本發(fā)明涉及到石油行業(yè)，具體是一種地下洞庫(kù)儲(chǔ)油擾動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

石油是工業(yè)社會(huì)的血液，是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資。為了應(yīng)對(duì)短期石油供應(yīng)沖擊，平抑價(jià)格異常撥動(dòng)，保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展，我國(guó)實(shí)行了戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備制度。在部分戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備基地，開(kāi)挖有空間巨大的地下洞庫(kù)，石油可以注入地下洞庫(kù)中，豐時(shí)收入儲(chǔ)備，欠時(shí)撥出供應(yīng)市場(chǎng)。石油的主要成分是油質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、碳質(zhì)，不同產(chǎn)地的石油其各個(gè)成分的比例也有所不同，但總體而言，粘稠度高、流動(dòng)性差是石油的基本特性之一。在注入地下洞庫(kù)后，靜置的石油會(huì)在重力作用下緩慢沉淀，輕質(zhì)油上浮，重質(zhì)油下沉。越接近庫(kù)低，沉淀下來(lái)的石油越黏稠，越難以攪動(dòng)和泵送，因此每次泵送石油時(shí)，均會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的重質(zhì)油留存下來(lái)。經(jīng)過(guò)有限次注入、泵出的循環(huán)后，整個(gè)地下洞庫(kù)就會(huì)被沉淀下來(lái)的重質(zhì)油填滿，洞庫(kù)就無(wú)法正常容納新的石油。由于位置特殊，地下洞庫(kù)也很難對(duì)沉淀的重質(zhì)油進(jìn)行加溫以提高其流動(dòng)性。中國(guó)專利文獻(xiàn)cn203648467u于2014年6月18日公開(kāi)了“改性重油設(shè)備”，包括分別用于盛放原料油和成品油的原料罐(2)和成品罐(12)，還包括能夠進(jìn)行微乳化反應(yīng)的反應(yīng)釜(10)，所述反應(yīng)釜(10)分別與原料罐(2)以及一水箱(8)連接，該水箱(8)內(nèi)盛有水，且與一盛放有微乳化劑的反應(yīng)劑容器(6)連通，所述反應(yīng)釜(10)上還設(shè)有能夠?qū)ζ浼訜岬募訜嵫b置(4)，該反應(yīng)釜(10)與成品罐(12)之間還連接有高剪切微化機(jī)(14)。由于尺寸的巨大和結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了該方案中公開(kāi)的技術(shù)方案并不適用于地下儲(chǔ)油洞庫(kù)的石油攪拌作業(yè)，也無(wú)法將乳化過(guò)的石油供應(yīng)給市場(chǎng)，從成本上來(lái)說(shuō)顯然也是難以接受的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有地下洞庫(kù)儲(chǔ)存石油時(shí)，缺乏一種可以將石油均勻攪動(dòng)的裝置，從而提供一種地下洞庫(kù)儲(chǔ)油擾動(dòng)系統(tǒng)，可以高效的提高石油的流動(dòng)性，避免重質(zhì)油的沉淀，使洞庫(kù)內(nèi)的石油可以被完整的泵送出去。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種地下洞庫(kù)儲(chǔ)油擾動(dòng)系統(tǒng)，包括洞庫(kù)，還包括油液循環(huán)系統(tǒng)；所述油液循環(huán)系統(tǒng)包括油液循環(huán)管，油液循環(huán)管的上端開(kāi)口位于庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)油液的上端，下端開(kāi)口位于洞庫(kù)底部；油液循環(huán)管上設(shè)有油泵。

在本技術(shù)方案中，在洞庫(kù)內(nèi)配套設(shè)計(jì)了油液循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)油泵和油液循環(huán)管，將洞庫(kù)上方的輕質(zhì)油抽吸至下方再噴涌出來(lái)，對(duì)沉積在洞庫(kù)底部的重質(zhì)油進(jìn)行沖擊攪動(dòng)。以這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)洞庫(kù)內(nèi)上下油液的混合攪動(dòng)。由于本方案不會(huì)添加其他物質(zhì)，不會(huì)對(duì)油品造成污染，因此可以放心使用。同時(shí)，本方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，硬件設(shè)備要求低，可實(shí)施性很強(qiáng)。通過(guò)這樣的辦法，可以將已經(jīng)按比重沉淀分層的石油攪動(dòng)起來(lái)，重新混合，以滿足設(shè)計(jì)需要。

作為優(yōu)選，油液循環(huán)管呈環(huán)形盤繞在洞庫(kù)的底部，盤繞區(qū)域的油液循環(huán)管上間隙的設(shè)有開(kāi)口向上向內(nèi)的噴油孔。將油液循環(huán)管設(shè)計(jì)為盤繞在洞庫(kù)底部，將油液循環(huán)管上的噴油孔設(shè)計(jì)為遍布于洞庫(kù)的底部，可以使噴油孔的作用區(qū)域更廣，噴射攪動(dòng)的效果更好。

作為優(yōu)選，油泵下游側(cè)的油液循環(huán)管上串聯(lián)有脈沖噴油控制系統(tǒng)；脈沖噴油控制系統(tǒng)包括分別與油液循環(huán)管上游方向、下游方向?qū)拥纳嫌谓涌诤拖掠谓涌冢约霸谏嫌谓涌诤拖掠谓涌谥g并聯(lián)的第一控制油路和第二控制油路；第一控制油路和第二控制油路在相對(duì)的位置上均串聯(lián)有彈性球囊，彈性球囊的上游端和下游端分別設(shè)有球囊前閥門和球囊后閥門；第一控制油路和第二控制油路之間設(shè)有擺動(dòng)式閥門控制輪，擺動(dòng)式控制輪包括設(shè)于兩氣囊中間位置的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定連接有4個(gè)徑向延伸的控制臂，控制臂的端部設(shè)有磁鐵，分別與球囊前閥門和球囊后閥門內(nèi)設(shè)置的磁性開(kāi)關(guān)適配對(duì)應(yīng)；間隔的兩控制臂延伸方向相同，且當(dāng)其中一對(duì)控制臂的端部分別與第一控制油路的和第二控制油路其中之一的球囊前閥門、其中另一的球囊后閥門接近時(shí)，另一對(duì)控制臂的端部遠(yuǎn)離另一側(cè)的球囊前閥門、球囊后閥門；球囊在充盈狀態(tài)可推擠與球囊后閥門靠近的控制臂并使之轉(zhuǎn)動(dòng)。本方案在油液循環(huán)管上串聯(lián)了有脈沖噴油控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)將油泵一側(cè)的持續(xù)吸取轉(zhuǎn)化為油液循環(huán)管下端的脈沖式噴出。由于球囊的彈性形變具有的儲(chǔ)能功能，脈沖式噴出的油液流速更急，沖擊效果更好。具體結(jié)構(gòu)是使用并聯(lián)的兩個(gè)控制油路，分別設(shè)有球囊，球囊上下游都設(shè)有控制油液流動(dòng)的磁性閥門。擺動(dòng)式閥門控制輪上固定的設(shè)有分別與4個(gè)閥門位置對(duì)應(yīng)的控制臂，控制臂可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且球囊充液鼓起后，可以對(duì)與本球囊的球囊后閥門對(duì)應(yīng)的控制臂產(chǎn)生推擠作用，使該控制臂端部的磁鐵與球囊后閥門的磁鐵瞬間分離，分離的慣性使轉(zhuǎn)軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)與本球囊的球囊前閥門對(duì)應(yīng)的控制臂快速接近球囊前閥門，兩者的磁鐵吸合后關(guān)閉球囊前閥門，此時(shí)的球囊中的油液就會(huì)從球囊后閥門向下游端擠出，形成一個(gè)沖擊波。在單側(cè)的球囊釋放油液的同時(shí)，受控制臂的控制，另一側(cè)的球囊后閥門打開(kāi)，球囊前閥門關(guān)閉，對(duì)該側(cè)球囊進(jìn)行充液，充至球囊鼓起后，同樣的推動(dòng)該側(cè)的控制臂轉(zhuǎn)動(dòng)，球囊前閥門打開(kāi)，球囊后閥門關(guān)閉，將充滿的油液擠出，形成另一個(gè)沖擊波。如此循環(huán)不止。這樣的設(shè)計(jì)，可以使勻速的油液流變成脈沖式的沖擊，對(duì)洞庫(kù)底部沉積的重質(zhì)油產(chǎn)生更好的沖擊擾動(dòng)的效果。實(shí)際應(yīng)用中，可以適當(dāng)調(diào)整球囊的位置，使其膨起后對(duì)相應(yīng)的控制臂形成更好的推動(dòng)作用，從而對(duì)控制球囊的前后兩個(gè)閥門的控制更加靈敏。

作為優(yōu)選，油液循環(huán)管的上端一側(cè)設(shè)有高度位置可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，油液循環(huán)管上方的端部固定在漂浮于油液表面的浮子上，端口浸沒(méi)在油液液面下。為了使油液循環(huán)管的上端始終可以吸到最輕質(zhì)的油液，本方案將油液循環(huán)管上方的端部固定在浮子上，可以隨液面的升降而升降，就可以始終吸到最上層的油液。

作為優(yōu)選，所述高度位置可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)為伸縮管或螺旋管。在油液循環(huán)管的上端上設(shè)計(jì)有適合調(diào)節(jié)高度位置的結(jié)構(gòu)，具體的可以是伸縮管結(jié)構(gòu)，也可以是螺旋管，展開(kāi)后具有足夠長(zhǎng)度。

作為優(yōu)選，洞庫(kù)的底部為中間低周圍高的下凹形狀。這樣設(shè)計(jì)的洞庫(kù)，重質(zhì)油會(huì)更多的沉積在下凹區(qū)間內(nèi)，更便于對(duì)該區(qū)域集中擾動(dòng)，可以做到事半功倍。

作為優(yōu)選，洞庫(kù)的底部下凹的位置上安裝有超聲波加熱管。超聲波加熱管用來(lái)對(duì)周邊的重質(zhì)油進(jìn)行局部加熱，加熱后的重質(zhì)油流動(dòng)性變好，更容易被油液循環(huán)管下方噴射而出的輕質(zhì)油攪動(dòng)起來(lái)。

作為優(yōu)選，超聲波加熱管的排列方式為撐開(kāi)的傘骨形。傘骨形的結(jié)構(gòu)可以使超聲波加熱管的整體加熱效果均勻。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：可以高效的提高石油的流動(dòng)性，避免重質(zhì)油的沉淀，使洞庫(kù)內(nèi)的石油可以被完整的泵送出去。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是脈沖噴油控制系統(tǒng)的一側(cè)球囊充液時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是脈沖噴油控制系統(tǒng)的另一側(cè)球囊充液時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1洞庫(kù)，2油液循環(huán)管，3油泵，4脈沖噴油控制系統(tǒng)，5浮子，6超聲波加熱管，40磁鐵，41上游接口，42下游接口，43第一控制油路，44第二控制油路，45彈性球囊，46球囊前閥門，47球囊后閥門，48轉(zhuǎn)軸，49控制臂。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例為一種地下洞庫(kù)儲(chǔ)油擾動(dòng)系統(tǒng)。如圖1所示，該洞庫(kù)1的頂端為圓弧形，底部為周圍高中間低的近似圓錐形，洞庫(kù)的底部呈環(huán)形盤繞著油液循環(huán)管2，盤繞區(qū)域的油液循環(huán)管上間隙的設(shè)有開(kāi)口向上向內(nèi)的噴油孔31。油液循環(huán)管的另一部分固定延伸至洞庫(kù)上方，并通過(guò)伸縮管連接端部，端部固定在漂浮于油液液面上的浮子5上，開(kāi)口浸沒(méi)在油液液面下。油液循環(huán)管上安裝有油泵，可從油液上方吸油。油泵下游側(cè)的油液循環(huán)管上串聯(lián)有脈沖噴油控制系統(tǒng)4。洞庫(kù)的底部下凹的位置上安裝有超聲波加熱管6，超聲波加熱管的排列方式為撐開(kāi)的傘骨形。

如圖2、圖3所示，脈沖噴油控制系統(tǒng)包括分別與油液循環(huán)管上游方向、下游方向?qū)拥纳嫌谓涌?1和下游接口42，以及在上游接口和下游接口之間并聯(lián)的左側(cè)的第一控制油路43和右側(cè)的第二控制油路44；第一控制油路和第二控制油路在中部相對(duì)的位置上均串聯(lián)有彈性球囊45，彈性球囊的膨脹鼓起的主方向被限制為向下向中間的方向。彈性球囊的上游端和下游端分別設(shè)有球囊前閥門46和球囊后閥門47。第一控制油路和第二控制油路之間設(shè)有擺動(dòng)式閥門控制輪，擺動(dòng)式控制輪包括設(shè)于兩氣囊中間位置的轉(zhuǎn)軸48，轉(zhuǎn)軸上固定連接有4個(gè)徑向延伸的控制臂49，控制臂的端部設(shè)有磁鐵40，分別與球囊前閥門和球囊后閥門內(nèi)設(shè)置的磁性開(kāi)關(guān)適配對(duì)應(yīng)；間隔的兩控制臂延伸方向相同，且當(dāng)其中一對(duì)控制臂的端部分別與第一控制油路的和第二控制油路其中之一的球囊前閥門、其中另一的球囊后閥門接近時(shí)，另一對(duì)控制臂的端部遠(yuǎn)離另一側(cè)的球囊前閥門、球囊后閥門；球囊在充盈狀態(tài)可推擠與球囊后閥門靠近的控制臂并使之轉(zhuǎn)動(dòng)。

本地下洞庫(kù)儲(chǔ)油擾動(dòng)系統(tǒng)，開(kāi)啟油泵后，油液循環(huán)管上端的開(kāi)口從油液液面下吸取輕質(zhì)油，送入脈沖噴油控制系統(tǒng)，在脈沖噴油控制系統(tǒng)的左側(cè)，第一控制油路中由于左下方的控制臂端部的磁鐵與左側(cè)的球囊后閥門吸合，于此同時(shí)，在右側(cè)，第二控制油路中的球囊前閥門被右上方的控制臂端部的磁鐵與右側(cè)的球囊前閥門吸合，使油泵泵送來(lái)的油液只能灌入左側(cè)的彈性球囊，使左側(cè)的彈性球囊充盈后膨起，膨起的方向向下向左。膨起至足夠長(zhǎng)時(shí)，彈性球囊的端部推動(dòng)左下側(cè)的控制臂克服磁力向進(jìn)行逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)控制臂端部的磁鐵與左側(cè)的球囊后閥門吸合關(guān)系結(jié)束，左側(cè)的球囊后閥門打開(kāi)，同時(shí)右上方的控制臂端部的磁鐵與右側(cè)的球囊前閥門吸合關(guān)系結(jié)束，右側(cè)的球囊前閥門也同步打開(kāi)。由于彈性球囊瞬間推開(kāi)控制臂時(shí)的慣性作用，擺動(dòng)式控制輪整體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，迅速使左上的控制臂端部的磁鐵與左側(cè)的球囊前閥門實(shí)現(xiàn)吸合，右下控制臂端部的磁鐵與右側(cè)的球囊后閥門實(shí)現(xiàn)吸合。一方面，左側(cè)彈性球囊內(nèi)的油液在彈性的擠壓下由油液循環(huán)管底部的噴油孔迅速噴出，形成強(qiáng)勁的油液流，另一方面，油泵泵送來(lái)的油液此時(shí)僅能對(duì)右側(cè)的彈性球囊進(jìn)行灌注使之充盈膨起，膨起至可以推動(dòng)右下側(cè)的控制臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則右側(cè)彈性球囊內(nèi)的油液向下游擠出，形成另一波油液流。上方的脈沖噴油控制系統(tǒng)中，由擺動(dòng)式閥門控制輪不斷往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)對(duì)左右兩個(gè)彈性球囊的交替充盈，再交替將油液擠壓出來(lái)，對(duì)沉積于洞庫(kù)底部的重質(zhì)油形成脈沖式?jīng)_擊，使重質(zhì)油和泵送下來(lái)的輕質(zhì)油很好的混合在一起。于此同時(shí)，開(kāi)啟超聲波加熱管對(duì)沉積于洞庫(kù)底部的重質(zhì)油、尤其是位于底部中部下凹區(qū)域的重質(zhì)油進(jìn)行超聲波震蕩加熱，進(jìn)一步加大重質(zhì)油的流動(dòng)性。最終實(shí)現(xiàn)洞庫(kù)內(nèi)的輕質(zhì)油和重質(zhì)油均勻混合，在需要整體泵送出洞庫(kù)的時(shí)候，不會(huì)有大量重質(zhì)油殘存在洞庫(kù)的底部，保持洞庫(kù)的有效庫(kù)容不會(huì)縮減。