CN205135595U - 油井密闭生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于油田的油井密闭生产装置。该装置包括罐体,所述罐体为卧式,罐体左侧顶部连接装油鹤管,装油鹤管上安装出液控制阀,罐体右侧连接进液口,罐体右侧顶部设置有气体分离筒,气体分离筒与排气管线连接,罐内底部设置有加热装置,罐内中部位置设置有溢油堰板,其特征在于,进液口与进液口分离筒连接,所述进液口分离筒为锥形筒体结构,进液口分离筒的底部设置有多组圆形开孔。该装置适用于不能实现管线外输的油田井场,特别适用于含硫/高含硫油井的密闭生产,在实际生产应用中,具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油井密闭生产装置,特别是涉及一种用于高含硫化氢油井的密闭生产装置。
背景技术
随着石油资源的不断开发利用,我国各大油田不同区块油井中相继检测到硫化氢的存在,且部分油井硫化氢含量较高。仅胜利油田河口采油厂油井硫化氢含量超过危险临界浓度150mg/m3的油井就有159口。西北石油管理局塔河油田也曾组织过油井硫化氢含量普查工作,超过95%的油井有硫化氢显示。
随着石油资源供需矛盾的不断加剧,各大油田也都加大投入开采含硫甚至是高含硫油井,增加石油产量。众所周知,硫化氢是一种无色、剧毒的酸性气体,其毒性几乎与氰化物的毒性相当,较一氧化碳的毒性大5~6倍。浓度较低时,硫化氢具有一种特殊的臭鸡蛋气味并能够损伤人的嗅觉。高浓度时,硫化氢能够麻痹人的嗅觉神经,反而闻不到臭鸡蛋气味。此外,硫化氢等酸性组分的存在还能够造成管线、设备腐蚀穿孔、污染油井生产环境、降低油品品质等。
传统的含硫油井开发、生产多采用高架罐、水封罐等常压容器,且多为非密闭流程。现有的高架罐、水封罐等设备流程占地面积大、设备较多、安装繁琐、职工操作要求水平高,液位计显示误差较大,需要不时打开罐口量油检尺核实液位,增加上罐坠落及硫化氢逸散导致人员伤亡的风险。且自动化控制水平不高,不能满足用户对于含硫/高含硫油井开发、生产中设备安全可靠、低人力监管、产量计量等要求。
在以上背景技术下,我们利用现有技术对传统油井生产装置加以改造,创造性的采用仪表、控制阀门相结合的控制方式,研制出油井密闭生产装置。实现气液有效分离、原油加热、油井产量计量、高液位报警、硫化氢浓度检测和声光电报警,来解决油井,特别是含硫或高含硫油井密闭生产问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种油井密闭生产装置,实现油井密闭流程生产,特别是实现含硫、高含硫化氢油井的安全密闭生产。
该油井密闭生产装置采用卧式筒体结构,集油气分离、原油储存,原油压力装车、油井产液计量、原油装车速度控制、原油加温,H2S在线检测和声光电报警、罐内液体温度调整燃烧器供气量自动化控制等功能于一体。根据用户所提供油井生产参数,选用相应规格型号的设备,能够满足油井密闭生产要求,通过配套的专用于油井密闭生产的自动化控制方式,减少人员操作量和在高含硫化氢环境下的暴露时间,特别适用于高含硫油井的安全生产要求。
本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的:该装置包括罐体,所述罐体为卧式,罐体左侧顶部连接装油鹤管,装油鹤管上安装出液控制阀,罐体右侧连接进液口,罐体右侧顶部设置有气体分离筒,气体分离筒与排气管线连接,罐内底部设置有加热装置,罐内中部位置设置有溢油堰板,其特征在于,进液口与进液口分离筒连接,所述进液口分离筒为锥形筒体结构,进液口分离筒的底部设置有多组圆形开孔,进液口分离筒的顶部与罐体气相空间连通,下部与沉降室连通。
溢油堰板左侧设置有油室高液位报警器和油室液位计,溢油堰板右侧设置有罐内液体温度变送器。
加热装置包括设置在位于罐内底部的加热盘管,位于罐外的烟囱、燃烧器、H2S检测和报警装置和供气管线。
装油鹤管上还可设置有出液流量计,出液控制阀可为出液电磁控制阀和/或出液手动控制阀。
罐体上还可以设置油室安全阀、沉降室安全阀、罐体运行压力变送器等。
本发明的装置出气管线能够根据需要与供气管线导通,油井自身产气量足够,利用罐体分离出的天然气实现油水加温,富余天然气外接气管网外输;油井产气量不足,可外接气管网向罐体内补充天然气或向燃烧器提供燃料气源,保证罐体装车压力并且实现油水加温。
附图说明
图1为油井密闭生产装置的结构示意图;
图2为进液分离筒的结构示意图;
图3为进液分离筒的俯视图;
图4为罐体内部介质流动方向示意图;
图5为油室和沉降室导通管的结构示意图;
图6为油室和沉降室导通管流动示意图;
图7为压力装车原理示意图;
图8为装车速度控制方式示意图;
图9为燃烧器燃气供应量自动控制方式示意图;
图10为油井产气量足够情况下外接气管网方式示意图;
图11为油井产气量不足情况下外接气管网方式示意图;
具体实施方式
下面将参考附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。本实用新型的用于油田油井的单井密闭生产装置包括装油鹤管1、出液流量计2、出液电磁控制阀3、出液手动控制阀4、油室安全阀5、溢油堰板6、沉降室安全阀7、罐内运行压力变送器8、气体分离筒9、出气电磁控制阀10、出气管线11、烟囱12、H2S检测和报警装置13、燃烧器14、燃气电磁控制阀15、供气管线16、沉降室排污口17、进液口18、进液分离筒19、加热盘管20、罐内液体温度变送器21、油室和沉降室导通管22、油室液位计23、油室高液位报警器24、出油管25、油室排污口26、罐体27。其中进液口18、进液分离筒19、加热盘管20、罐内液体温度变送器21、溢油堰板6、油室液位计23、油室高液位报警器24、出油管25、出液手动控制阀4、出液电磁控制阀3、出液流量计2、装油鹤管1沿着液体流动方向依次连接。气体分离筒9、出气电磁控制阀10、出气管线11沿着气体流动方向依次连接;
进液口18进液端与油田油井生产管线相连,出液端与进液分离筒19相连。油井来液由进液口18沿切线方向进入到进液分离筒19。进液分离筒19筒体为锥形结构,顶部与罐体气相空间相连,底部与沉降室连通,锥形筒体底部四周设置有多组圆形开孔,防止随着沉降室I液位不断增长造成的沉降室I与进液分离筒19之间形成高低液位压差,导致油井来液沿着进液分离筒19上窜至气相空间。同时,多组圆形开孔能够实现均匀布液功能。油田油井来液通过油井生产管线由进液口18切线进入到进液分离筒19中,通过旋流分离和均匀布液,实现沉降室I的气液分离。分离后的天然气从罐体顶部进入到气体分离筒9;分离后的油水混合液进入到沉降室I中。
罐体27内部设置有溢油堰板6,将罐体27分隔成为两个腔室:沉降室I和油室II。沉降室I内部设置有进液分离筒19、加热盘管20、罐内液体温度变送器21;底部设置有沉降室排污口17,用于油污及泥沙的排出。顶部气相空间与油室II及气体分离筒9连通。沉降室利用油水密度差,在重力作用下实现油水的沉降分离;分离后的水沉降在沉降室I底部,分离后的原油漫过溢油堰板进入到油室II中。沉降室I始终保持一定液位。油室II内部设置有油室高液位报警器24,底部设置有油室排污口26,用于油污及泥沙的排出。油室II实现分离后原油的储存及压力排出功能。
罐体27内部沉降室I和油室II底部设置有油室和沉降室导通管,正常运行时油室和沉降室导通管处于关闭状态。当油室原油温度过低出现部分凝固时,可将沉降室I中被加热的混合液体导通至油室II中对凝固原油进行加温解凝。单井密闭生产装置停用后,可将沉降室I中残余液体导通至油室II通过装油鹤管1压出。
罐体27内部油室II设置有油室高液位报警器24和油室液位计23.油室液位计23能够就地显示油室II中实际原油液位高度,通过对照液位与体积对照表,可在现场换算出油室II中原油实际方数。当油室II原油液位超过警戒值时,油室高液位报警器24声光电报警,提醒现场操作人员采取停井、通知罐车装车拉油等措施。
罐体27为卧式筒体结构,且为压力容器。进液分离筒19及沉降室I中分离出的天然气在罐体顶部形成气相空间,使罐体内部具有一定的运行压力。油室II中设置有出油管25,在罐体27内部气体压力作用下,可将油室II中原油通过出油管25压出罐体27,经装油鹤管1进行装车。
罐体27油室II中的原油在压力作用下依次流经出油管25、出液手动控制阀4、出液电磁控制阀3、出液流量计2、装油鹤管1最终进入到装油罐车中。出液流量计2控制信号通过连接电缆传递给出液电磁控制阀3。在夏季高温需要控制装车速度避免产生静电导致安全事故以及需要通过控制装车速度来减少原油泡沫产生的情况下,通过设定出液流量计2的允许流量参数,调整出液电磁控制阀3开度来实现装车速度控制。通过读取出液流量计2记录的累计流量以及两次装车之间累计流量之间的差值能够实现油井总产量及单位时间产量计量的功能。
罐体27中沉降室I底部设置有加热盘管20,利用气液分离出的天然气或者气管网提供的天然气为燃料气供给燃烧器14燃烧,通过底部加热沉降室I分离出来的水,从而避免直接对原油加热所带来的安全隐患。沉降室I内部设置有罐内液体温度变送器21,罐内液体温度变送器21控制信号通过连接电缆传递给燃气电磁控制阀15,当罐内液体温度高于或低于罐内液体温度变送器21设定值时,动作信号传递给燃气电磁控制阀15,通过调整燃气电磁控制阀15的开度来改变燃烧器14燃料气供气量,最终达到罐内液体温度稳定在设定值的自动化控制目的。
出气管线11能够根据需要与供气管线16导通,当油井产气量足够时,利用罐体27分离出的天然气作为燃料气供给燃烧器14使用,实现油水加温,多余的天然气外接气管网外输;当油井产气量不足时,可外接气管网提供天然气,供给燃烧器14使用实现油水加温,同时提供罐体27原油装车所需气体压力。罐体27顶部设置有罐内运行压力变送器8,控制信号通过连接电缆传递给出气电磁控制阀10,当罐体27内部运行压力高于或者低于罐内运行压力变送器8设定压力时,通过调整出气电磁控制阀10的开度,保证罐体27内部运行压力稳定。
罐体27内部沉降室
燃烧器14上设置有H2S检测和报警装置13,能够在线检测H2S含量,确保燃烧器14操作范围内人员安全。当H2S含量超过安全临界浓度时实现声光电报警,提醒现场工作人员及时熄灭燃烧器并采取佩戴正压式空气呼吸器、撤离现场等安全措施。
Claims (5)
1.一种用于油田的油井密闭生产装置,该装置包括罐体,所述罐体为卧式,罐体左侧顶部连接装油鹤管,装油鹤管上安装出液控制阀,罐体右侧连接进液口,罐体右侧顶部设置有气体分离筒,气体分离筒与排气管线连接,罐内底部设置有加热装置,罐内中部位置设置有溢油堰板,其特征在于,进液口与进液口分离筒连接,所述进液口分离筒为锥形筒体结构,进液口分离筒的底部设置有多组圆形开孔,进液口分离筒的顶部与罐体气相空间连通,下部与沉降室连通。
2.如权利要求1所述的油井密闭生产装置,其特征在于罐体内部设置的溢油堰板将罐体分隔成沉降室和油室两部分。
3.如权利要求2所述的油井密闭生产装置,其特征在于罐体内还设置有油室高液位报警器和油室液位计。
4.如权利要求3所述的油井密闭生产装置,其特征在于,加热装置包括设置在位于罐内底部的加热盘管,位于罐外的烟囱、燃烧器、H2S检测和报警装置和供气管线。
5.如权利要求4所述的油井密闭生产装置,其特征在于所述H2S检测和报警装置设置在燃烧器上。
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