CN202884481U

CN202884481U - 一种自控式注醇装置

Info

Publication number: CN202884481U
Application number: CN 201220615224
Authority: CN
Inventors: 张建权; 谭庭; 汪学军
Original assignee: Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd; Shanghai SK Petroleum Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd; Shanghai SK Petroleum Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-11-20

Abstract

本实用新型公开了一种自控式注醇装置，包含液控系统及与液控系统连为一体的电控系统，液控系统包含通过管道依次相连的醇箱、泵醇控制部件、注醇缸部件及调速部件，调速部件出口与天然气井口气集输管道相连。泵醇控制部件包含通过管道依次相连的球阀、过滤器及电动液压泵；球阀进口与醇箱出口相连。液控系统还包含溢流阀及减压阀；溢流阀进口与电动液压泵出口相连，其出口与醇箱的回醇口相连；减压阀进口与电动液压泵出口相连，其出口与醇箱的回醇口相连。该注醇装置能够自动可持续的完成对天然气井口输气管道的注醇作业，且其结构简单、性能稳定、生产成本低、使用方便、便于推广使用。

Description

一种自控式注醇装置

技术领域

本实用新型涉及一种注醇装置，具体涉及一种自控式注醇装置。

背景技术

水化物是天然气中某些化合物（如CH₄、C₂H₆、C₃H₈、C₄H₁₀、CO₂、N₂、H₂S等）在一定的压力和温度条件下与水形成单一的水合物。水化物的形成会使管道堵塞、影响向用户安全输气和平稳输气。因而如何防止天然气中水化物的形成在天然气的集输和预加工过程中成为令人瞩目的问题。

天然气井底部有大量的液态水存在，这些水存在过多，会影响天然气的正常生产，所以在夏季气井生产时，会向井中加入泡沫排水剂，通过产生大量的气泡，增加天然气上升时的携水能力，把大量的积液排到井外。而在冬季，虽然不进行排水作业，但由于蒸发及挥发作用，同样会有大量的水蒸气随天然气流进入生产管线，如不添加任何措施，这些水蒸气一遇到外面的低温，会迅速的凝结成固体，形成为白色晶体水合物，附着在输气管线的管壁上，这种行为持续一段时间，便会逐渐增多，以致最后堵塞管道，致使天然气的生产工作停止。为防止这些事情的发生，通过理论分析实践对比，最终确定选择冰点较低、价格便宜、对天然气及生产设备因影响较小的醇类物质作防冻剂，但是，如何设计出一种能将这种醇类物质注入到天然气井口输气管道中设备，是本领域技术人员致力于解决的问题。

目前防止水化物形成可采用脱水工艺，如固体吸收，甘醇类溶剂吸收，水套炉加热和注甲醇、乙二醇抑制剂等方法。采用脱水工艺所需设备庞大，一次性的投资较高；水套炉加热设备也庞大，且消耗燃料，热效率也低，在含硫的条件下锅炉腐蚀严重，寿命低。注醇比较常用，目前普遍采用电动泵注醇（乙二醇、甲醇），但它需要人工井口就地注醇及现场作业检测，这就使得井口天然气管道注醇作业无法完成可持续及无人自动注醇工作成为了最大的屏障，因此我们研制了实用型自控式注醇装置，用以实现井口无人自动控制注醇工作。

实用新型内容

本实用新型提供了一种自控式注醇装置，该注醇装置能够自动可持续的完成对天然气井口输气管道的注醇作业，且其结构简单、性能稳定、生产成本低、使用方便、便于推广使用。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种自控式注醇装置，其特点是，该装置包含液控系统及与液控系统连为一体的电控系统，所述的液控系统包含通过管道依次相连的醇箱、泵醇控制部件、注醇缸部件及调速部件，所述的调速部件出口与天然气井口气集输管道相连。

所述的泵醇控制部件包含通过管道依次相连的球阀、过滤器及电动液压泵；

所述的球阀进口与醇箱出口相连。

所述的液控系统还包含溢流阀及减压阀；

所述的溢流阀进口与电动液压泵出口相连，其出口与醇箱的回醇口相连；

所述的减压阀进口与电动液压泵出口相连，其出口与注醇缸部件相连。

所述的注醇缸部件包含注醇缸、液控单向阀、压力变送器及电磁换向阀；

所述的注醇缸与电动液压泵出口相连；

所述的液控单向阀进口与注醇缸出口相连；

所述的压力变送器与注醇缸相连；

所述的电磁换向阀设有三个接口，该三个接口分别与液控单向阀、减压阀出口及醇箱的回醇口相连。

所述的调速部件包含通过管道依次相连的调速阀、检流计及针阀；所述的调速阀进口与液控单向阀出口相连；所述的针阀与天然气井口气集输管道相连。

所述的电控系统包含处理器、压力变送反馈模块、可编程逻辑控制模块、控制电路及电动机控制模块；

所述的压力变送反馈模块、可编程逻辑控制模块输出端分别与处理器相连；

所述的压力变送反馈模块、可编程逻辑控制模块分别通过数据线与压力变送器相连；

所述的电动机控制模块与电动液压泵相连。

所述的控制电路与处理器双向相连；所述的处理器输出端与电动机控制模块相连。

本实用新型一种自控式注醇装置与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型通过设置回液管，并在回液管上安装溢流阀，以确保当输液管内压力过高时，利用回液管进行回流泄压，以保护整个装置的安全运行。

3、本实用新型通过注醇缸，可有效的实现井口可持续自动注醇作业及保压，无泄漏，无污染。

4、本实用新型通过在所述注液管上设置调速阀，通过调速阀控制注液管注液流量。

5、本实用新型通过在醇箱的顶部安装阻火呼吸阀，当醇箱内压力升高或降低到一定值时，阻火呼吸阀会自动打开，用于平衡醇箱的内外压力，并且具有防火防爆作用。

6、本实用新型通过在所述醇箱与电动液压泵之间安装过滤器，所述过滤器用于过滤醇液中的各种杂质，以防损坏电动液压泵，有效的保护了液压泵的正常运行。

7、本实用新型通过在注醇管上的装有压力变送器，有效的实现注醇压力设置高低压上限，电动机自动启停功能，以实现井口无人操作自动注醇目的。

8、本实用新型的实现成本低，实用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，实用寿命长，在冬季能够自动完成对天然气井口输气管线的注醇作业，从而保障了天然气生产工作的正常进行，且其结构简单、性能稳定、生产成本低、使用方便、便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型液控系统的原理示意图；

图2为本实用新型电控系统的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

一种自控式注醇装置包含液控系统及与液控系统连为一体的电控系统，所述的液控系统包含通过管道依次相连的醇箱1、泵醇控制部件、注醇缸部件及调速部件，所述的调速部件出口与天然气井口气集输管道5相连，在醇箱1顶部还设有液位计12及阻火呼吸阀11。

如图1所示，所述的泵醇控制部件包含通过管道依次相连的球阀21、过滤器22及电动液压泵23；所述的球阀21进口与醇箱1出口相连。所述的液控系统还包含溢流阀71及减压阀72；所述的溢流阀71进口与电动液压泵23出口相连，其出口与醇箱1的回醇口相连；所述的减压阀72进口与电动液压泵23出口相连，其出口与注醇缸部件的电磁换向阀34相连。

所述的注醇缸部件包含注醇缸部件包含注醇缸31、液控单向阀32、压力变送器33（型号为S-10,WIKA）及电磁换向阀34；所述的注醇缸31与电动液压泵23出口相连；所述的液控单向阀32进口与注醇缸31出口相连；所述的压力变送器33与注醇缸31相连；所述的电磁换向阀34设有三个接口，该三个接口分别与液控单向阀32、减压阀72出口及醇箱1的回醇口相连，该电磁换向阀34为两位三通电磁阀。

所述的调速部件包含通过管道依次相连的调速阀41、检流计42及针阀43；所述的调速阀41进口与液控单向阀32出口相连；所述的针阀43与天然气井口气集输管道5相连。

该液控系统还包含两个压力表8及三个单向阀9，两个压力表8通过压力表开关分别连接在电动液压泵23出口及注醇缸31接口处，其中，一个单向阀连接在减压阀72与电磁换向阀34之间，另一个单向阀的一个进口与减压阀72进口相连，其出口与注醇缸31相连；还有一个单向阀连接在检流计42与针阀43之间，阻止来自天然气井口气集输管道5内气体及液流压力倒流现象，为系统正常工作提供帮助。

如图2所示，所述的电控系统包含处理器61（型号为VT-IPM2M-213-D,SIXNET）、压力变送反馈模块62、可编程逻辑控制模块63（PLC模块）、控制电路64及电动机控制模块65；所述的压力变送反馈模块62、可编程逻辑控制模块63输出端分别与处理器61相连；所述的压力变送反馈模块62、可编程逻辑控制模块63分别通过数据线与压力变送器33相连；所述的电动机控制模块65与电动液压泵23相连。所述的控制电路64与处理器61双向相连；所述的处理器61输出端与电动机控制模块65相连。

使用时，可通过可编程逻辑控制模块63对压力变送器33设定值进行调定。当注醇缸31的注醇压力低于系统设定的注醇压力时，处理器61发出电机启动指令给电动机控制模块65，使得电动液压泵23启动工作，来自醇箱1的醇液通过电动液压泵23出口流经单向阀9从注醇缸31的底部进入其无杆腔，随着电动液压泵23不断进行对注醇缸31的注醇作业，注醇缸31无杆腔的醇液迅速充满，由于注醇缸31有杆腔弹簧负载的作用力，注醇缸31无杆腔的压力开始上升，直至无杆腔的压力克服其有杆腔的弹簧力和活塞摩擦阻力之和，注醇缸31活塞杆开始向上提升，同时注醇缸31底部的醇液继续充满整个无杆腔，随着活塞杆的不断提升，无杆腔的容积醇液不断增加，当无杆腔压力值上升至压力变送器33设定的注醇压力时，压力变送反馈模块62将压力反馈信号传给处理器，控制电路64发出电机停止指令经由处理器61送到，使得电动液压泵23停止，此时电动液压泵23不再进行对注醇缸31的注醇作业。当电动机液压泵23停止后，处理器61发出信号，控制电磁换向阀34的电磁铁得电，电磁换向阀34阀芯换向，此时，来自减压阀72的出口醇液经单向阀9、电磁换向阀34进入液控单向阀32的外控口，在醇液的压力作用下，液控单向阀32打开，即其进口与出口处于打开状态。于是，注醇缸31内的压力醇液经液控单向阀32、调速阀41、检流计42、单向阀9、针阀43进入天然气井口气集输管道5，以此完成对天然气井口气集输管道的注醇作用。当注醇缸31向管道注入一段时间后，活塞杆不断下降，缸内无杆腔的醇液容积随之不断减少，直至注醇缸31内压力低于系统设定注醇压力时，控制电路64再次发出电机启动指令，使得电动液压泵23启动，同时，电磁换向阀34的电磁铁失电，阀芯换向，此时，液控单向阀32的醇液经电磁换向阀34流回醇箱1，液控单向阀23处于关闭状态，即进口与出口为关闭状态，电动液压泵23随着电动机的启动继续向注醇缸31进行注醇作业。如此循环动作，从而实现注醇作业的可持续及自动控制。

所述回路中安装有溢流阀71，该阀用于当电动液压泵23出口压力过高时，利用此阀进行泄压，以保护整个系统正常工作及使用。所述回路中安装有减压阀72，该阀用于将来自主系统中的高压转换成低压，恒定其出口压力，为液控单向阀32提供所需有效外控低压压力，避免高压过冲，产生瞬间震动，噪声及其他不稳定结果。所述回路中安装有单向阀9，该阀用于当电动液压泵23向注醇缸31提供醇液及压力时，不会产生醇液倒流、压力泄漏及保压作用。所述回路中安装有液控单向阀32，该阀用于当电动液压泵23向1注醇缸31提供醇液及压力时，不会产生醇液向天天然气井口气集输管道压力泄漏及提供注醇缸保压作用，同时为注醇缸31工作向天然气井口气集输管道提供醇液提供有效回路元件。所述回路中安装有调速阀41，该阀用于注醇缸31工作向天然气井口气集输管道提供醇液时，调定来自注醇缸31内的醇液流量及压力，该阀不会由于天然气井口气集输管道内的压力负载而产生流量变化，以实现控制定时、定量的完成注醇作业提供有效帮助。所述回路中安装有1检流计42，该元件用于检测注醇缸31工作向天然气井口气集输管道提供醇液时，检测其注醇液流流动状态，为系统正常稳定工作及人工可视化检测提供帮助。所述回路中安装有针阀43，该阀用于人工关闭及开启注醇作业及系统维修时提供帮助。所述回路中安装有电磁换向阀34，该阀用于低压控制液控单向阀32的开启与关闭，为注醇缸31的注醇作业及保压提供有效帮助。所述回路中安装有过滤器22，该元件用于过滤醇液中的杂质，以防止损坏系统回路中其他各种元件。所述回路中安装有球阀21，提供整个系统回路的动力醇液的开启与关闭，为醇箱1的维护提供帮助。所述回路中安装有若干个压力表8，为系统人工可视化作业，调试、维护、检测等各方面工作提供帮助。所述回路中安装有阻火呼吸阀11，该阀用于当醇箱1内压力升高或降低到一定值时，阻火呼吸器11自动打开，用于平衡醇箱1的内外压力，并具有防火防爆作用。所述回路中安装有液位计12，用于观察醇箱1内醇液的液位，以实现人工可视化维护、及时加醇作业。所述回路中安装有压力变送器33，该元件用于传送系统的压力信号，提供低压与高压上限，实现电机自动启停，系统自动控制提供有效帮助。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种自控式注醇装置，其特征在于，该装置包含液控系统及与液控系统连为一体的电控系统，所述的液控系统包含通过管道依次相连的醇箱（1）、泵醇控制部件、注醇缸部件及调速部件，所述的调速部件出口与天然气井口气集输管道（5）相连。

2.如权利要求1所述的自控式注醇装置，其特征在于，所述的泵醇控制部件包含通过管道依次相连的球阀（21）、过滤器（22）及电动液压泵（23）；

所述的球阀（21）进口与醇箱（1）出口相连。

3.如权利要求2所述的自控式注醇装置，其特征在于，所述的液控系统还包含溢流阀（71）及减压阀（72）；

所述的溢流阀（71）进口与电动液压泵（23）出口相连，其出口与醇箱（1）的回醇口相连；

所述的减压阀（72）进口与电动液压泵（23）出口相连，其出口与注醇缸部件相连。

4.如权利要求3所述的自控式注醇装置，其特征在于，所述的注醇缸部件包含注醇缸（31）、液控单向阀（32）、压力变送器（33）及电磁换向阀（34）；

所述的注醇缸（31）与电动液压泵（23）出口相连；

所述的液控单向阀（32）进口与注醇缸（31）出口相连；

所述的压力变送器（33）与注醇缸（31）相连；

所述的电磁换向阀（34）设有三个接口，该三个接口分别与液控单向阀（32）、减压阀（72）出口及醇箱（1）的回醇口相连。

5.如权利要求4所述的自控式注醇装置，其特征在于，所述的调速部件包含通过管道依次相连的调速阀（41）、检流计（42）及针阀（43）；所述的调速阀（41）进口与液控单向阀（32）出口相连；所述的针阀（43）与天然气井口气集输管道（5）相连。

6.如权利要求5所述的自控式注醇装置，其特征在于，所述的电控系统包含处理器（61）、压力变送反馈模块（62）、可编程逻辑控制模块（63）、控制电路（64）及电动机控制模块（65）；

所述的压力变送反馈模块（62）、可编程逻辑控制模块（63）输出端分别与处理器（61）相连；

所述的压力变送反馈模块（62）、可编程逻辑控制模块（63）分别通过数据线与压力变送器（33）相连；

所述的电动机控制模块（65）与电动液压泵（23）相连；

所述的控制电路（64）与处理器（61）双向相连；所述的处理器（61）输出端与电动机控制模块（65）相连。