【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油、天然氣的輸送裝置，尤其涉及用于油田的采油井、采氣井與油氣聯合站之間進行氣液混輸的氣液混輸裝置和方法。
技術介紹
1、油氣田開發出的介質通常為氣液混相，即，從油藏中采出的介質除石油外還含有天然氣、水和泥砂，從氣藏中開采出的介質除天然氣外還含有水、輕烴(輕質油)等物質，這些混相介質(以下簡稱“介質”)需由管道輸送到油氣處理終端站(聯合站)制成符合行業標準的石油和天然氣產品。在介質輸送的過程中，需利用增壓用設備(如泵)提升管道內壓力，使介質獲得輸送用的動能。
2、傳統的增壓用設備只能單獨對液相或氣相進行增壓，不能勝任氣液混輸需要，如液泵輸送的流體中若含有較多氣體時會發生氣鎖故障等，故傳統的輸送方式是，先在井口附近或運輸中途建設接轉站(集氣站)，在接轉站中將介質中的天然氣和油水沉降分離，再將天然氣和油水分別用不同的設備、管路輸送。但是，接轉站(集氣站)建設周期長、資金投入大，運維成本高，占用土地多，駐站值守用工多，且油氣水分離過程中產生的含碳揮發物難以控制，易造成溫室氣體排放，上述因素制約了油氣田高效、綠色開發。
3、作為氣液混送裝置，申請號為201811286148.0的專利技術專利申請公開了一種雙腔液體往復驅動多相流混輸裝置，該裝置如圖7(對說明書原圖重新進行了標號)所示具有左罐a1、右罐a2、泵a3和控制系統a4。左罐a1和右罐a2的上端分別通過第一單向閥a9、第二單向閥a10連接在介質輸送管線(入口端a5，出口端a6)。泵a3是單向泵，設置在左罐a1、右罐a2的之間的“工”字型管道中，
4、例如，開啟圖7中左上、右下的電磁閥a7，關閉圖7中左下、右上的電磁閥a7，即能夠按照圖中小箭頭c1-b1-a-b2-c2的方向將右罐a2中的液體泵送到左罐a1，反之能將左罐a1中的液體泵送到右罐a2。以上述c1-b1-a-b2-c2方向的泵送過程為例，在右罐a2的上部會形成負壓，使得油氣水混合介質由入口端a5沿小箭頭d2第一單向閥a9進入右罐a2，并在右罐a2內依靠重力分層；同時，左罐a1的上部會形成正壓，使得位于上部的氣、油沿小箭頭d1的方向由第二單向閥a10介質輸送管線進入出口端a6，這樣，通過多個電磁換向閥組的交替切換，實現氣液混輸的同時避免氣體進入液體泵發生氣鎖。。
5、與傳統分輸方法相比，使用混輸裝置輸送介質，能大幅減少設置氣液分離(及配套的加熱、存儲、干燥等)設備帶來的成本，并且能節約備用、應急、事故防范等工藝流程，還省去了天然氣外輸管線，有利于油田進行高效、環保的開發。
6、然而，上述現有的混輸裝置結構復雜，需要通過連續、頻繁控制電磁閥才能完成泵送液體方向的轉換工作，不僅電磁閥的用量多，設備的制造成本高，而且大量電磁閥的頻繁切換會產生大量的噪音，任何一個電磁閥出現故障，均會造成整個裝置無法工作，降低裝置的可靠性低。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是，解決現有的混輸裝置電磁閥用量多、需要頻繁切換所帶來的制造成本高，故障率高、可靠性低的問題。
2、本專利技術的第一技術方案是用于油氣田的氣液混輸裝置，安裝在能混合輸送石油、天然氣的集輸管線50中，將石油以及天然氣增壓后向下游輸送，其特征在于，包括第一壓力罐1、第二壓力罐2、雙向泵3、控制系統4。
3、所述第一壓力罐1的上部設置有第一進液管110，通過所述第一進液管110與集輸管線50的上游端連通，所述第一進液管110上側的頂部設置有第一出液管120，通過所述第一出液管120與所述集輸管線50的下游端連通，第二壓力罐2的上部設置有第二進液管210，通過所述第二進液管210與集輸管線50的上游端連通，所述第二進液管210上側的頂部設置有第二出液管220，通過所述第二出液管220與所述集輸管線50的下游端連通。
4、所述第一進液管110和第二進液管210中分別安裝有第一單向閥11和第二單向閥21，允許上游的石油、天然氣進入所述第一壓力罐1和第二壓力罐2，防止逆流，所述第一出液管120和第二出液管220中分別安裝有第三單向閥12和第四單向閥22，允許所述第一壓力罐1和第二壓力罐2內的石油、天然氣進入所述集輸管線50的下游端，防止逆流。
5、所述第一壓力罐1和第二壓力罐2為密閉罐體，內部分別安裝有動力液，第一壓力罐1、第二壓力罐2的底部通過泵液管連通，所述泵液管31中安裝有雙向泵3，用于將第一壓力罐1中的動力液泵入第二壓力罐2或將第二壓力罐2中的動力液泵入第一壓力罐1中，利用動力液泵出時，所述第一壓力罐1或第二壓力罐2內產生的負壓從所述集輸管線50的上游端吸入石油、天然氣，同時利用動力液泵入時，所述第二壓力罐2或第一壓力罐1內產生的正壓將吸入的石油、天然氣增壓后輸送到所述集輸管線50的下游端。
6、所述第一壓力罐1上設置有第一液位計61，所述第二壓力罐2上設置有第二液位計62，當所述第一液位計61檢測到所述第一壓力罐1內動力液的液位下降到下限值時，所述控制系統4控制所述雙向泵3將所述第二壓力罐2內的動力液泵入所述第一壓力罐1內，當所述第二液位計62檢測到所述第二壓力罐2內動力液的液位下降到下限值時，所述控制系統4切換所述雙向泵(3)的泵送方向，將所述第一壓力罐1內的動力液泵入所述第二壓力罐2內，使所述雙向泵3在所述第一壓力罐1和所述第二壓力罐2之間交互輸送所述動力液。
7、根據本專利技術氣液混輸裝置，只要在連通第一壓力罐1和第二壓力罐2的泵液管中設置雙向泵3，由控制系統4根據壓力罐中動力液的液位，控制雙向泵3換向，即可對氣液增壓進行氣液混輸。相比于現有技術而言，由于不需要設置大量的換向用電磁閥，不僅節約成本，控制更為簡單，提升了裝置的可靠性。
8、作為泵液管可以由單個的泵液管(31)構成，安裝在所述泵液管(31)中的雙向泵3采用雙向離心泵30。
9、由于采用雙向離心泵30來雙向泵送動力液，即使由部分氣泡混入雙向離心泵30，也能將泵內氣體自動排出。即，每次葉輪反轉過程中，因葉輪的離心作用溶解在水中的少量氣體會以氣泡的形式卡在泵殼內，當雙向離心泵30正轉工作時，卡在泵體內氣體會隨著反向水流反排回原先的罐中，不會因氣體積累產生氣鎖故障。
10、泵液管也可以由第一泵液管311和第二泵液管312構成，
11、所述雙向泵3由兩個單向泵構成，第一單向泵(301)安裝在第一泵液管311中，第二單向泵302安裝在第二泵液管312中，所述第一單向泵301和第二單向泵302的泵送方向相反。
12、因此，能夠利用兩臺單向泵發揮雙向泵的作用，降低成本。
13、其中，所述第一單向泵(301)和第二單向泵(302)優選采用柱塞泵。
14、由于柱塞泵在非泵送時本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.用于油氣田的氣液混輸裝置，安裝在能混合輸送石油、天然氣的集輸管線(50)中，將石油以及天然氣增壓后向下游輸送，其特征在于，包括第一壓力罐(1)、第二壓力罐(2)、雙向泵(3)、控制系統(4)，
2.根據權利要求1所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述泵液管由單個泵液管(31)構成，安裝在所述泵液管(31)中的雙向泵(3)采用雙向離心泵(30)。
3.根據權利要求1所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，
4.根據權利要求3所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述第一單向泵(301)和第二單向泵(302)采用柱塞泵。
5.根據權利要求2或4所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述第一壓力罐(1)、第二壓力罐(2)的底部分別設置有排污管(80)，所述排污管(80)上設置有常閉的排污閥(8)，所述排污管(80)的下游連接在收集管(55)上，所述收集管(55)的下游連接收集裝置。
6.根據權利要求5所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述氣液混輸裝置還設置有第一旁通管路(53)，所述第一旁通管路(
7.根據權利要求6所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，還設置有第二旁通管路(54)，所述第二旁通管路(54)的第一端連接在所述收集管(55)上，所述第二旁通管路(54)的第二端連接所述集輸管線(50)的上游端，
8.根據權利要求7所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述第一壓力罐(1)、第二壓力罐(2)的頂部形成有補液口，用于連接補液設備。
9.用于油氣田的氣液混輸方法，其特征在于包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述用于油氣田的氣液混輸方法，其特征在于，所述正向泵送步驟(S02)和反向泵送步驟(S05)中，在動力液的液位下降到下限值時，所述控制系統(4)控制所述雙向泵(3)停止一定時間，使第一壓力罐(1)和第二壓力罐(2)之間的壓差下降到閾值以下后，進行換向。
...【技術特征摘要】
1.用于油氣田的氣液混輸裝置，安裝在能混合輸送石油、天然氣的集輸管線(50)中，將石油以及天然氣增壓后向下游輸送，其特征在于，包括第一壓力罐(1)、第二壓力罐(2)、雙向泵(3)、控制系統(4)，
2.根據權利要求1所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述泵液管由單個泵液管(31)構成，安裝在所述泵液管(31)中的雙向泵(3)采用雙向離心泵(30)。
3.根據權利要求1所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，
4.根據權利要求3所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述第一單向泵(301)和第二單向泵(302)采用柱塞泵。
5.根據權利要求2或4所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述第一壓力罐(1)、第二壓力罐(2)的底部分別設置有排污管(80)，所述排污管(80)上設置有常閉的排污閥(8)，所述排污管(80)的下游連接在收集管(55)上，所述收集管(55)的下游連接收集裝置。
6.根據權利要求5所述用于油氣田的氣液混輸裝置，其特征在于，所述氣液混輸裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：遲甜甜，
申請(專利權)人：北京上善元泵業科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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