三相計量混輸多功能集成裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種三相計量混輸多功能集成裝置，由立式氣液分離罐、臥式氣液分離罐、緩沖分離罐、氣液混合罐、儀表、電動閥組、排污閥組、控制系統(tǒng)、變頻器和螺桿泵構(gòu)成。介質(zhì)通過高效旋流分離與溢流沉降分離，分離后的氣體和液體進入氣液緩沖罐，在自動化控制系統(tǒng)的作用下實現(xiàn)燃氣供應(yīng)、精確計量和氣液混合，通過螺桿泵進行氣液混輸，達到增壓目的，以適應(yīng)增壓站的工作要求。本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低，測量精度高；采用差壓控制液位，無機械傳動，安全可靠；油氣混輸可靠；便于為燃燒系統(tǒng)等提供可靠的氣源。
【專利說明】三相計量混輸多功能集成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種油田氣液分離三相計量、氣液混輸、燃氣供應(yīng)、數(shù)字化控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國家溫室氣體減排指標政策日益嚴格、明確，油田伴生氣作為石油勘探開發(fā)板塊中溫室氣體重點排放源，對節(jié)能減排具有舉足輕重的作用。目前油田增壓點主要采用單螺桿油氣混輸泵，大量伴生氣分離后無法回到集輸系統(tǒng)而被放空而得不到利用，且現(xiàn)有增壓站(撬)無外輸油氣比例監(jiān)控，輸氣效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述，本實用新型的目的就在于提供一種三相計量混輸多功能集成裝置，通過高效旋流分離與溢流沉降分離，分離后的氣體和液體進入氣液緩沖罐，在自動化控制系統(tǒng)的作用下實現(xiàn)燃氣供應(yīng)、精確計量和氣液混合，通過螺桿泵進行氣液混輸，達到增壓目的，以適應(yīng)增壓站的工作要求。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種三相計量混輸多功能集成裝置，包括立式氣液分離罐、臥式氣液分離罐、緩沖分離罐、氣液混合罐、排污閥、控制系統(tǒng)、撬裝底座、變頻器和螺桿泵，撬裝底座居于裝置的底部，其特征是:
[0006]立式氣液分離罐外殼立式圓筒體，殼體側(cè)部設(shè)有介質(zhì)入口，筒體底部、頂部分別通過管道與臥式氣液分離罐底部液路進口、頂部氣路進口連接，筒體末端與排污管道及排污閥連接，立式氣液分離罐內(nèi)壁置有與殼體連接兩旋流分離裝置，兩旋流分離裝置間置有管口朝下的錐形分離傘裝置；
[0007]臥式氣液分離罐外殼為臥式圓筒體，筒體內(nèi)置有傾斜波紋狀的油氣分離折流板、堰板、U型擋板、喇叭口和氣液擋板，臥式氣液分離罐上端兩側(cè)分別與立式氣液分離罐、氣液緩沖分離罐上端氣體區(qū)相連，下端分別與立式氣液分離罐、氣液緩沖分離罐下端液體區(qū)相連；
[0008]緩沖分離罐內(nèi)上部設(shè)有擋液板和捕霧器，下部設(shè)有盤管，緩沖分離罐外頂端設(shè)有壓力變送器，側(cè)部有差壓變送器，緩沖分離罐頂部出口設(shè)有兩管路，一管路設(shè)有和壓力變送器和電動調(diào)節(jié)閥，另一管路置有氣體流量計和電動調(diào)節(jié)閥并與氣液混合罐相連；緩沖分離罐底部液體區(qū)通過管道與氣液混合罐底部相連，管道上裝有液體流量計，氣液混合罐通過管道與螺桿泵連接，螺桿泵上裝有變頻器；
[0009]氣液混合罐為一立式圓筒體，內(nèi)部設(shè)有正向旋片與反向旋片、匯合管與擋板。
[0010]本實用新型的優(yōu)點:
[0011]本實用新型為一種油氣高效混輸控制與精確計量的裝置，油井來液通過高效旋流分離與溢流沉降分離，分離后的氣體和液體進入氣液緩沖罐，實現(xiàn)三相計量、氣液混輸、燃氣供應(yīng)的目的。
[0012]本實用新型采用差壓控制液位，無機械傳動，安全可靠；經(jīng)過分離罐分離的氣體(除供燃燒外)與液體，采用自動化控制系統(tǒng)，依據(jù)差壓值Λ P差壓變送器示值、氣體流量QL值、液體流量YL值、壓力Pl與Ρ2值，通過調(diào)節(jié)電磁控制閥、電動調(diào)節(jié)閥、變頻器進行調(diào)節(jié)，達到氣液混輸，實現(xiàn)燃氣供應(yīng)，為燃燒系統(tǒng)等提供可靠的氣源。
[0013]本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低，液量計量精度< ±5%，氣量計量精度
≤ ±8% ο
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的立式氣液分離罐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的臥式氣液分離罐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本實用新型的氣液混合罐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:
[0019]1-立式氣液分離罐101-旋流分離裝置102-錐形分離傘裝置103-介質(zhì)入口；
[0020]2-臥式氣液分離罐201-折流板202-U型擋板203-堰板204-喇叭口 205-氣液擋板；
[0021]3-緩沖分離罐301-擋液板302-捕霧器303-盤管；
[0022]4-氣液混合罐401-正螺旋402-反螺旋403-擴散管404-攪拌片；
[0023]501-氣體流量計502-液體流量計503、504_壓力變送器505-差壓變送器；
[0024]601-電磁控制閥602、603_電動調(diào)節(jié)閥
[0025]7-排污閥組
[0026]8-控制系統(tǒng) 9-撬裝底座 10-變頻器 11-螺桿泵
[0027]儀表測量值如下:
[0028]Pl -壓力變送器(503)示值 Ρ2 -壓力變送器(504)示值
[0029]Λ P-差壓變送器(505)示值 QL-氣體流量(501)計示值YL-液體流量(502)計示值。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案再作進一步的說明:
[0031]如圖1-4所示，一種三相計量混輸多功能集成裝置，由立式氣液分離罐1、臥式氣液分離罐2、緩沖分離罐3、氣液混合罐4、排污閥7、控制系統(tǒng)8、撬裝底座9、變頻器10和螺桿泵11組成，撬裝底座9居于裝置的底部。
[0032]立式氣液分離罐I的主要功能是完成油井來液的氣液旋流分離、碰撞分離工作。立式氣液分離罐I外殼立式圓筒體，殼體側(cè)部設(shè)有介質(zhì)入口 103，筒體末端與排污管道及排污閥7連接，立式氣液分離罐I內(nèi)壁置有與殼體連接兩旋流分離裝置101，兩旋流分離裝置101間置有管口朝下的錐形分離傘裝置102。筒體底部、頂部分別通過管道與臥式氣液分離罐2底部液路進口、頂部氣路進口相連接。介質(zhì)從入口 103進入立式氣液分離罐1，大部分介質(zhì)通過旋流分離裝置101進行旋流分離，小部分介質(zhì)通過旋流分離裝置101流至圓筒管壁向下流動從而進行界面分離，分離后的氣體因密度小而上升，經(jīng)錐形分離傘裝置102集中向上改變流動方向，將氣體中的小油滴粘附在傘壁上，聚集后附壁而下流，從而實現(xiàn)分離，這時管線來液中的游離氣可達到完全分離以及大部分孵化氣的初步分離，分離后的氣體和液體分別從立式氣液分離罐I頂端和底部進入臥式氣液分離罐2。
[0033]臥式氣液分離罐2的主要功能是完成來液的氣液進一步分離工作，主要是利用重力分離與碰撞分離。臥式氣液分離罐2外殼為臥式圓筒體，筒體內(nèi)置有傾斜波紋狀的油氣分離折流板201、堰板203、U型擋板202、喇叭口 204和氣液擋板205。臥式氣液分離罐2上端分別與立式氣液分離罐1、氣液緩沖分離罐3上端氣體區(qū)相連，下端分別與立式氣液分離罐1、氣液緩沖分離罐3下端液體區(qū)相連。由立式氣液分離罐I內(nèi)初步分離后液體從立式氣液分離罐I底部通過喇叭口 204進入臥式氣液分離罐2，立式氣液分離罐I內(nèi)初步分離后的氣體從立式氣液分離罐I頂部進入臥式氣液分離罐2，液體經(jīng)過折流板201流動，氣體與折流板201碰撞，由于氣體與液體在金屬表面吸附力不同，從而實現(xiàn)氣液分離。堰板203堵住液體流動，加之折流板201強迫液體增加了流動路程，并且實現(xiàn)先進先出，從而延長了停留時間實現(xiàn)重力分離，同時氣體與U型擋板202碰撞,使其中的氣體進一步分離。
[0034]緩沖分離罐3的主要功能是完成來液的氣液進一步分離工作與緩沖工作。緩沖分離罐3上部設(shè)有擋液板301和捕霧器302，下部設(shè)有盤管303，緩沖分離罐外頂端設(shè)有壓力變送器503，側(cè)部有差壓變送器505，緩沖分離罐3頂部出口設(shè)有兩管路，一管路設(shè)有壓力變送器504和電動調(diào)節(jié)閥602，另一管路置有氣體流量計501和電動調(diào)節(jié)閥603，并與氣液混合罐4相連；緩沖分離罐3底部液體區(qū)通過管道液體流量計502氣液混合罐4底部相連，管道上裝有液體流量計502，氣液混合罐4通過管道與螺桿泵11連接，螺桿泵11上裝有變頻器10。緩沖分離罐3利用碰撞、聚結(jié)的分離方法，把臥式氣液分離罐2進入緩沖分離罐氣體中所含較小的液滴除去，形成較為干燥的氣體。
[0035]氣液混合罐4的主要功能是完成計量后氣體與液體的完全混合，以達到混輸?shù)囊蟮墓ぷ?。在氣液混合?中設(shè)有正螺旋401和反螺旋402，筒壁上設(shè)有攪拌片404，通過流體的切割、剪切、旋轉(zhuǎn)、擴散達到氣液良好分散和充分混合，實現(xiàn)氣液高效混合，達到增壓目的，以適應(yīng)燃氣站的工作要求。
[0036]氣體流量計501測得管線中的氣體流量QL，液體流量計502測得管線中的液體流量YL，壓力變送器503測得緩沖分離罐3內(nèi)壓力P1，壓力變送器504測得緩沖分離罐3 —路管線中壓力P2，差壓變送器505測得緩沖分離罐3側(cè)部的壓力差Λ P。
[0037]控制系統(tǒng)8的主要功能是數(shù)據(jù)采集及電磁控制閥601、電動調(diào)節(jié)閥602與603、變頻器10的控制。控制系統(tǒng)8采集氣體流量QL、液體流量YL、壓力Ρ1、壓力Ρ2、以及壓力差ΔΡ的值，同時根據(jù)這些量進行控制電磁控制閥601的開關(guān)、電動調(diào)節(jié)閥602與603的開度與變頻器10的頻率。(I)、當(dāng)Pl大于裝置或管線要求的最高壓力值時，控制系統(tǒng)8打開電磁控制閥601進行排空；(2)、當(dāng)Ρ2不在規(guī)定的流量范圍時，由控制系統(tǒng)8調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥602以滿足要求；(3)、根據(jù)差壓變送器505測得的差壓值Λ P計算出液位高度H，然后依據(jù)壓力變送器503示值Pl與液位高度H調(diào)節(jié)變頻器10頻率，控制液位高度在正常工作范圍內(nèi)；(4)依據(jù)氣體流量QL與液體流量YL計算出管線中的氣液比，然后依據(jù)氣液比控制電動調(diào)節(jié)閥603的開度，控制氣液比在螺桿泵11要求的氣液比范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三相計量混輸多功能集成裝置，包括立式氣液分離罐(I)、臥式氣液分離罐(2)、緩沖分離罐(3)、氣液混合罐(4)、排污閥(7)、控制系統(tǒng)(8)、撬裝底座(9)、變頻器(10)和螺桿泵(11 )，撬裝底座(9)居于裝置的底部，其特征是: 立式氣液分離罐(I)外殼立式圓筒體，殼體側(cè)部設(shè)有介質(zhì)入口(103)，筒體底部、頂部分別通過管道與折流氣液分離罐(2)底部液路進口、頂部氣路進口連接，筒體末端與排污管道及排污閥(7)連接，立式氣液分離罐(I)內(nèi)壁置有與殼體連接兩旋流分離裝置(101 )，兩旋流分離裝置(101))間置有管口朝下的錐形分離傘裝置(102)； 臥式氣液分離罐(2)外殼為臥式圓筒體，筒體內(nèi)置有傾斜波紋狀的油氣分離折流板(201)、堰板(203)、U型擋板(202)、喇叭口(204)和氣液擋板(205)，臥式氣液分離罐(2)上端分別與立式氣液分離罐(I)、氣液緩沖分離罐(3)上端氣體區(qū)相連，下端分別與立式氣液分離罐(I)、氣液緩沖分離罐(3)下端液體區(qū)相連； 緩沖分離罐(3)內(nèi)上部設(shè)有擋液板(301)和捕霧器(302)，下部設(shè)有盤管(303)，緩沖分離罐外頂端設(shè)有壓力變送器(503)，側(cè)部有差壓變送器(505)，緩沖分離罐(3)頂部出口設(shè)有兩管路，一管路設(shè)有和壓力變送器(504)和電動調(diào)節(jié)閥(602)，另一管路置有氣體流量計(501)和電動調(diào)節(jié)閥(603)計量，并與氣液混合罐(4)相連；緩沖分離罐(3)底部液體區(qū)通過管道液體流量計(502)氣液混合罐4底部相連，管道上裝有液體流量計(502)，氣液混合罐(4 )通過管道與螺桿泵(11)連接，螺桿泵(11)上裝有變頻器(10 ); 氣液混合罐(4)為一立式圓筒體，內(nèi)部設(shè)有正向旋片(401)與反向旋片(402)、匯合管(403)與擋板(404)。
【文檔編號】F04C13/00GK203822283SQ201420171399
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】王建錄, 壽煥根, 潘臨 申請人:蘭州科慶儀器儀表有限責(zé)任公司