管（23）上设置有电磁阀（24），所述混合桶（21）内设置有液位传感器，所述液位传感器、电磁阀（24）、原液泵（22）、加注泵（20）和电动加注阀（19）均与所述控制器电联。

4.根据权利要求1所述的一种智能消泡装置，其特征在于，还包括填料装置，所述填料装置包括导流叶轮（13）和填料管（14），所述导流叶轮（13）固定设置于所述基体主管（3）内靠近所述连接管c（12）的一端，所述填料管（14）设置于所述基体主管（3）的轴心位置，其一端与所述导流叶轮（13）固定连接，所述填料管（14）为空心网管结构，其管壁上设置有网孔，所述填料管（14）的外壁上设置有若干螺旋导流片（15）。

5.根据权利要求4所述的一种智能消泡装置，其特征在于，所述导流叶轮（13）包括圆筒形的外壁（131）、内壁（132）和若干矩形导流片（133），所述外壁（131）上设置有若干安装块（134），所述基体主管（3）的内壁加工有若干安装凹槽，所述安装块（134）设置于所述安装凹槽内，若干所述矩形导流片（133）均布设置于所述外壁（131）和内壁（132）之间，所述填料管（14）的一端与所述内壁（132）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能消装置，其特征在于，所述螺旋导流片（15）的边沿靠近所述基体主管（3）的内壁设置。

7.根据权利要求1所述的一种智能消泡装置，其特征在于，所述基体主管（3）上设置有泄压装置，所述泄压装置包括依次连接的泄压管、泄压阀（16）和耐硫压力表（17）。

8.根据权利要求1所述的一种智能消泡装置，其特征在于，所述连接管a（10）或连接管b（11）上设置有泄压装置，所述泄压装置包括依次连接的泄压管、泄压阀（16）和耐硫压力表（17）。