CN213297918U - 一种低套压井伴生气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低套压井伴生气处理装置，包括除湿装置、燃烧装置；所述除湿装置通过排气管与燃烧装置连接，所述排气管内安装压力传感器、单向阀、气流传感器，所述排气管外壁覆有加热线圈，加热线圈敷设位置与单向阀位置相对应。本实用新型实现小气量伴生气的现场自动化处理，减少挥发性有机物排放；彻底避免定压阀冻堵影响生产，无需人工干预；除湿装置便于清理，可长期使用。

Description

一种低套压井伴生气处理装置

技术领域

本实用新型涉及油田伴生气处理技术领域，具体地说是一种低套压井伴生气处理装置。

背景技术

伴生气是伴随石油开采出来的天然气，对于气量较多的井，油田的常用方法是油套连通，让套管内的伴生气通过定压阀和管线直接进入地面流程，跟产出液一起通过管道输送。这种方法需要套管压力大于油管压力，对于一些气量小套压低的井不适用，而且许多单拉井没有输油输气管道。

目前这种低套压井通常采用憋压的方式生产，伴生气不断在套管内聚集，套压不断升高，导致动液面下降、泵效降低，此时就人工打开闸门放气。随着环保政策的不断严格，高含挥发性有机物的伴生气不允许无组织排放。

公开(公告)号：CN209875140U公开(公告)日：2019-12-31公开了一种油田生产用的套管气脱除装置，包括筒体、气水分离机构，所述气水分离机构安装在筒体内部，还包括自动排液机构，所述自动排液机构包括外贴式液位计、西门子PLC、动力排出阀，所述筒体侧壁底部开设窗口，该窗口安装外贴式液位计，所述筒体底端开设排液口，排液口连接排液管，排液管上安装动力排出阀，所述西门子PLC通过第一信号线与外贴式液位计连接，西门子PLC通过第二信号线与动力排出阀连接。本实用新型工艺简单，性能可靠，操作维护方便，成本低廉。节约能源，减少了油田的自用油气消耗，增加油气的商品量。

公开(公告)号：CN208057098U，公开(公告)日：2018-11-06涉及油田开采设备技术领域，具体涉及一种油井套管气回收装置。本实用新型提供的一种油井套管气回收装置，包括地下装置和地面装置，地下装置包括在油井套管内的油气混合泵，地面装置包括控制器和三个结构相同的均为筒状结构的第一分离罐、第二分离罐和第三分离罐，三个筒状结构的顶部均分别设有与气管串联的第一单向阀和气泵，且内部均设有压力传感器和液位传感器，底部侧壁设有彼此连通的油管，第一分离罐设有进油管和与第二分离罐连接的第一油泵，第二分离罐设有与第三分离罐连接的第二油泵，第三分离罐设有与主油管连接的出油管，出油管上设有第三油泵、第三单向阀和第二计量表。本实用新型设计结构简单，操作方便，能够实现管气回收。

公开(公告)号：CN110408445A，公开(公告)日：2019-11-05提供一种井口天然气脱水除湿装置和方法，属于天然气技术领域。该装置包括气液预分离器、换热器、一级气液分离器、节流管、末级气液分离器和各管道上的控制阀门。含水高压井口天然气在气液预分离器中脱除其中的自由水，得到初步脱湿的含湿天然气，之后相继进入换热器和一级气液分离器进行降温和分离除湿，除湿后的气体经节流管降压和降温，之后进入末级气液分离器，分离得到的气体为满足含湿要求的天然气，其中，全部或部分天然气经换热器进行回收后汇入外输天然气管网。该装置无运动部件，结构简单，可靠性高，运行过程不需要外部能量输入，仅利用天然气自身能量转换，实现降温凝汽和除水分离有机结合，达到井口天然气脱水除湿的目的。

公开(公告)号：CN203925750U，公开(公告)日：2014-11-05公开了一种风排瓦斯回收发电系统，包括除尘器、除湿器、高低浓度瓦斯混合箱、燃气轮机等部件组成。系统的整个过程是首先对风井排出瓦斯进行除杂、除湿后，再利用该浓度在0.5％～1％的低浓度瓦斯与矿井抽取的浓度在30％～95％除杂后的高浓度瓦斯混合成浓度为2％～3％的瓦斯作为燃料，将其送入压气机压缩后，然后经过催化燃烧室进行催化燃烧，利用燃烧后的高温高压的燃气直接在燃气透平内膨胀做功，带动发电机发电，将高温燃气通过回热器回收一部分热量，用其加热压气机压缩过的燃气，再送入催化燃烧室进行燃烧，完成燃气轮机的一个循环。从而来实现风排瓦斯的回收发电。

公开(公告)号：CN108006690A，公开(公告)日：2018-05-08涉及一种油田立式加热炉伴生气燃烧系统及方法，该系统包括立式加热炉、控制柜和集成橇体，所述集成橇体内安装有电动调节阀，电动调节阀一端与集成橇体外部的燃气入口相连，电动调节阀另一端与检测装置相连，检测装置与立式加热炉内的负压引射式燃烧器相连；所述检测装置由并联的第一检测通道与第二检测通道组成，所述第一检测通道由第一截止阀、第一电磁阀和第二截止阀依次连接；所述第二检测通道由第三截止阀、第二电磁阀和第四截止阀依次连接；所述电动调节阀、第一电磁阀和第二电磁阀均与控制柜电连接。本发明安全可靠、自控化程度高、燃料适应性强、便于成橇安装、可降低值守人员工作强度。

检索到的伴生气处理装置分为三大类，第一类是单独的伴生气净化罐，第一类是伴生气净化后通过管网外输，第三类是伴生气净化后压缩存储。专利 201920280894.2为一种油田生产用的套管气脱除装置，是单腔室罐体，内有三个与水平面夹角分别是30°、20°、15°的挡板。专利201820075797.5为一种油井套管气回收装置，套管气在柴油中去除液态组分和杂质，经过捕雾器、干燥剂后干燥。以上专利的方案均与本专利有实质性不同。

以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供一种低套压井伴生气处理装置，实现小气量伴生气的现场自动化处理，减少挥发性有机物排放；彻底避免定压阀冻堵影响生产，无需人工干预；除湿装置便于清理，可长期使用。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种低套压井伴生气处理装置，包括除湿装置、燃烧装置；

所述除湿装置通过排气管与燃烧装置连接，所述排气管内安装压力传感器、单向阀、气流传感器，所述排气管外壁覆有加热线圈，加热线圈敷设位置与单向阀位置相对应。

进一步地，所述燃烧装置包括燃烧接头以及固定在燃烧接头外围的外筒，所述排气管出口与燃烧接头进口连接，所述外筒内壁安装点火针、燃烧检测器。

进一步地，所述压力传感器、单向阀、气流传感器、点火针、燃烧检测器均与控制器电连接。

进一步地，所述除湿装置包括：

罐体，所述罐体为圆柱形罐体，罐体内竖置中间隔板，由中间隔板把罐体内腔分成两个腔室，即左腔室和右腔室，两个腔室仅上方连通，所述左腔室的侧面靠近底端处开设进气口，进气口连接进气管，所述右腔室的侧面靠近底端处开设出气口，出气口连接排气管进口；

挡板，所述挡板包括底挡板和上挡板，所述上挡板设置至少两块，挡板具有固定端和悬空端，其中挡板的固定端固定在左腔室内；

多孔板，所述多孔板设置至少两块，上下分层式固定在右腔室内。

进一步地，所述底挡板与水平面夹角40°，并且能够盖过进气管内径的延长线；所述上挡板与水平面夹角25°；所有挡板在水平面投影均超过左腔室在直径方向的四分之三。

进一步地，所述悬空端靠近罐体中心的挡板的悬空端为平行于左右腔室中间隔板的直线，悬空端靠近罐体外壁的挡板的悬空端为弧线形。

进一步地，所述多孔板的外缘与该腔室的内壁无缝贴合，相邻两层的多孔板上的孔是交错排布的，即相邻两层板上的所有孔无一重合。

进一步地，所述罐体下方设有两个可拆卸的清理盒，两个腔室下方各一个并通过腔室底面开设的清理孔相连通。

进一步地，所述进气管上安装进气闸门，所述排气管上安装排气闸门。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

套管压力升高到超过定压阀设计压力后排出，经过除湿除杂后自动点火，同时该装置自动检测燃烧情况，如果伴生气未被引燃而管线内仍检测到气流，则持续点火直至伴生气燃烧为止。该装置实时监测排气管线压力，如果排气管线压力超过定压阀开启压力，说明阀被冻堵，装置自动对定压阀加热解堵，直至检测到排气管线压力下降到定压阀开启压力以下为止。该装置能够解决小气量伴生气排空污染环境问题，并且彻底解决冬季定压阀冻堵影响生产的问题。

1.实现小气量伴生气的现场自动化处理，减少挥发性有机物排放；2.彻底避免定压阀冻堵影响生产，无需人工干预；3.除湿装置便于清理，可长期使用。

附图说明

图1为本实用新型一种低套压井伴生气处理装置的结构示意图；

图2为除湿装置结构图；

图3为除湿装置俯视图。

图中：1-进气管、2-进气闸门、3-除湿装置、4-排气管、5-压力传感器、 6-单向阀、7-气流传感器、8-外筒、9-燃烧检测器、10-点火针、11-燃烧接头、 12-加热线圈、13-排气闸门，14-控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种低套压井伴生气处理装置，包括除湿装置3、燃烧装置；

所述除湿装置通过排气管4与燃烧装置连接，所述排气管内安装压力传感器5、单向阀6、气流传感器7，所述排气管外壁覆有加热线圈12，加热线圈敷设位置与单向阀位置相对应。

进一步地，所述燃烧装置包括燃烧接头以及固定在燃烧接头9外围的外筒 8，所述排气管出口与燃烧接头进口连接，所述外筒内壁安装点火针10、燃烧检测器11。

进一步地，所述压力传感器、单向阀、气流传感器、点火针、燃烧检测器均与控制器14电连接。

进一步地，所述除湿装置包括：

罐体，所述罐体为圆柱形罐体，罐体内竖置中间隔板，由中间隔板把罐体内腔分成两个腔室，即左腔室和右腔室，两个腔室仅上方连通，所述左腔室的侧面靠近底端处开设进气口，进气口连接进气管1，所述右腔室的侧面靠近底端处开设出气口，出气口连接排气管进口；

挡板，所述挡板包括底挡板31和上挡板32，所述上挡板设置至少两块，挡板具有固定端和悬空端，其中挡板的固定端固定在左腔室内；

多孔板33，所述多孔板设置至少两块，上下分层式固定在右腔室内。

进一步地，所述底挡板与水平面夹角40°，并且能够盖过进气管内径的延长线；所述上挡板与水平面夹角25°；所有挡板在水平面投影均超过左腔室在直径方向的四分之三。

进一步地，所述悬空端靠近罐体中心的挡板的悬空端为平行于左右腔室中间隔板的直线，悬空端靠近罐体外壁的挡板的悬空端为弧线形。

进一步地，所述多孔板的外缘与该腔室的内壁无缝贴合，相邻两层的多孔板上的孔是交错排布的，即相邻两层板上的所有孔无一重合。

进一步地，所述罐体下方设有两个可拆卸的清理盒34，两个腔室下方各一个并通过腔室底面开设的清理孔相连通。

进一步地，所述进气管上安装进气闸门2，所述排气管上安装排气闸门13。

除湿装置3为圆柱形罐体，由中间隔板分成两个腔室，两个腔室仅上方连通；靠近进气管1的腔室内壁设有挡板，挡板在该腔室内壁交替排布，最下面的挡板31与水平面夹角40°，并且能够盖过进气管内径的延长线；其余挡板 32与水平面夹角25°。所有挡板在水平面投影均超过左侧腔室在直径方向的四分之三；悬空端靠近装置中心的挡板悬空端为平行于左右腔室分隔板的直线，悬空端靠近外筒的挡板悬空端为弧线形。靠近排气管4的腔室从上到下设有多个多孔板33，每个多孔板的外缘与该腔室的内壁无缝贴合，相邻两层的多孔板上的孔是交错排布的，即相邻两层板上的所有孔无一重合。除湿装置下方设有两个可拆卸的清理盒34，两个腔室下方各一个，能够拆卸下来人工清除聚集在盒内的液体和杂质。

进气闸门2和排气闸门13是人工打开关闭。压力传感器5装在排气管4 内，在除湿装置3和单向阀6之间。气流传感器7装在排气管4内部，在单向阀6和燃烧接头11之间。单向阀6装在排气管4内，排气管4外部与单向阀相对应的位置覆有加热线圈12。外筒8一侧敞口，一侧与外筒连接，连接板上设有多个通风孔，保证燃烧效果。外筒8下方的内部装有点火针，用来引燃伴生气，上方的内部装有燃烧检测器9，检测伴生气是否被点燃。燃烧接头11连接在排气管4的尽头，外径比排气管4要大，起到减缓气体流速的作用，燃烧接头11端部有多个开孔，便于气体分散排出，有助充分燃烧。排气管4未必是直管，也可以有90°向上弯折，使燃烧接头11为竖直状态。整套装置由控制器协调控制。控制器为现有技术，可以直接购买西门子plc，与各需要控制的部件连接，本领域技术人员对此是清楚的。

使用时，将进气管1与套管闸门外侧管道连接，套管闸门呈开启状态，进气闸门2、排气闸门13呈开启状态。当套压增大到超过单向阀6的开启压力时，单向阀6开启，气体进入除湿装置3，经过多组挡板32和多个多孔板33后，凝聚的液滴和杂质进入清理盒34，净化后的气体进入排气管4，气流传感器7检测到气流，发出信号给控制器，控制器发出信号使点火针10发出电火花引燃从燃烧接头11逸出的伴生气，同时燃烧检测器9检测是否伴生气已被点燃，如果没有，则发送信号给控制器，控制器持续控制点火针10发出电火花，直至燃烧检测器9检测到伴生气已燃烧为止。

如果压力传感器5检测到排气管内压力已经超过了单向阀6的设定值，而气流传感器7并没有检测到排气管4内有气体流动，则说明单向阀6已被冻堵。压力传感器5发出信号给控制器，控制器使加热线圈12进行通电加热，给单向阀6解冻，直至压力传感器5检测到的压力下降到单向阀6设定的开启压力以下为止。这样彻底避免了冬季管道冻堵导致套压升高的情况。

为保证净化效果，应人工定期拆卸除湿装置3下部的清理盒34，及时清除杂质和凝聚流下来的液体，确保装置正常使用。拆下清理盒34前，应关闭进气闸门2和排气闸门13，防止清理盒34被拆下时有套管气从井内逸出。完成清理后，再打开进气闸门2和排气闸门13即可。

套管压力升高到超过定压阀设计压力后排出，经过除湿除杂后自动点火，同时该装置自动检测燃烧情况，如果伴生气未被引燃而管线内仍检测到气流，则持续点火直至伴生气燃烧为止。该装置实时监测排气管线压力，如果排气管线压力超过定压阀开启压力，说明阀被冻堵，装置自动对定压阀加热解堵，直至检测到排气管线压力下降到定压阀开启压力以下为止。该装置能够解决小气量伴生气排空污染环境问题，并且彻底解决冬季定压阀冻堵影响生产的问题。

1.实现小气量伴生气的现场自动化处理，减少挥发性有机物排放；2.彻底避免定压阀冻堵影响生产，无需人工干预；3.除湿装置便于清理，可长期使用。

实施例2：

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种低套压井伴生气处理装置，包括除湿装置3、燃烧装置；

所述除湿装置通过排气管4与燃烧装置连接，所述排气管内安装压力传感器5、单向阀6、气流传感器7，所述排气管外壁覆有加热线圈12，加热线圈敷设位置与单向阀位置相对应。

进一步地，所述燃烧装置包括燃烧接头以及固定在燃烧接头9外围的外筒 8，所述排气管出口与燃烧接头进口连接，所述外筒内壁安装点火针10、燃烧检测器11。

进一步地，所述压力传感器、单向阀、气流传感器、点火针、燃烧检测器均与控制器14电连接。

进一步地，所述除湿装置包括：

罐体，所述罐体为圆柱形罐体，罐体内竖置中间隔板，由中间隔板把罐体内腔分成两个腔室，即左腔室和右腔室，两个腔室仅上方连通，所述左腔室的侧面靠近底端处开设进气口，进气口连接进气管1，所述右腔室的侧面靠近底端处开设出气口，出气口连接排气管进口；

挡板，所述挡板包括底挡板31和上挡板32，所述上挡板设置至少两块，挡板具有固定端和悬空端，其中挡板的固定端固定在左腔室内；

多孔板33，所述多孔板设置至少两块，上下分层式固定在右腔室内。

进一步地，所述底挡板与水平面夹角40°，并且能够盖过进气管内径的延长线；所述上挡板与水平面夹角25°；所有挡板在水平面投影均超过左腔室在直径方向的四分之三。

进一步地，所述悬空端靠近罐体中心的挡板的悬空端为平行于左右腔室中间隔板的直线，悬空端靠近罐体外壁的挡板的悬空端为弧线形。

进一步地，所述多孔板的外缘与该腔室的内壁无缝贴合，相邻两层的多孔板上的孔是交错排布的，即相邻两层板上的所有孔无一重合。

实施例3：

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种低套压井伴生气处理装置，包括除湿装置3、燃烧装置；

所述除湿装置通过排气管4与燃烧装置连接，所述排气管内安装压力传感器5、单向阀6、气流传感器7，所述排气管外壁覆有加热线圈12，加热线圈敷设位置与单向阀位置相对应。

进一步地，所述燃烧装置包括燃烧接头以及固定在燃烧接头9外围的外筒 8，所述排气管出口与燃烧接头进口连接，所述外筒内壁安装点火针10、燃烧检测器11。

进一步地，所述压力传感器、单向阀、气流传感器、点火针、燃烧检测器均与控制器14电连接。

进一步地，所述除湿装置包括：

罐体，所述罐体为圆柱形罐体，罐体内竖置中间隔板，由中间隔板把罐体内腔分成两个腔室，即左腔室和右腔室，两个腔室仅上方连通，所述左腔室的侧面靠近底端处开设进气口，进气口连接进气管1，所述右腔室的侧面靠近底端处开设出气口，出气口连接排气管进口；

挡板，所述挡板包括底挡板31和上挡板32，所述上挡板设置至少两块，挡板具有固定端和悬空端，其中挡板的固定端固定在左腔室内；

多孔板33，所述多孔板设置至少两块，上下分层式固定在右腔室内。

虽然以上所有的实施例均使用图1至图3，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的实用新型目的，所以所有这些都在本实用新型的保护范围内。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低套压井伴生气处理装置，包括除湿装置、燃烧装置；

其特征在于，所述除湿装置通过排气管与燃烧装置连接，所述排气管内安装压力传感器、单向阀、气流传感器，所述排气管外壁覆有加热线圈，加热线圈敷设位置与单向阀位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述燃烧装置包括燃烧接头以及固定在燃烧接头外围的外筒，所述排气管出口与燃烧接头进口连接，所述外筒内壁安装点火针、燃烧检测器。

3.根据权利要求2所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述压力传感器、单向阀、气流传感器、点火针、燃烧检测器均与控制器电连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述除湿装置包括：

罐体，所述罐体为圆柱形罐体，罐体内竖置中间隔板，由中间隔板把罐体内腔分成两个腔室，即左腔室和右腔室，两个腔室仅上方连通，所述左腔室的侧面靠近底端处开设进气口，进气口连接进气管，所述右腔室的侧面靠近底端处开设出气口，出气口连接排气管进口；

挡板，所述挡板包括底挡板和上挡板，所述上挡板设置至少两块，挡板具有固定端和悬空端，其中挡板的固定端固定在左腔室内；

多孔板，所述多孔板设置至少两块，上下分层式固定在右腔室内。

5.根据权利要求4所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述底挡板与水平面夹角40°，并且能够盖过进气管内径的延长线；所述上挡板与水平面夹角25°；所有挡板在水平面投影均超过左腔室在直径方向的四分之三。

6.根据权利要求4所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述悬空端靠近罐体中心的挡板的悬空端为平行于左右腔室中间隔板的直线，悬空端靠近罐体外壁的挡板的悬空端为弧线形。

7.根据权利要求4所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述多孔板的外缘与该腔室的内壁无缝贴合，相邻两层的多孔板上的孔是交错排布的，即相邻两层板上的所有孔无一重合。

8.根据权利要求4所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述罐体下方设有两个可拆卸的清理盒，两个腔室下方各一个并通过腔室底面开设的清理孔相连通。

9.根据权利要求4所述的一种低套压井伴生气处理装置，其特征在于，所述进气管上安装进气闸门，所述排气管上安装排气闸门。

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