CN203663626U - 一种空气减氧装置 - Google Patents

Abstract

一种空气减氧装置，其特征在于螺杆空压机连接总控球阀，总控球阀的另一端连接空气缓冲罐，空气缓冲罐连接第一排污球阀、供气压力传感器、供气压力表、供气安全阀和供气截止阀，供气截止阀的另一端连接涡旋除水器、第一针型截止阀，第一针型截止阀的另一端连接第一压差传感器，第一压差传感器的另一端连接第二针型截止阀、第二压差传感器，第二压差传感器的另一端连接第三针型截止阀，第三针型截止阀的另一端连接截止阀的一端、过滤器的另一端。本实用新型的优点是结构紧凑、自动化程度高、操作简便、使用陈本低，其配套的质量监控和自动控制系统，实现了空气泡沫驱压缩空气减氧的全面解决方案，能充分保证空气泡沫驱过程安全平稳运行。

Description

一种空气减氧装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气减氧装置，属于石油开发技术领域。

背景技术

空气泡沫驱是石油开发过程中一项有效的提高采收率方法，兼具空气驱和泡沫驱的双重优点，其在提高采收率和降低含水率的作用上已经得到实践验证。但是，由于空气泡沫驱的主要驱替介质是空气，空气中含有大量的氧气，使得传统的空气泡沫驱不但容易造成管网腐蚀，而且在空气气窜后与油气结合，甚至有发生爆炸的危险。因此，找到一种高效且低成本的空气减氧方法及研制一种与空气泡沫驱工艺相配套的空气减氧装置，成为新形势下空气泡沫驱研究的一项重要的内容。

常规的空气减氧方法有深冷空分法、变压吸附法和膜分离法：

深冷空分减氧法，即把压缩空气液化，通入分馏塔，然后利用氧气、氮气的沸点不同，分离出氮气和富氧。深冷分离是工艺较为成熟，但一般适合于大型空分，且由于启动时间在2个小时以上，启动成本高，对用气连续性要求很高。

变压吸附减氧法，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点

膜分离减氧法，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量少、产气快(≤3分钟)、增容方便等优点。

基于以上基础方法，相应出现了如中国专利CN2042156公开的一种锅炉给水低位真空除氧设备以及中国专利CN1153266公开的一种整体式除氧器除氧系统等除氧装置，而对于空气泡沫驱所用专业空气减氧装置方面的研究，国内外目前还鲜有报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种空气减氧装置，用于三次采油空气泡沫驱过程中驱替介质-空气的减氧，实现结构紧凑、自动化程度高、操作简便以及保证空气泡沫驱过程安全平稳运行等技术特征。

一种空气减氧装置，其特征在于螺杆空压机连接总控球阀，总控球阀的另一端连接空气缓冲罐，空气缓冲罐连接第一排污球阀、供气压力传感器、供气压力表、供气安全阀和供气截止阀，供气截止阀的另一端连接涡旋除水器、第一针型截止阀，第一针型截止阀的另一端连接第一压差传感器，第一压差传感器的另一端连接第二针型截止阀、第二压差传感器，第二压差传感器的另一端连接第三针型截止阀，第三针型截止阀的另一端连接截止阀的一端、过滤器的另一端，涡旋除水器的另一端连接过滤器的一端和第二针型截止阀的另一端，涡旋除水器还连接第三连接软管，第三连接软管的另一端连接第三电子定时排水阀，过滤器还连接第二连接软管，第二连接软管的另一端连接第二电子定时排水阀，截止阀的另一端连接气源处理三联件，气源处理三联件的另一端连接第一先导电磁阀和第二先导电磁阀，精过滤器连接过滤器的另一端，精过滤器的另一端连接排空球阀和除油装置的下端管道，精过滤器还连接第一连接软管，第一连接软管的另一端连接第一电子定时排水阀，第一先导电磁阀的另一端连接程控气动蝶阀的另一端，除油装置的上端连接进气口截止阀，进气口截止阀的另一端连接固体干颗粒过滤器，固体干颗粒过滤器的另一端连接第一温度传感器、气控角座阀，气控角座阀的另一端连接管路加热器，管路加热器的另一端连接第一温度传感器、第一压力传感器、电磁阀和第一球阀，第一球阀的另一端连接中空膜空气分离装置，中空膜空气分离装置的另一端连接第二球阀，第二球阀的另一端连接第人压力传感器、压力表和流量计，第一球阀连接富氧排气截止阀，产品气缓冲罐连接安全阀、真空安全阀、压力开关、程控气动蝶阀、第二减压阀和第二排污球阀，第二减压阀的另一端连接第一减压阀，第一减压阀的另一端连接产品气排气截止阀，产品气排气截止阀的另一端连接取样针型截止阀、流量计，取样针型截止阀的另一端连接精密减压阀，精密减压阀的另一端连接氧分仪。

一种空气减氧装置，通过管路相连的空气净化及压缩装置、计算机数据采集控制装置、产品气质量控制装置、温度控制装置、质量监测装置、环境温控装置、减震装置和增压制取装置8大部分组成；空气净化及压缩装置包括：获得一定压力的空压机空气缓冲罐、除尘疏水过滤器、除油装置；计算机数据采集控制装置包括：温度传感器、压力传感器、先导电磁阀、气控角座阀、流量计、氧分仪、PLC、人机界面；产品气质量控制装置包括中空膜空气分离装置；温度控制装置由管路加热器，进出口温度、压力传感器，气控角座阀、电磁阀组成；产品气质量监测装置由流量计、氧分仪及控制软件、仪器仪表压力温度传感器等组成；环境温控装置由温度传感器和温度显示器及加热器等组成；减震装置包括法兰软接头、减振支承、减振垫；增压制取装置由产品气缓冲罐、增压机组成。

本实用新型的优点是结构紧凑、自动化程度高、操作简便、使用陈本低，其配套的质量监控和自动控制系统，实现了空气泡沫驱压缩空气减氧的全面解决方案，能充分保证空气泡沫驱过程安全平稳运行。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中：

图1为本实用新型的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。

实施例1：一种空气减氧装置，通过管路相连的空气净化及压缩装置、计算机数据采集控制装置、产品气质量控制装置、温度控制装置、质量监测装置、环境温控装置、减震装置和增压制取装置8大部分组成。

空气净化及压缩装置主要包括：获得一定压力的空压机空气缓冲罐、除尘疏水过滤器、除油装置等；目的在于提供洁净、少水、适量的压缩空气。

计算机数据采集控制装置，温度传感器、压力传感器、先导电磁阀、气控角座阀、流量计、氧分仪、PLC、人机界面等组成。目的在于监控气体处理过程中各环节的工作状况，如出现异常立即报警停机。

产品气质量控制装置，中空膜空气分离装置作用是利用特殊材料薄膜对某些气体组分具有扩散和选择性渗透的特性，分离气体；进气口截止阀作用是调节整体性能的阀门；富氧排气截止阀调节气损率，其作用是节能；产品气排气截止阀的作用调节出各种氧含量，三阀选用不锈钢截止阀大小与管路相当。

温度控制装置由管路加热器，进出口温度、压力传感器，气控角座阀、电磁阀组成，目的在于保障气体加热到需要的温度供后续的空气分离装置使用。

产品气质量监测装置由流量计、氧分仪及控制软件、仪器仪表压力温度传感器等组成。作用在于检测产品质量，控制装置正常运行。

环境温控装置由温度传感器和温度显示器及加热器等组成，作用是提供当前作业环境温度，是装置运行的一个初始参照数据。

减震装置由法兰软接头、减振支承、减振垫等。主要作用是隔绝后端增压机这一振动源，减小振动噪声，避免振动影响其它计量器具和传感器的测量精度。

增压制取装置由产品气缓冲罐、增压机等组成。

实施例2：如图1所示，一种空气减氧装置，螺杆空压机1连接总控球阀2，总控球阀2的另一端连接空气缓冲罐6，空气缓冲罐6连接第一排污球阀42、供气压力传感器3、供气压力表4、供气安全阀5和供气截止阀7，供气截止阀7的另一端连接涡旋除水器41、第一针型截止阀8，第一针型截止阀8的另一端连接第一压差传感器9，第一压差传感器9的另一端连接第二针型截止阀8a、第二压差传感器9a，第二压差传感器9a的另一端连接第三针型截止阀8b，第三针型截止阀8b的另一端连接截止阀10的一端、过滤器40的另一端，涡旋除水器41的另一端连接过滤器40的一端和第二针型截止阀8a的另一端，涡旋除水器41还连接第三连接软管37b，第三连接软管37b的另一端连接第三电子定时排水阀38b，过滤器40还连接第二连接软管37a，第二连接软管37a的另一端连接第二电子定时排水阀38a，截止阀10的另一端连接气源处理三联件39，气源处理三联件39的另一端连接第一先导电磁阀16和第二先导电磁阀16a，精过滤器11连接过滤器40的另一端，精过滤器11的另一端连接排空球阀36和除油装置12的下端管道，精过滤器11还连接第一连接软管37，第一连接软管37的另一端连接第一电子定时排水阀38，第一先导电磁阀16的另一端连接程控气动蝶阀29的另一端，除油装置12的上端连接进气口截止阀13，进气口截止阀13的另一端连接固体干颗粒过滤器14，固体干颗粒过滤器14的另一端连接第一温度传感器15、气控角座阀17，气控角座阀17的另一端连接管路加热器18，管路加热器18的另一端连接第一温度传感器15a、第一压力传感器19、电磁阀20和第一球阀21，第一球阀21的另一端连接中空膜空气分离装置22，中空膜空气分离装置22的另一端连接第二球阀21a，第二球阀21a的另一端连接第人压力传感器19a、压力表35和流量计32，第一球阀21连接富氧排气截止阀23，产品气缓冲罐27连接安全阀26、真空安全阀28、压力开关30、程控气动蝶阀29、第二减压阀24a和第二排污球阀42a，第二减压阀24a的另一端连接第一减压阀24，第一减压阀24的另一端连接产品气排气截止阀25，产品气排气截止阀25的另一端连接取样针型截止阀31、流量计32，取样针型截止阀31的另一端连接精密减压阀33，精密减压阀33的另一端连接氧分仪34。

空气经螺杆空压机压缩，经过总控球阀流入空气缓冲罐缓存；当空气缓存量不断增加，其内压力不断上升，供气压力表直接指针指示显示大小，供气压力传感器提供控制数据供计算机控制系统收集，以便其控制系统其它组件。如果供气继续上升，当压力上升到供气安全阀控制压力时，供气安全阀打开让多余气体排放到大气中去，以确保压力容器空气缓冲罐的安全使用。

缓存的压缩空气继续流向供气截止阀，再流向涡旋除水器、精过滤器进行除水处理；除水后的压缩空气流向除油装置进行除油处理；除油后的压缩空气再流向进气口截止阀和固体颗粒过滤器处理后就得到了高质量的压缩气体。在涡旋除水器和过滤器两端并联的针型截止阀和压差传感器是供计算机收集数据的装置，以便控制和使用。过滤器后另设一路操控气路，作为计算机操控系统的动力，方便操作各程控阀门。

高质量压缩气体经温度传感器检测后，计算机控制系统判定是否开启气控角座阀。当开启后，压缩气体继续向前流向管路加热器进行加热处理，加热后气体的压力和温度经压力传感器和温度传感器检测供计算机进一步收集处理，再流向常开球阀和中空膜空气分离装置减氧处理；减氧后的空气经压力传感器检测供计算机进一步收集处理及压力表直接指针指示显示大小后流向流量计计量处理；计量后减氧空气分两路，一路取样分析处理，另一路流向产品气排气截止阀。

取样一路是用于检测氧含量的装置，经取样针型截止阀流向精密减压阀，再流向氧分仪在线检测分析处理。

流向产品气排气截止阀一路的减氧气体继续向前流向减压阀减压处理，使流出的减氧气体气压略大于标准大气压力，再流向产品气缓冲罐缓存以供输出使用。

如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种空气减氧装置，其特征在于螺杆空压机连接总控球阀，总控球阀的另一端连接空气缓冲罐，空气缓冲罐连接第一排污球阀、供气压力传感器、供气压力表、供气安全阀和供气截止阀，供气截止阀的另一端连接涡旋除水器、第一针型截止阀，第一针型截止阀的另一端连接第一压差传感器，第一压差传感器的另一端连接第二针型截止阀、第二压差传感器，第二压差传感器的另一端连接第三针型截止阀，第三针型截止阀的另一端连接截止阀的一端、过滤器的另一端，涡旋除水器的另一端连接过滤器的一端和第二针型截止阀的另一端，涡旋除水器还连接第三连接软管，第三连接软管的另一端连接第三电子定时排水阀，过滤器还连接第二连接软管，第二连接软管的另一端连接第二电子定时排水阀，截止阀的另一端连接气源处理三联件，气源处理三联件的另一端连接第一先导电磁阀和第二先导电磁阀，精过滤器连接过滤器的另一端，精过滤器的另一端连接排空球阀和除油装置的下端管道，精过滤器还连接第一连接软管，第一连接软管的另一端连接第一电子定时排水阀，第一先导电磁阀的另一端连接程控气动蝶阀的另一端，除油装置的上端连接进气口截止阀，进气口截止阀的另一端连接固体干颗粒过滤器，固体干颗粒过滤器的另一端连接第一温度传感器、气控角座阀，气控角座阀的另一端连接管路加热器，管路加热器的另一端连接第一温度传感器、第一压力传感器、电磁阀和第一球阀，第一球阀的另一端连接中空膜空气分离装置，中空膜空气分离装置的另一端连接第二球阀，第二球阀的另一端连接第人压力传感器、压力表和流量计，第一球阀连接富氧排气截止阀，产品气缓冲罐连接安全阀、真空安全阀、压力开关、程控气动蝶阀、第二减压阀和第二排污球阀，第二减压阀的另一端连接第一减压阀，第一减压阀的另一端连接产品气排气截止阀，产品气排气截止阀的另一端连接取样针型截止阀、流量计，取样针型截止阀的另一端连接精密减压阀，精密减压阀的另一端连接氧分仪。

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