CN205979174U - 一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气机械领域，尤其涉及一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构和方法。包含如下步骤，上游油井开采来的石油、伴生气混合物进入加热炉被加热，随后进入入口缓冲罐进行气液分离；分离出的气体一部分作为加热炉用燃料气，另一部分进入双螺杆泵入口，与分离器底部经喂液泵增压的液体一起混合进入双螺杆泵，增加压力，然后进入加热炉进行水浴处理，再进入出口缓冲罐，被增压的油气混合外输；当入口来液量减少，入口缓冲罐液位持续下降时，出口缓冲罐开始返回液体至入口缓冲罐，对系统进行循环补液，确保双螺杆泵的正常运行。本专利能够适应大流量大范围油气比的混输需要。

Description

一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构

技术领域

本实用新型涉及油气机械领域，尤其涉及一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构。

背景技术

在石油开采过程中伴随有石油伴生气一起溢出，以往生产中只是注重石油的开采与输送，对于伴生气一般都是就地排放。随着安全生产及环保要求的提高，且石油伴生气也是一种很有价值的资源，这就需要在开采石油的同时将石油伴生气也一起输送加工。

石油与伴生气分别为液体和气体两种相态，现有的压缩机与机泵一般均只能输送一种相态的介质，以往都是在油井至处理站之间铺设两条管线，分别输送液态石油和气态伴生气。但这样带来的问题是投资较高，且大部分老旧油田都是单管线输送原油，再单独为伴生气铺设输送管线投资较大、经济效益不佳，因此近年来逐步发展了一些可将油气通过同一台设备增压、使用一条管线混输的设备与技术。

目前常用的油气混输设备为螺杆泵、同步回转泵、柱塞泵等，但不同程度均存在问题。主要问题是受设备限制，当气油比过大、甚至短期无石油液体时设备会出现故障，导致无法长周期连续运行。

现有技术只是利用了伴生气作为加热炉燃料气使用，多余的伴生气全部就地放空了，无法实现油气混输目的，造成了安全生产隐患、环境污染，同时损失了一部分经济效益。

近年来发展的油气集输采用可以同时对液体和气体增压的设备，一般是在压缩机的基础上改进而来，主要功能是给气体增压，石油液体作为压缩机所需的润滑、冷却、液封功能顺便被增压输送。但这种设备对于所输送的气体与液体的比例有较为严格的要求，但油井生产时被开采处来的液体和气体的产量是受制于地质情况，无法很好的满足设备的要求，可能会出现气液段塞流，此时设备会因为液体量过大或不足导致设备停运、甚至损坏，从目前试验的设备来看，均无法真正适应油井生产需要。

目前在中石油长庆油田每年推广使用的数百套油气混输装置大多数均无法连续、完全将伴生气与石油一起输送，只是将石油加热、增压后外输。主要原因是该装置无法在大范围气油比工况下运行，当气体量过大时，增压设备无法将全部气体处理。现有技术的主要问题是无法满足现场多变的工况和进料要求，简单说就是不成熟，不可靠。

实用新型内容

实用新型的目的：为了提供一种效果更好的适合大流量大范围气油比的油气混输结构和方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

方案一：

一种适合大流量大范围气油比的油气混输方法，其特征在于，包含如下步骤，上游油井开采来的石油、伴生气混合物进入加热炉被加热，随后进入入口缓冲罐进行气液分离；分离出的气体一部分作为加热炉用燃料气，另一部分进入双螺杆泵入口，与分离器底部经喂液泵增压的液体一起混合进入双螺杆泵，增加压力，然后进入加热炉进行水浴处理，再进入出口缓冲罐，被增压的油气混合外输；当入口来液量减少，入口缓冲罐液位持续下降时，出口缓冲罐开始返回液体至入口缓冲罐，对系统进行循环补液，确保双螺杆泵的正常运行。

本实用新型进一步技术方案在于，还包含如下调整方式，根据入口缓冲罐压力变频调速双螺杆泵，确保将所有气体全部增压外输，并维持入口缓冲罐压力恒定。

方案二：

一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构，其特征在于，包含水套加热炉，还包含站外油气管道，该站外油气管道通过管道在水套加热炉内能够换热，该管道还连接着入口缓冲罐，入口缓冲罐上方下方伸出管道连接喂油泵，喂油泵出来的管道连接着液相线，入口缓冲罐上方伸出燃气管道和气相线，燃气管道伸出管道连接水套加热炉能够对其供气，气相线和液相线能够混合连接混合管，混合管连接着双螺杆泵，双螺杆泵伸出的管道为混合输料管，混合输料管连接着出口缓冲罐，混合输料管连接着油气外输管。

本实用新型进一步技术方案在于，出口缓冲罐通过管道连接着入口缓冲罐并能向入口缓冲罐补充液体。

本实用新型进一步技术方案在于，所述混合输料管通过管道穿过水套加热炉并能在其中换热。

本实用新型进一步技术方案在于，所述输送的油气比为20:1~150：1。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：本装置可满足大范围气油比的连续增压输送，从20:1~150：1均可连续稳定增压混输，基本可满足国内大部分油田的油气混输需要。尤其是本专利能够适应大流量大范围油气比的混输需要。

附图说明

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明：

图1为实用新型结构示意图；

图2为现有技术结构示意图；

其中：1.站外油气管道；2.水套加热炉；3.进料管；4.燃气管道；5.气相线；6.入口缓冲罐；7.混合管；8.双螺杆泵；9.液相线；10.混合输料管；11.出口缓冲罐；12.油气外输管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明，实施例不构成对本实用新型的限制：

方案一：

一种适合大流量大范围气油比的油气混输方法，其特征在于，包含如下步骤，上游油井开采来的石油、伴生气混合物进入加热炉被加热，随后进入入口缓冲罐进行气液分离；分离出的气体一部分作为加热炉用燃料气，另一部分进入双螺杆泵入口，与分离器底部经喂液泵增压的液体一起混合进入双螺杆泵，增加压力，然后进入加热炉进行水浴处理，再进入出口缓冲罐，被增压的油气混合外输；当入口来液量减少，入口缓冲罐液位持续下降时，出口缓冲罐开始返回液体至入口缓冲罐，对系统进行循环补液，确保双螺杆泵的正常运行。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：包含水套加热炉，还包含站外油气管道，该站外油气管道通过管道在水套加热炉内能够换热，该管道还连接着入口缓冲罐，入口缓冲罐上方下方伸出管道连接喂油泵，喂油泵出来的管道连接着液相线，入口缓冲罐上方伸出燃气管道和气相线，燃气管道伸出管道连接水套加热炉能够对其供气，气相线和液相线能够混合连接混合管，混合管连接着双螺杆泵，双螺杆泵伸出的管道为混合输料管，混合输料管连接着出口缓冲罐，混合输料管连接着油气外输管。

还包含如下调整方式，根据入口缓冲罐压力变频调速双螺杆泵，确保将所有气体全部增压外输，并维持入口缓冲罐压力恒定。出口缓冲罐通过管道连接着入口缓冲罐并能向入口缓冲罐补充液体。所述混合输料管通过管道穿过水套加热炉并能在其中换热。

游油井开采来的石油、伴生气混合物进入加热炉被加热至外输要求温度，进入入口缓冲罐进行气液分离；分离出的气体一部分作为加热炉用燃料气，另一部分进入双螺杆泵入口，与分离器底部经喂液泵增压的液体一起混合进入双螺杆泵，被增压至要求压力，然后进入加热炉进行水浴恒温处理，再进入出口缓冲罐，被增压的油气混合外输。系统根据入口缓冲罐压力变频调速双螺杆泵，确保将所有气体全部增压外输，并维持入口缓冲罐压力恒定；系统根据压力、双螺杆泵排量等参数，控制双螺杆所需喷液量，控制喂液泵保持在合适的排量范围内，将液体喷入双螺杆泵，确保双螺杆泵始终在合适的气液比范围内运行，从而避免了设备的以外停机、损坏等现象发生；当入口来液量减少，入口缓冲罐液位持续下降时，出口缓冲罐开始返回液体至入口缓冲罐，对系统进行循环补液，确保双螺杆泵的正常运行。

本装置的技术特点主要有以下：

1、采用双螺杆泵作为油气混输设备。双螺杆泵携气能力强，一般可达到80%以上（工况体积）；

2、双螺杆泵是在双螺杆压缩机基础上加以改进，增加卸载荷孔。双螺杆压缩机普遍应用于喷液气体压缩过程，具有设备运行平稳、安全可靠的优点。同时为满足油井生产的不稳定性，防止出现液体段塞流，设置了卸载荷孔，当入口液体量过多时，由于液体为不可压缩介质，液体压力会急剧上升，此时卸载荷孔会自动打开，将液体自动泄放至设备出口，防止液体急剧增压对设备的损坏；

3、使用变频器调节双螺杆泵的排量，确保可及时将所有气体输送，同时维持入口缓冲罐压力稳定，满足上游油井正常生产要求；

4、设置自动控制喷液系统。使用喂液泵强制给双螺杆泵进行喷液，以满足双螺杆泵正常运行时所需的液体量。

5、设置喷液量自动控制系统。使用变送器与PLC控制器相结合的方式，自动控制调节阀和流量计，实现喷液量的自动精准控制，从而确保双螺杆泵的安全、可靠、连续、平稳运行；

6、增设回流补液系统。当来液量过少，进入泵的液体量不足以满足设备正常运行所需量时，系统会从出口缓冲罐自动补液至入口缓冲罐，将所需液体循环使用，解决在大范围气油比时可能带来的液体量不足问题；

7、设置各种连锁保护系统。当油井生产出更大范围气油比介质导致入口缓冲罐液位较低时，系统开始自动补液，确保连续将气体增压输送。如长时间无液体来时，系统会根据出口缓冲罐检测仪表判断是否会对装置产生危害，如有则自动报警停机；当油井生产出更小气油比介质导致入口缓冲罐液位较高时，系统会控制喂液泵强制大排量喷液，将多余液体全部喷如双螺杆泵内，实现气液的全部增压输送；

本装置可满足大范围气油比的连续增压输送，从20:1~150：1均可连续稳定增压混输，基本可满足国内大部分油田的油气混输需要。尤其是本专利能够适应大流量大范围油气比的混输需要。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种油气输送结构和输送方法。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (3)

1.一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构，其特征在于，包含水套加热炉，还包含站外油气管道，该站外油气管道通过管道在水套加热炉内能够换热，该管道还连接着入口缓冲罐，入口缓冲罐上方下方伸出管道连接喂油泵，喂油泵出来的管道连接着液相线，入口缓冲罐上方伸出燃气管道和气相线，燃气管道伸出管道连接水套加热炉能够对其供气，气相线和液相线能够混合连接混合管，混合管连接着双螺杆泵，双螺杆泵伸出的管道为混合输料管，混合输料管连接着出口缓冲罐，混合输料管连接着油气外输管。

2.如权利要求1所述的一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构，其特征在于，出口缓冲罐通过管道连接着入口缓冲罐并能向入口缓冲罐补充液体。

3.如权利要求1所述的一种适合大流量大范围气油比的油气混输结构，其特征在于，所述混合输料管通过管道穿过水套加热炉并能在其中换热。