CN208482249U - 一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，该装置由依次连接的进气单元、脱硫反应单元和氮气回收单元组成。进气单元由依次连接的减压阀、气体流量计、第1调节阀组成；脱硫反应单元由脱硫塔、第1截止阀、循环泵、第2调节阀、液体流量计、喷雾头、除雾器和第2截止阀组成；氮气回收单元由干燥器、压缩机、单向阀、第3截止阀和移动式液氮储罐组成。本实用新型不仅解决了影响油井安全生产的高压高含硫化氢套管气的处理问题，而且还实现了氮气的资源化回收利用，同时避免了含硫化氢套管气直接排放污染大气环境的问题。因此，本实用新型可广泛地应用于注氮气调剖油井高压含硫化氢气体处理与回收中。

Description

一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置

技术领域

本实用新型涉及一种原油开采过程中套管气处理与回收的装置，特别涉及一种注氮气调剖油井高压含硫化氢气体处理与回收的装置。

背景技术

蒸汽吞吐是稠油资源开发的主要方式之一。受油藏非均质性的影响，通常需要先进行调剖，再进行注蒸汽。由于氮气泡沫具有优异的耐高温性能，常作为调剖剂。在蒸汽吞吐过程中，稠油中含硫化合物发生热裂解，会产生大量的 H₂S。由于在调剖过程中注入了大量氮气，在吞吐结束开井生产时，会有大量套管气伴随原油产出，由于套管气主要成分为氮气(达98％以上)，热值低，无法进入集输系统作为天然气使用，但含有大量硫化氢(100-200mg/m³)，因此也无法放空。吞吐后油井套管压力较高，通常可达6～8MPa左右，高压含硫化氢套管气对油井的安全生产造成严重威胁，因此迫切需要进行套管气的脱硫处理。

目前，对于稠油热采油井套管气的处理，国内外研究较少，主要采用焚烧和回输油管线的方式进行处理。焚烧技术，是在井场将含H₂S的套管气和天燃气混合直接点燃，将H₂S燃烧掉，该技术虽能消除H₂S，但却产生了SO₂，对大气环境造成了污染，另外对于这种以氮气为主要成分的套管气，燃烧将消耗大量天然气；回输油管线主要采用油套联通或增压泵，将套管气输送至输油管线，进入联合站后再进行脱硫处理。对于这种以氮气为主要成分的套管气，进联合站气液分离脱硫后，将影响后续天然气的燃烧，常导致加热炉无法点燃的问题。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足而提供了一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置。该装置不仅能实现套管气中硫化氢的去除，而且还能将处理后套管气中的氮气进行回收，用于油井的注氮气调剖。本实用新型不仅解决了影响油井安全生产的高压高含硫化氢套管气的处理问题，而且还实现了氮气的资源化回收利用，同时避免了含硫化氢套管气直接排放污染大气环境的问题。

本实用新型公开了一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，其特征在于，该装置由依次连接的进气单元1、脱硫反应单元2和氮气回收单元3组成。

所述的进气单元1由依次连接的减压阀11、气体流量计12、第1调节阀13 组成，减压阀11通过高压管线与油井的套管阀门相连接，第一调节阀13的出口与脱硫反应单元2相连。

所述的脱硫反应单元2由脱硫塔21、第1截止阀22、循环泵23、第2调节阀24、液体流量计25、喷雾头26、除雾器27和第2截止阀28组成；循环泵 23的进口通过管路经第1截止阀22与脱硫塔21底部的放空口相连，循环泵23 的出口通过管路经第2调节阀24与液体流量计25的进口相连，液体流量计25 的出口通过管路与喷雾头26连接，除雾器27位于脱硫塔21的内部靠顶部的位置，喷雾头26位于除雾器27的正下方，喷雾头26的喷雾孔竖直向下；第2截止阀28通过管路与脱硫塔21底部的放空口相连。

所述的氮气回收单元3由干燥器31、压缩机32、单向阀33、第3截止阀 34和移动式液氮储罐35组成。干燥器31的进口通过管路与脱硫塔21的顶部出气口相连，压缩机32的进气口通过管路与干燥器31的出口相连，压缩机32的出气口通过高压管路经单向阀33、第3截止阀34与移动式液氮储罐35相连。

所述的循环泵23的额定流量为5～10m³/h，扬程为30～50m。

所述的喷雾头26共设有5～10只，喷雾头均匀分布在脱硫塔21的内部，喷雾头26离除雾器27的垂直距离为50～100mm，喷雾头26的喷雾孔直径为 2～6mm、角度为120度。

所述的压缩机32的工作压力为0-3.5MPa，移动式液氮储罐35的工作压力为3.2MPa。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)解决了高压高含硫化氢套管气影响生产安全的问题；

(2)回收了氮气，避免了浪费，节约了后续注氮气调剖井的施工成本；

(3)避免了含硫化氢套管气排放对周围环境的污染；

(4)工艺简单、操作简便。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

结合附图1，对本实用新型作进一步描述。

如附图1所示，本实用新型公开了一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，该装置由依次连接的进气单元1、脱硫反应单元2和氮气回收单元3组成。

其中，进气单元1由依次连接的减压阀11、气体流量计12、第1调节阀13 组成，减压阀11通过高压管线与油井的套管阀门相连接，第一调节阀13的出口与脱硫反应单元2相连。

脱硫反应单元2由脱硫塔21、第1截止阀22、循环泵23、第2调节阀24、液体流量计25、喷雾头26、除雾器27和第2截止阀28组成；循环泵23的进口通过管路经第1截止阀22与脱硫塔21底部的放空口相连，循环泵23的出口通过管路经第2调节阀24与液体流量计25的进口相连，液体流量计25的出口通过管路与喷雾头26连接，除雾器27位于脱硫塔21的内部靠顶部的位置，喷雾头26位于除雾器27的正下方，喷雾头26的喷雾孔竖直向下；第2截止阀28通过管路与脱硫塔21底部的放空口相连。

氮气回收单元3由干燥器31、压缩机32、单向阀33、第3截止阀34和移动式液氮储罐35组成。干燥器31的进口通过管路与脱硫塔21的顶部出气口相连，压缩机32的进气口通过管路与干燥器31的出口相连，压缩机32的出气口通过高压管路经单向阀33、第3截止阀34与移动式液氮储罐35相连。

循环泵23的额定流量为5～10m³/h，扬程为30～50m。

喷雾头26共设有5～10只，喷雾头均匀分布在脱硫塔21的内部，喷雾头26 离除雾器27的垂直距离为50～100mm，喷雾头26的喷雾孔直径为2～6mm、角度为120度。

压缩机32的工作压力为0-3.5MPa，移动式液氮储罐35的工作压力为 3.2MPa。

Claims (4)

1.一种注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，其特征在于，该装置由依次连接的进气单元、脱硫反应单元和氮气回收单元组成；

所述的进气单元由依次连接的减压阀、气体流量计、第1调节阀组成，减压阀通过高压管线与油井的套管阀门相连接，第一调节阀的出口与脱硫反应单元相连；

所述的脱硫反应单元由脱硫塔、第1截止阀、循环泵、第2调节阀、液体流量计、喷雾头、除雾器和第2截止阀组成；循环泵的进口通过管路经第1截止阀与脱硫塔底部的放空口相连，循环泵的出口通过管路经第2调节阀与液体流量计的进口相连，液体流量计的出口通过管路与喷雾头连接，除雾器位于脱硫塔的内部靠顶部的位置，喷雾头位于除雾器的正下方，喷雾头的喷雾孔竖直向下；第2截止阀通过管路与脱硫塔底部的放空口相连；

所述的氮气回收单元由干燥器、压缩机、单向阀、第3截止阀和移动式液氮储罐组成；干燥器的进口通过管路与脱硫塔的顶部出气口相连，压缩机的进气口通过管路与干燥器的出口相连，压缩机的出气口通过高压管路经单向阀、第3截止阀与移动式液氮储罐相连。

2.根据权利要求1所述的注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，其特征在于所述的循环泵的额定流量为5～10m³/h，扬程为30～50m。

3.根据权利要求1或2所述的注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，其特征在于所述的喷雾头设有5～10只，喷雾头均匀分布在脱硫塔的内部，喷雾头离除雾器的垂直距离为50～100mm，喷雾头的喷雾孔直径为2～6mm、角度为120度。

4.根据权利要求1或2所述的注氮气调剖油井套管气处理与回收的装置，其特征在于所述的压缩机的工作压力为0-3.5MPa，移动式液氮储罐的工作压力为3.2MPa。