CN219713081U - 一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，包括集输管线和缓蚀剂加注系统，所述集输管线的一端与气井连接，所述集输管线的另一端与站外管线连接，所述集输管线上设置有分离器，所述分离器的气体出口处安装有气体流量计，所述分离器的液体出口处安装有液体流量计，所述气体流量计、所述液体流量计、所述缓蚀剂加注系统均连接PLC系统，所述PLC系统根据所述气体流量计、所述液体流量计采集的数量控制所述缓蚀剂加注系统的加注量。采用气体流量计和液体流量计来实时监测集输管线的气体和液体流量，将流量数据传输给PLC系统处理。PLC系统根据流量数据和预设值计算缓蚀剂的加注量，控制缓蚀剂加注系统实现自动加注缓蚀剂的目的。

Description

一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气工程技术领域，尤其涉及一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统。

背景技术

在酸性气田集输系统的运行中，缓蚀剂加注作为集输系统腐蚀防控的主要手段，缓蚀剂加注量极大的影响集输系统的运行，加注量过大，会导致缓蚀剂浪费，同时导致下游水处理成本升高，加注量过低，无法达到腐蚀防腐要求。缓蚀剂的加注量与气井产气量，产水量密切相关，产气量、产水量的变化都会导致集输系统缓蚀剂加注量变化。目前气田缓蚀剂加注多依靠场站人工标定，人工对数据值变化不敏感，不能及时根据气井生产动态变化调整加注值，同时在标定过程中，存在人工误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有的缓蚀剂加注系统依靠人工标定，误差较大，自动化程度较低的问题，提供一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，包括集输管线和缓蚀剂加注系统，所述集输管线的一端与气井连接，所述集输管线的另一端与站外管线连接，所述集输管线上设置有分离器，所述分离器的气体出口处安装有气体流量计，所述分离器的液体出口处安装有液体流量计，所述气体流量计、所述液体流量计、所述缓蚀剂加注系统均连接PLC系统，所述PLC系统根据所述气体流量计、所述液体流量计采集的数量控制所述缓蚀剂加注系统的加注量。

当酸性气田集输场站加注缓蚀剂时，需要根据集输管线气体和液体的流量来确定缓蚀剂的加注量，以保证缓蚀剂的浓度达到适当的水平，从而起到保护集输管线的作用。为了实现缓蚀剂的自动控制，本实用新型提供的酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，通过在分离器的气体出口处安装气体流量计，在分离器的液体出口处安装液体流量计，采用气体流量计和液体流量计来实时监测集输管线的气体和液体流量，并将流量数据传输给PLC系统处理。PLC系统根据流量数据和预设值计算缓蚀剂的加注量，并控制缓蚀剂加注系统实现自动加注缓蚀剂的目的。当流量计检测到气体或液体流量偏离设定值时，PLC系统会自动调整缓蚀剂加注量，保证缓蚀剂的加注量与流量匹配，本装置采用气体流量计、液体流量计和PLC配合实现缓蚀剂加注系统的自动控制，可以提高酸性气田集输管线系统的运行效率，减少损耗和维修费用，提高系统的安全性和可靠性，同时实现自动化运营和综合管理。

可选地，所述集输管线包括一号管线、二号管线、三号管线、四号管线、五号管线，所述一号管线的两个端头分别连接所述气井与一级节流阀，所述二号管线的两个端头分别连接所述一级节流阀与二级节流阀，所述三号管线的两个端头分别连接所述二级节流阀与三级节流阀，所述四号管线的两个端头分别连接所述三级节流阀与所述分离器的进液口，所述五号管线的两个端头分别连接所述分离器的气体出口和所述站外管线。

由于气井进口处压力较大，本系统通过设置一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，使用这三个节流阀对集输管线进行三级节流，能够对管线内不同区域的压力进行精准控制，将气体的流速控制在合理的范围内，防止管线在输送过程中出现因流速过大而造成的漏损事故，保护管道和设备。

可选地，所述气体流量计和所述液体流量计均为超声波流量计。

在本系统中，气体和液体的流量是重要的参数之一，超声波流量计能够实现非接触式测量，无需接触式传感器或检测管，具有测量精度高、抗干扰能力强、操作简便、无压损等优点，能够在不影响气田集输管线内流体流动的情况下，准确地测量气体和液体的流量。此外，超声波流量计可以适应高速流动、高温高压、腐蚀性和粘性强等特殊的流体环境，能够确保流量的准确性和稳定性，从而提高系统的安全性和可靠性。同时，超声波流量计具有高精度、长寿命、即插即用等特点，更便于集成到气田集输管线控制系统中，因此，将超声波流量计作为气体和液体流量计的选择，能够提高气田集输管线系统的流量测量精度和稳定性，并且具有适应性强、抗干扰能力强、寿命长等优点，从而使气田集输管线系统的运行更加安全、可靠和高效。

可选地，所述一级节流阀、所述二级节流阀、所述三级节流阀均为电控节流阀。

本系统优选一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀均为电控节流阀，利用电控节流阀精度高，可编程、可远程控制、响应速度快的特点，可以实现更加精确、稳定和自动化的流量控制，能够提高气田集输管线的生产效率和经济效益。

可选地，所述一号管线和所述二号管线为镍基合金管线；所述三号管线、所述四号管线、所述五号管线为碳钢合金管线。

对不同区域的管线设置不同的管线材质，由于一号管线、二号管线相对压力较高，利用镍基合金管线耐腐蚀、耐高温高压的特点，确保高压状态下管线的安全性，将三号管线、四号管线以及五号管线设置为碳钢合金管线，能够在保证安全的前提下降低本系统的生产成本。

可选地，所述二号管线的压力为20MPa～40MPa，所述三号管线的压力为9.6MPa～20MPa，所述四号管线、所述五号管线的压力为小于9.6MPa。

可选地，所述集输管线上还设置有加热炉，所述加热炉用于加热所述三号管线和所述四号管线。

由于酸性气田中气体含有大量硫化氢等酸性有害气体，使用加热炉对三号管线和四号管线进行加热，硫化氢等有害气体在高温下易于热解，减少硫化氢的沉积，防止硫化氢附着在管道内壁上，引起管道阻塞、酸蚀，保证含硫气井集输管线的正常运行。

可选地，所述加热炉包括第一加热盘管和第二加热盘管，所述第一加热盘管用于加热所述三号管线，所述第二加热盘管用于加热所述四号管线。

设置加热炉能进行两次加热，即使用第一加热盘管加热三号管线、第二加热盘管加热四号管线，由于三号管线和四号管线之间通过三级节流阀连接，经过节流阀的节流作用，管线内流体的温度会降低，此时再通过第二加热盘管加热四号管线，能够更好的防止硫化氢附着在管道内壁上，引起管道阻塞、酸蚀，保证含硫气井集输管线的正常运行。

可选地，所述缓蚀剂加注系统包括高压加注系统和低压加注系统，所述高压加注系统通过高压管线向所述三号管线加注缓蚀剂；所述低压加注系统通过低压管线向所述五号管线加注缓蚀剂。

设置缓蚀剂加注系统包括高压加注系统和低压加注系统，高压加注系统向压力较高的三号管线内加注缓蚀剂，能够减少集输管道受到酸性气体的腐蚀速度，在进入五号管线之前，集输管道内的气体经过分离器的分离，会影响高压加注系统加入的缓蚀剂的效果，因此在气体流经分离器之后，通过低压加注系统向管道压力较低的五号管线内再次加入缓蚀剂，更好的保护集输管线，保证含硫气井集输管线的正常运行。

可选地，所述高压管线和所述低压管线上均设置有单向阀。

通过在高压管线和低压管线上均设置单向阀，能够确保仅能允许缓蚀剂从缓蚀剂加注系统进入集输管线，防止集输管线内的气体回流入缓蚀剂加注系统，提升本系统的安全性和稳定性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，通过在分离器的气体出口处安装气体流量计，在分离器的液体出口处安装液体流量计，采用气体流量计和液体流量计来实时监测集输管线的气体和液体流量，并将流量数据传输给PLC系统处理。PLC系统根据流量数据和预设值计算缓蚀剂的加注量，并控制缓蚀剂加注系统实现自动加注缓蚀剂的目的。当流量计检测到气体或液体流量偏离设定值时，PLC系统会自动调整缓蚀剂加注量，保证缓蚀剂的加注量与流量匹配，本装置采用气体流量计、液体流量计和PLC配合实现缓蚀剂加注系统的自动控制，可以提高酸性气田集输管线系统的运行效率，减少损耗和维修费用，提高系统的安全性和可靠性，同时实现自动化运营和综合管理。

2、本系统通过设置一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，使用这三个节流阀对集输管线进行三级节流，能够对管线内不同区域的压力进行精准控制，将气体的流速控制在合理的范围内，防止管线在输送过程中出现因流速过大而造成的漏损事故，保护管道和设备。

3、由于酸性气田中气体含有大量硫化氢等酸性有害气体，使用加热炉对三号管线和四号管线进行加热，硫化氢等有害气体在高温下易于热解，减少硫化氢的沉积，防止硫化氢附着在管道内壁上，引起管道阻塞、酸蚀，保证含硫气井集输管线的正常运行。

4、设置加热炉能进行两次加热，即使用第一加热盘管加热三号管线、第二加热盘管加热四号管线，由于三号管线和四号管线之间通过三级节流阀连接，经过节流阀的节流作用，管线内流体的温度会降低，此时再通过第二加热盘管加热四号管线，能够更好的防止硫化氢附着在管道内壁上，引起管道阻塞、酸蚀，保证含硫气井集输管线的正常运行。

5、设置缓蚀剂加注系统包括高压加注系统和低压加注系统，高压加注系统向压力较高的三号管线内加注缓蚀剂，能够减少集输管道受到酸性气体的腐蚀速度，在进入五号管线之前，集输管道内的气体经过分离器的分离，会影响高压加注系统加入的缓蚀剂的效果，因此在气体流经分离器之后，通过低压加注系统向管道压力较低的五号管线内再次加入缓蚀剂，更好的保护集输管线，保证含硫气井集输管线的正常运行。

附图说明

图1是酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统示意图；

图中标号：1-缓蚀剂加注系统，11-高压加注系统，111-高压管线，12-低压加注系统，121-低压管线，2-气井，3-站外管线，4-分离器，41-气体流量计，42-液体流量计，51-一号管线，52-二号管线，53-三号管线，54-四号管线，55-五号管线，61-一级节流阀，62-二级节流阀，63-三级节流阀，7-加热炉，71-第一加热盘管，72-第二加热盘管，8-单向阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

当酸性气田集输场站加注缓蚀剂时，需要根据集输管线气体和液体的流量来确定缓蚀剂的加注量，以保证缓蚀剂的浓度达到适当的水平，从而起到保护集输管线的作用。为了实现缓蚀剂的自动控制，如图1所示，本实用新型提供一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，包括集输管线和缓蚀剂加注系统1，集输管线的一端与气井2连接，集输管线的另一端与站外管线3连接，集输管线上设置有分离器4，在气田集输管线系统中，气井2所产出的气体中往往会携带一定的液态物质，例如水、油等。这些液态物质会对气体的输送和使用造成不利的影响，如加剧管道的腐蚀、堵塞管道等。因此，需要对气体和液态物质进行分离处理，这就需要使用到分离器4。分离器4的气体出口处安装有气体流量计41，分离器4的液体出口处安装有液体流量计42，气体流量计41和液体流量计42通过PLC系统与缓蚀剂加注系统1通信连接，例如通过有线或无线网络，将气体流量计41和液体流量计42采集到的流量数据实时传输给PLC系统，PLC系统中设置有缓蚀剂加注要求及算法，根据接收到的气体和液体流量，调整缓蚀剂加注泵的流量，进而控制缓蚀剂加注系统1向集输管线中加注缓蚀剂，从而达到实时标定缓蚀剂的目的。

本系统，通过在分离器4的气体出口处安装气体流量计41，在分离器4的液体出口处安装液体流量计42，采用气体流量计41和液体流量计42来实时监测集输管线的气体和液体流量，并将流量数据传输给PLC系统处理。PLC系统根据流量数据和预设值计算缓蚀剂的加注量，并控制缓蚀剂加注系统实现自动加注缓蚀剂的目的。当流量计检测到气体或液体流量偏离设定值时，PLC系统会自动调整缓蚀剂加注量，保证缓蚀剂的加注量与流量匹配，本系统采用气体流量计41、液体流量计42和PLC配合实现缓蚀剂加注系统的自动控制，可以提高酸性气田集输管线系统的运行效率，减少损耗和维修费用，提高系统的安全性和可靠性，同时实现自动化运营和综合管理。

如图1所示，本实施例的集输管线具体包括一号管线51、二号管线52、三号管线53、四号管线54、五号管线55。一号管线51的一端连接气井2，一号管线51的另一端连接一级节流阀61，二号管线52的一端连接一级节流阀61，二号管线52的另一端连接二级节流阀62，三号管线53的一端连接二级节流阀62，三号管线53的另一端连接三级节流阀63，四号管线54的一端连接三级节流阀63，四号管线54的另一端连接分离器4的进液口，五号管线55的一端连接分离器4的气体出口，五号管线55的另一端连接站外管线3。本系统通过设置一级节流阀61、二级节流阀62、三级节流阀63，使用这三个节流阀对集输管线进行三级节流，能够对管线内不同区域的压力进行精准控制，将气体的流速控制在合理的范围内，防止管线在输送过程中出现因流速过大而造成的漏损事故，保护管道和设备。

气井2井口处压力较大，一般情况下不高于105MPa，受一级节流阀61、二级节流阀62以及三级节流阀63的节流控制作用，二号管线52的压力为20MPa～40MPa，三号管线53的压力为9.6MPa～20MPa，四号管线54、五号管线55的压力为小于9.6MPa。此时由于一号管线51和二号管线52离井口较近，需要承受较大的压力，因此优选一号管线51和二号管线52为镍基合金管线；三号管线53、四号管线54、五号管线55，受节流阀调节，仅需承受较低的压力，因此优选三号管线53、四号管线54、五号管线55均为碳钢合金管线，能够在保证安全的前提下降低本系统的生产成本。

本实施例中，气体流量计41和液体流量计42均为超声波流量计，一级节流阀61、二级节流阀62、三级节流阀63均为电控节流阀。

由于酸性气田中含有大量硫化氢等酸性有害气体，在集输管线上设置加热炉7，使用加热炉7对三号管线53和四号管线54进行加热，硫化氢等有害气体在高温下易于热解，减少硫化氢的沉积，防止硫化氢附着在管道内壁上，引起管道阻塞、酸蚀，保证含硫气井集输管线的正常运行。具体的，如图1所示，加热炉7包括第一加热盘管71和第二加热盘管72，三号管线53靠近三级节流阀63的部分被第一加热盘管71加热，管道内被加热的流体经过三级节流阀63节流后，进入四号管线54，由于节流阀的节流作用，管线内流体的温度会降低，此时再通过第二加热盘管72加热四号管线54，能够更好的防止硫化氢附着在管道内壁上，引起管道阻塞、酸蚀，保证含硫气井集输管线的正常运行。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1所示，缓蚀剂加注系统1包括高压加注系统11和低压加注系统12，高压加注系统11通过高压泵，经过高压管线111向三号管线53加注缓蚀剂，一般情况下高压泵的额定使用压力为40MPa；低压加注系统12通过低压泵，经过低压管线121向五号管线55加注缓蚀剂，一般情况下低压泵的额定使用压力为9.6MPa；高压管线111和低压管线121上均设置有单向阀8。

高压加注系统11向压力较高的三号管线53内加注缓蚀剂，能够减少集输管道受到酸性气体的腐蚀速度，在进入五号管线55之前，集输管道内的气体经过分离器4的分离，会影响高压加注系统11加入的缓蚀剂的效果，因此在气体流经分离器4之后，通过低压加注系统12向管道压力较低的五号管线55内再次加入缓蚀剂，更好的保护集输管线，保证含硫气井集输管线的正常运行。通过在高压管线111和低压管线121上均设置单向阀8，能够确保仅能允许缓蚀剂从缓蚀剂加注系统1进入集输管线，防止集输管线内的气体回流入缓蚀剂加注系统1，提升本系统的安全性和稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，包括集输管线和缓蚀剂加注系统(1)，所述集输管线的一端与气井(2)连接，所述集输管线的另一端与站外管线(3)连接，所述集输管线上设置有分离器(4)，所述分离器(4)的气体出口处安装有气体流量计(41)，所述分离器(4)的液体出口处安装有液体流量计(42)，所述气体流量计(41)、所述液体流量计(42)、所述缓蚀剂加注系统(1)均连接PLC系统，所述PLC系统根据所述气体流量计(41)、所述液体流量计(42)采集的数量控制所述缓蚀剂加注系统(1)的加注量。

2.根据权利要求1所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述集输管线包括一号管线(51)、二号管线(52)、三号管线(53)、四号管线(54)、五号管线(55)，所述一号管线(51)的两个端头分别连接所述气井(2)与一级节流阀(61)，所述二号管线(52)的两个端头分别连接所述一级节流阀(61)与二级节流阀(62)，所述三号管线(53)的两个端头分别连接所述二级节流阀(62)与三级节流阀(63)，所述四号管线(54)的两个端头分别连接所述三级节流阀(63)与所述分离器(4)的进液口，所述五号管线(55)的两个端头分别连接所述分离器(4)的气体出口和所述站外管线(3)。

3.根据权利要求1所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述气体流量计(41)和所述液体流量计(42)均为超声波流量计。

4.根据权利要求2所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述一级节流阀(61)、所述二级节流阀(62)、所述三级节流阀(63)均为电控节流阀。

5.根据权利要求2所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述一号管线(51)和所述二号管线(52)为镍基合金管线；所述三号管线(53)、所述四号管线(54)、所述五号管线(55)为碳钢合金管线。

6.根据权利要求2所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述二号管线(52)的压力为20MPa～40MPa，所述三号管线(53)的压力为9.6MPa～20MPa，所述四号管线(54)、所述五号管线(55)的压力为小于9.6MPa。

7.根据权利要求2所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述集输管线上还设置有加热炉(7)，所述加热炉(7)用于加热所述三号管线(53)和所述四号管线(54)。

8.根据权利要求7所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述加热炉(7)包括第一加热盘管(71)和第二加热盘管(72)，所述第一加热盘管(71)用于加热所述三号管线(53)，所述第二加热盘管(72)用于加热所述四号管线(54)。

9.根据权利要求2所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述缓蚀剂加注系统(1)包括高压加注系统(11)和低压加注系统(12)，所述高压加注系统(11)通过高压管线(111)向所述三号管线(53)加注缓蚀剂；所述低压加注系统(12)通过低压管线(121)向所述五号管线(55)加注缓蚀剂。

10.根据权利要求9所述的一种酸性气田集输场站自动调节缓蚀剂连续加注系统，其特征在于，所述高压管线(111)和所述低压管线(121)上均设置有单向阀(8)。