一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及到一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置，該裝置包括生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧椭苽湟旱獑卧?，本?shí)用新型利用高壓氮?dú)膺M(jìn)行直接膨脹制冷和利用部分循環(huán)冷劑氮?dú)饨橘|(zhì)作為冷劑間接制冷實(shí)現(xiàn)氮?dú)庖夯?jié)約能源。并實(shí)現(xiàn)裝置緊湊、調(diào)節(jié)方便、工作連續(xù)、安全可靠、現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)便捷的功能。
【專利說明】一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種制氮裝置，尤其涉及一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)部分油田屬“三低”儲(chǔ)層，須采取相應(yīng)的增產(chǎn)改造措施。目前，高壓氮?dú)庖驯粡V泛用于油田的鉆井、采油、完井保護(hù)、吹掃置換等施工中；近期“全程式伴注液氮加砂壓裂”、“前置液氮壓裂”等技術(shù)成為油田采油生產(chǎn)新興的熱門技術(shù)，液氮成為一種油田生產(chǎn)的必備原料。
[0003]目前，油田鉆井使用的大多數(shù)都是單一的生產(chǎn)高壓氮?dú)獾那搜b車載氮?dú)庠O(shè)備，不具備同時(shí)兼有生產(chǎn)高壓氮?dú)夂鸵旱墓δ?。或者是液氮?chǔ)罐加液氮泵車，但需要將液氮運(yùn)輸?shù)姐@井現(xiàn)場(chǎng)，且有不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，使用不便等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型主要解決上述技術(shù)問題，提供一種為降低能耗、同時(shí)生產(chǎn)高壓氮?dú)夂椭苽湟旱δ艿囊苿?dòng)式油田制氮液化裝置。
[0005]本實(shí)用新型主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置，包括生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧椭苽湟旱獑卧?，其特征在于，所述生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧蛇M(jìn)氣過濾器、空氣壓縮機(jī)、冷卻器、預(yù)處理裝置、中控纖維膜組、氮?dú)庠鰤簷C(jī)以及高壓氮?dú)忾y門組成，所述制備液氮單元由所述生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧?、氮?dú)庖夯艿篱y門、氮?dú)庠鰤号蛎洐C(jī)、循環(huán)制冷劑增壓膨脹機(jī)、冷箱、液氮存儲(chǔ)罐、液氮注入泵組成。
[0007]使用空氣壓縮機(jī)將進(jìn)氣過濾器處理的空氣壓縮增壓到2.4MPa，經(jīng)冷卻器冷卻除水、再經(jīng)過濾器等預(yù)處理裝置過濾凈化，進(jìn)入中空纖維膜實(shí)現(xiàn)氮?dú)夥蛛x，分離后的氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)庠鰤簷C(jī)，被壓縮到35MPa，成為高壓氮?dú)?，轉(zhuǎn)換高壓氮?dú)忾y門，即可實(shí)現(xiàn)所述裝置35MPa高壓氮?dú)廨敵龉δ堋?br> [0008]關(guān)閉高壓氮?dú)忾y門，打開氮?dú)庖夯艿篱y門，啟動(dòng)氮?dú)庠鰤号蛎洐C(jī)、循環(huán)制冷劑增壓膨脹機(jī)、冷箱、液氮存儲(chǔ)罐。氮?dú)庠鰤簷C(jī)出口設(shè)有的兩條管道以及高壓氮?dú)忾y門，氮?dú)庖夯艿篱y門，實(shí)現(xiàn)所述裝置生產(chǎn)高壓氮?dú)夂椭苽湟旱獌煞N功能的切換使用。高壓氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)庠鰤号蛎洐C(jī)，利用高壓氮?dú)獾淖陨韷毫υ谂蛎洐C(jī)中進(jìn)行直接絕熱膨脹制冷，再利用少量循環(huán)冷劑氮?dú)庾鳛槔鋭╅g接制冷實(shí)現(xiàn)介質(zhì)氮?dú)獾囊夯?。即循環(huán)冷劑氮?dú)饨?jīng)過壓縮，膨脹制冷后進(jìn)入冷箱來與介質(zhì)氮?dú)膺M(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)氮?dú)獾囊夯?。液化的氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐，并可通過液氮注入泵實(shí)現(xiàn)所述裝置的在油田鉆井與采油使用中液氮注入功能。
[0009]所述裝置的生產(chǎn)液氮的方式是利用設(shè)備自身生產(chǎn)高壓氮?dú)獾膬?yōu)勢(shì)，對(duì)高壓氮?dú)膺M(jìn)行直接膨脹制冷，即利用高壓氮?dú)庾陨淼哪芰窟M(jìn)行氮?dú)庵评?，減少外部能源消耗。同時(shí)再利用少部分循環(huán)冷劑氮?dú)饨橘|(zhì)作為冷劑增壓膨脹產(chǎn)生冷量，通過冷箱間接冷卻介質(zhì)氮?dú)?，?shí)現(xiàn)介質(zhì)氮?dú)庖夯?。[0010]所述裝置中冷卻介質(zhì)與循環(huán)冷劑均選用氮?dú)?，在設(shè)備裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可以方便使用液化后的氮?dú)庾鳛槔鋭┑难a(bǔ)充，減少了冷劑添加裝備，簡(jiǎn)化了裝置設(shè)備數(shù)量，同時(shí)也減少了冷劑運(yùn)輸成本。所述裝置中冷卻介質(zhì)與循環(huán)冷劑均選用氮?dú)?，利用了氮?dú)庠谂R界壓力以下液化溫度與其壓力的關(guān)系，有效地控制并利用冷劑氮?dú)鈮毫?、溫度及制冷量，使氮?dú)饨橘|(zhì)在一定壓力下液化。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型既能提供壓力高達(dá)35MPA，流量高達(dá)1200Nm3/h的氮?dú)?也能提供流量相等于1140 Nm3/h (氮?dú)?的液氮。同時(shí)具備液氮生產(chǎn)、存儲(chǔ)、注入功能，以及高壓氮?dú)廨敵龉δ?。且能?shí)現(xiàn)裝置緊湊、調(diào)節(jié)方便、工作連續(xù)、安全可靠、現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)便捷等功能。特別是采用壓力高、膨脹比高、處理量小的小型增壓膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)，且能達(dá)到裝置的使用性能及外形緊湊、輕便及可整體運(yùn)輸?shù)墓δ堋?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型移動(dòng)式油田制氮液化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步具體的說明:
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置先啟動(dòng)空氣螺桿壓縮機(jī)2，大氣中的空氣經(jīng)空氣濾清器I進(jìn)入空氣螺桿壓縮機(jī)2，將空氣壓縮增壓到2.4MPa，壓縮氣體先經(jīng)鋁翅片風(fēng)冷冷卻器3冷卻，進(jìn)入汽水分離罐4除水、再經(jīng)過濾器等預(yù)處理裝置5過濾凈化，使壓縮氣體的純凈度達(dá)到顆粒度含量小于0.01um、油霧含量小于0.01ppm的純凈度指標(biāo)，然后進(jìn)入中空纖維膜6實(shí)現(xiàn)氮-氧分離，分離后的氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)饣钊鰤簷C(jī)7，被壓縮到35MPa成為高壓氮?dú)?，高壓氮?dú)忾y門9開啟，液化管道閥門10關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)裝置35MPa高壓氮?dú)廨敵龉δ堋?br> [0015]關(guān)閉高壓氮?dú)忾y門9，開啟氮?dú)庖夯艿篱y門10，啟動(dòng)氮?dú)庠鰤号蛎洐C(jī)11、13、壓縮機(jī)20、循環(huán)制冷劑增壓膨脹機(jī)22、冷箱15、液氮存儲(chǔ)罐17。高壓氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)庠鰤号蛎洐C(jī)
11、13進(jìn)行雙級(jí)增壓膨脹，利用高壓氮?dú)獾淖陨韷毫υ谂蛎洐C(jī)中進(jìn)行直接絕熱膨脹制冷。同時(shí)再利用少量循環(huán)冷劑氮?dú)庾鳛槔鋭╅g接制冷實(shí)現(xiàn)介質(zhì)氮?dú)獾囊夯囱h(huán)冷劑氮?dú)饨?jīng)過壓縮機(jī)20壓縮，經(jīng)增壓膨脹機(jī)22膨脹制冷后進(jìn)入冷箱15來與介質(zhì)氮?dú)膺M(jìn)行熱量交換，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)氮?dú)獾囊夯?。通過節(jié)流閥16來控制液化的氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐17的流量,并可通過液氮注入泵19實(shí)現(xiàn)該裝置的在油田鉆井與采油使用中液氮注入功能。
[0016]整套設(shè)備能夠達(dá)到以下運(yùn)行參數(shù):
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置，包括生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧椭苽湟旱獑卧涮卣髟谟?，所述生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧蛇M(jìn)氣過濾器、空氣壓縮機(jī)、冷卻器、預(yù)處理裝置、中控纖維膜組、氮?dú)庠鰤簷C(jī)以及高壓氮?dú)忾y門組成，所述制備液氮單元由所述生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧?、氮?dú)庖夯艿篱y門、氮?dú)庠鰤号蛎洐C(jī)、循環(huán)制冷劑增壓膨脹機(jī)、冷箱、液氮存儲(chǔ)罐、液氮注入泵組成，所述裝置中的冷卻介質(zhì)與循環(huán)冷劑均為氮?dú)狻?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置，其特征在于，所述生產(chǎn)高壓氮?dú)鈫卧退鲋苽湟旱獑卧伤龅獨(dú)庠鰤簷C(jī)出口設(shè)有的兩條管道以及所述高壓氮?dú)忾y門，所述氮?dú)庖夯艿篱y門連接控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式油田制氮液化裝置，其特征在于，液氮由液氮注入泵注入。
【文檔編號(hào)】F25J3/04GK203672049SQ201320603653
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】張忠家, 陶曉芳, 孫艷 申請(qǐng)人:天津凱德實(shí)業(yè)有限公司