CN212927809U - 海上油气田化学药剂自动加注系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海上油气田化学药剂自动加注系统，包括装有不同种类化学药剂的多个移动罐以及多个药剂罐；以及与多个所述移动罐通过第一独立管线分别连接的第一多路阀；与多个所述药剂罐通过第二独立管线分别连接的第二多路阀；所述第一多路阀与所述第二多路阀通过一连接管线连接，且在所述连接管线上设置至少一气动隔膜泵，所述气动隔膜泵将所述移动罐中的化学药剂泵送入所述药剂罐中。该系统实现药剂的自动加注，提高人员作业效率；减少人员接触药剂时间，降低化学药剂伤害风险。

Description

海上油气田化学药剂自动加注系统

技术领域

本实用新型涉及石油天然气技术工程领域，尤其涉及海上油气田化学药剂自动加注系统。

背景技术

为满足海上油气平台生产工艺处理要求，需使用不同类型的化学药剂，主要作用是稳定生产工况及防止腐蚀，提高原油脱水、脱气的效率，保证原油、天然气、生产水处理合格。常用的化学药剂类型有：破乳剂、消泡剂、防腐剂、降凝剂、反相破乳剂等。这些药剂，根据生产工艺需求不同，注入点不同，根据药剂处理效果注入浓度不同，每天的使用量也不尽相同。

平台使用的药剂需装在移动药剂罐中，从陆地经拖轮运送至平台，并用平台吊车吊装至药剂存放区。当平台药剂罐液位较低时，生产操作人员人工操作加注药剂。

目前海上平台的加注方式一般有静压式和泵入式两种。如图1，静压式，是将移动罐放置在高于平台药剂罐的甲板位置，再通过加注管线，利用液位高差，将移动罐内的药剂自流入平台药剂罐。如图2，泵入式，是通过气动隔膜泵将移动罐内的药剂增压打入平台药剂罐内。

常规的加药方式存在以下几点不足：

1、生产操作人员需要定期关注平台药剂罐液位，及时加注药剂。

2、在加注工作中，因不同药剂之间存在配伍性的问题，不能混用管线，更不能加错药剂，加药前需反复确认加药流程是否正确。

3、因为需要人工加药，每次作业时，操作人员需要佩戴专用手套和呼吸面罩，避免接触和吸入有害物质。

4、部分平台因药剂需求量大，药剂存放区和加药区位置不同，在加药时，还需使用平台吊车进行转运，不仅增加了吊装作业工作量，还增加了药剂存放与作业安全风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种海上油气田化学药剂自动加注系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种海上油气田化学药剂自动加注系统，包括装有不同种类化学药剂的多个移动罐以及多个药剂罐；以及

与多个所述移动罐通过第一独立管线分别连接的第一多路阀；

与多个所述药剂罐通过第二独立管线分别连接的第二多路阀；

所述第一多路阀与所述第二多路阀通过一连接管线连接，且在所述连接管线上设置至少一个气动隔膜泵，所述气动隔膜泵将所述移动罐中的化学药剂泵送入所述药剂罐中。

优选地，还包括清洗装置；

所述清洗装置包括存储不同种类清洗介质的多个介质存储罐，多个所述介质存储罐分别通过清洗管线与所述第一多路阀连接；

所述清洗管线上均设有调节阀；

所述清洗装置还包括与所述第二多路阀连接的废液桶；

其中，所述清洗介质通过清洗管线输送到所述第一多路阀，并通过所述气动隔膜泵转运所述第二多路阀，由所述废液桶进行回收。

优选地，还包括与所述气动隔膜泵连通的供气控制装置；

所述供气控制装置包括连接所述气动隔膜泵以及气源的供气管线；

所述供气管线上设有用于控制气源输入的控制阀，以及设有用于调整气压的调压阀。

优选地，所述调压阀两侧分别设置第一隔离阀与第二隔离阀。

优选地，还包括连接在所述第一隔离阀与所述第二隔离阀背离所述调压阀一侧的所述供气管线上的旁路管线；

所述旁路管线上设有第三隔离阀。

优选地，还包括控制装置，其包括：

与多个所述药剂罐分别连接、用于测量所述药剂罐内化学药剂的液位计；以及与所述液位计连接的液位变送器。

优选地，还包括与所述液位变送器连接、用于向所述液位变送器发送控制信号的上位机。

优选地，所述液位变送器还通过控制线与所述第一多路阀、所述第二多路阀、所述调节阀以及所述控制阀连接；

所述上位机根据所述液位计采集的液位数据发送控制信号到所述液位变送器，进而控制所述第一多路阀、所述第二多路阀、所述调节阀以及所述控制阀启动或关闭。

优选地，所述第一独立管线通过快速接头与所述移动罐连接；

所述快速接头的外侧面标注化学药剂信息。

实施本实用新型具有以下有益效果：该系统实现药剂的自动加注，提高人员作业效率；减少人员接触药剂时间，降低化学药剂伤害风险。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是静压自流式加注的示意图；

图2是泵入式化学药剂加注的示意图；

图3是本实用新型海上油气田化学药剂自动加注系统的结构示意图；

图4是图3加注系统中化学药剂加注的流程示意图；

图5是图3加注系统中管线清洗的流程示意图；

图6是图3加注系统中气动隔膜泵及其供气控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

如图3-4所示，是本实用新型的一种海上油气田化学药剂自动加注系统，包括装有不同种类化学药剂的多个移动罐以及多个药剂罐。

以及与多个移动罐通过第一独立管线61分别连接的第一多路阀3，与多个药剂罐通过第二独立管线分别连接的第二多路阀4。可以理解的，移动罐可以是包括第一移动罐11、第二移动罐12、第三移动罐13、第四移动罐14、第五移动罐15，药剂罐可以包括第一药剂罐21、第二药剂罐22、第三药剂罐23、第四药剂罐24、第五药剂罐25等，移动罐与药剂罐的数量、容积、形状以及材质均可以根据实际需求进行选择设置。

其中，第一移动罐11通过第一独立管线61与第一多路阀3连通，第二移动罐12通过第一独立管线62与第一多路阀3连通，第三移动罐13通过第一独立管线63与第一多路阀3连通、第四移动罐14通过第一独立管线64与第一多路阀3连通，第五移动罐15通过第一独立管线65与第一多路阀3连通。进一步的，第一独立管线通过快速接头与连接，以实现快速接入，该快速接头可以采用市售接头，该快速接头的外侧面标注化学药剂信息，如化学药剂的类型、剂量、以及溶度等。

第一药剂罐21通过第二独立管线71与第二多路阀4连通，第二药剂罐 22通过第二独立管线72与第二多路阀4连通，第三药剂罐23通过第二独立管线73与第二多路阀4连通，第四药剂罐24通过第二独立管线74与第二多路阀4连通，第五药剂罐25通过第二独立管线75与第二多路阀4连通。

进一步的，第一多路阀3与第二多路阀4通过一连接管线8连接，且在连接管线8上设置至少一气动隔膜泵5，气动隔膜泵5将移动罐中的化学药剂泵送入药剂罐中。

进一步的，如图5所示，该系统还包括清洗装置，该清洗装置包括存储不同种类清洗介质的多个介质存储罐，如第一介质存储罐91、第二介质存储罐 92、第三介质存储罐93，多个介质存储罐，分别通过清洗管线与第一多路阀3 连接。

每条清洗管线上均设有调节阀，如设置第一调节阀101、第二调节阀102、第三调节阀103，以分别导通不同类型的清洗介质到第一多路阀3中，清洗装置还包括与第二多路阀4连接的废液桶11。

其中，清洗介质通过清洗管线输送到第一多路阀3，并通过连接管线8由气动隔膜泵5转运至第二多路阀4，由废液桶11进行废液回收。

在本实施例中，化学药剂包括破乳剂、消泡剂、防腐剂、防垢剂、清水剂、降凝剂或反相破乳剂中的一种或多种，清洗介质包括淡水、柴油或氮气中的一种或多种。如第一移动罐11可以存放破乳剂，第二移动罐12可以存放消泡剂等，该第一介质存储罐91存放淡水，第二介质存储罐92存放柴油，第三介质存储罐93存放氮气。

其中，该淡水可以清洗防垢剂以及清水剂等，清洗完后可以用氮气吹扫，柴油可以清洗破乳剂、或防腐剂等，清洗之后，用淡水冲洗，再用氮气吹干连接管线8。

进一步的，如图6所示，该系统还包括与气动隔膜泵5连通的供气控制装置，该供气控制装置包括连接气动隔膜泵5以及气源的供气管线121，该供气管线121连接公用气站。

供气管线121上设有用于控制气源输入的控制阀1312，该控制阀1312可以连接执行机构1311，或者该执行机构1311集成到该控制阀1312中，该控制阀1312为电磁阀。

还包括设有用于调整气压的调压阀132。该调压阀132为自力式调压阀，其用于将输入供气管线121中的气压减到预设气压值，再向该气动隔膜泵5 输送气体，以使气动隔膜泵5工作，其中，该预设气压值可以根据实际需求进行选择设定。

进一步的，调压阀132两侧分别设置第一隔离阀133与第二隔离阀134，当该调压阀132故障需要维修或者需要清洁时，可以通过关闭该第一隔离阀 133与第二隔离阀134，进而取出该调压阀132进行处理工作。

进一步的，还供气控制装置可以包括连接在第一隔离阀133与第二隔离阀 134背离调压阀132一侧的供气管线121上的旁路管线122，旁路管线122上设有第三隔离阀135。具体的，该旁路管线122一端连接在气动隔膜泵5与第二隔离阀134之间，另一端连接在第一隔离阀133与控制阀1312之间，当调压阀132进行维修工作时，该旁路管线122导入气体到气动隔膜泵5。

在本实施例中，该系统还包括控制装置，其包括：

与多个药剂罐分别连接、用于测量药剂罐内化学药剂的液位计，每一个药剂罐分别设置一个液位计，以对每个药剂罐进行液位检测，如与第一药剂罐 21连接的液位计14；以及与液位计连接的液位变送器15，该液位变送器15 可以是一个，其连接多个液位计，以集中处理液位计采集的数据。

进一步的，还包括与液位变送器15连接、用于向液位变送器发送控制信号的上位机16。其中，该液位变送器15向该上位机16传输采集到的液位数据，并接收来自该上位机16的控制信号，进一步的，该上位机16会记录化学药剂加注记录、加注量以及加注时间等信息。该上位机16可以是中控室内部的控制设备。

进一步的，该液位变送器15还通过控制线17与第一多路阀3、第二多路阀4、第一调节阀101、第二调节阀102、第三调节阀103以及控制阀1312连接。

上位机16根据液位计14采集的液位数据发送控制信号到液位变送器15，进而控制第一多路阀3、第二多路阀4、调节阀以及控制阀1312启动或关闭。

在本实施例中，当某种药剂罐(如第一药剂罐21)液位到达液位低设定点时，上位机16发送控制信号打开对应的药剂罐(如第一药剂罐21)和该药剂罐的第二多路阀4，从而导通化学药剂加注流程。以破乳剂为例，当平台破乳剂药剂罐液位到达液位低设定点时，第一多路阀3对应移动罐中破乳剂的阀门打开，第二多路阀4对应的平台破乳剂药剂罐阀门打开(特别注意：移动罐内药剂种类、快速接头标注药剂、第一多路阀3打开阀门、第二多路阀4打开阀门、平台药剂罐种类必须一致)。

上位机16发送逻辑控制信号到控制阀1312，从而启动气动隔膜泵5，开始加注化学药剂。当药剂罐液位到达高设点后，上位机16发送逻辑控制信号到第一多路阀3，控制第一多路阀2关闭，气动隔膜泵5连续启动30秒将连接管线8内化学药剂加注到药剂罐内，然后上位机16发送逻辑控制信号到控制阀1312，使其关闭，进而控制气动隔膜泵5停泵，停止加药。加注完毕后，首先，第二多路阀4转入废液桶流程，之后第一多路阀3转入清洗管线流程，根据加注药剂种类选择打开对应清洗介质的调节阀，开始自动清洗流程，清洗时间可以手动设置。

与目前常规的海上生产平台药剂加注方式相比，本实用新型有如下优点： 1、实现药剂的自动加注，提高人员作业效率；2、自动逻辑控制，避免人员疏忽大意造成错误；3、减少人员接触药剂时间，降低化学药剂伤害风险。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，包括装有不同种类化学药剂的多个移动罐以及多个药剂罐；以及

与多个所述移动罐通过第一独立管线分别连接的第一多路阀；

与多个所述药剂罐通过第二独立管线分别连接的第二多路阀；

所述第一多路阀与所述第二多路阀通过一连接管线连接，且在所述连接管线上设置至少一个气动隔膜泵，所述气动隔膜泵将所述移动罐中的化学药剂泵送入所述药剂罐中。

2.根据权利要求1所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，还包括清洗装置；

所述清洗装置包括存储不同种类清洗介质的多个介质存储罐，多个所述介质存储罐分别通过清洗管线与所述第一多路阀连接；

所述清洗管线上均设有调节阀；

所述清洗装置还包括与所述第二多路阀连接的废液桶；

其中，所述清洗介质通过清洗管线输送到所述第一多路阀，并通过所述气动隔膜泵转运所述第二多路阀，由所述废液桶进行回收。

3.根据权利要求2所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，还包括与所述气动隔膜泵连通的供气控制装置；

所述供气控制装置包括连接所述气动隔膜泵以及气源的供气管线；

所述供气管线上设有用于控制气源输入的控制阀，以及设有用于调整气压的调压阀。

4.根据权利要求3所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，所述调压阀两侧分别设置第一隔离阀与第二隔离阀。

5.根据权利要求4所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，还包括连接在所述第一隔离阀与所述第二隔离阀背离所述调压阀一侧的所述供气管线上的旁路管线；

所述旁路管线上设有第三隔离阀。

6.根据权利要求4所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，还包括控制装置，其包括：

与多个所述药剂罐分别连接、用于测量所述药剂罐内化学药剂的液位计；以及与所述液位计连接的液位变送器。

7.根据权利要求6所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，还包括与所述液位变送器连接、用于向所述液位变送器发送控制信号的上位机。

8.根据权利要求7所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，

所述液位变送器还通过控制线与所述第一多路阀、所述第二多路阀、所述调节阀以及所述控制阀连接；

所述上位机根据所述液位计采集的液位数据发送控制信号到所述液位变送器，进而控制所述第一多路阀、所述第二多路阀、所述调节阀以及所述控制阀启动或关闭。

9.根据权利要求7所述的海上油气田化学药剂自动加注系统，其特征在于，所述第一独立管线通过快速接头与所述移动罐连接；

所述快速接头的外侧面标注化学药剂信息。

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