專利名稱：一種自控式注醇裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種注醇裝置，具體涉及一種自控式注醇裝置。
背景技術(shù)：
水化物是天然氣中某些化合物(如ch4、c2h6、c3h8、c4h1q、co2、n2、h2s等)在一定的壓力和溫度條件下與水形成單一的水合物。水化物的形成會使管道堵塞、影響向用戶安全輸氣和平穩(wěn)輸氣。因而如何防止天然氣中水化物的形成在天然氣的集輸和預(yù)加工過程中成為令人矚目的問題。天然氣井底部有大量的液態(tài)水存在，這些水存在過多，會影響天然氣的正常生產(chǎn)，所以在夏季氣井生產(chǎn)時，會向井中加入泡沫排水劑，通過產(chǎn)生大量的氣泡，增加天然氣上升時的攜水能力，把大量的積液排到井外。而在冬季，雖然不進(jìn)行排水作業(yè)，但由于蒸發(fā)及揮發(fā)作用，同樣會有大量的水蒸氣隨天然氣流進(jìn)入生產(chǎn)管線，如不添加任何措施，這些水蒸氣一遇到外面的低溫，會迅速的凝結(jié)成固體，形成為白色晶體水合物，附著在輸氣管線的管壁上，這種行為持續(xù)一段時間，便會逐漸增多，以致最后堵塞管道，致使天然氣的生產(chǎn)工作停止。為防止這些事情的發(fā)生，通過理論分析實踐對比，最終確定選擇冰點較低、價格便宜、對天然氣及生產(chǎn)設(shè)備因影響較小的醇類物質(zhì)作防凍劑，但是，如何設(shè)計出一種能將這種醇類物質(zhì)注入到天然氣井口輸氣管道中設(shè)備，是本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于解決的問題。目前防止水化物形成可采用脫水工藝，如固體吸收，甘醇類溶劑吸收，水套爐加熱和注甲醇、乙二醇抑制劑等方法。采用脫水工藝所需設(shè)備龐大，一次性的投資較高；水套爐加熱設(shè)備也龐大，且消耗燃料，熱效率也低，在含硫的條件下鍋爐腐蝕嚴(yán)重，壽命低。注醇比較常用，目前普遍采用電動泵注醇(乙二醇、甲醇)，但它需要人工井口就地注醇及現(xiàn)場作業(yè)檢測，這就使得井口天然氣管道注醇作業(yè)無法完成可持續(xù)及無人自動注醇工作成為了最大的屏障，因此我們研制了實用型自控式注醇裝置，用以實現(xiàn)井口無人自動控制注醇工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種自控式注醇裝置，該注醇裝置能夠自動可持續(xù)的完成對天然氣井口輸氣管道的注醇作業(yè)，且其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、使用方便、便于推廣使用。為了達(dá)到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)—種自控式注醇裝置，其特點是，該裝置包含液控系統(tǒng)及與液控系統(tǒng)連為一體的電控系統(tǒng)，所述的液控系統(tǒng)包含通過管道依次相連的醇箱、泵醇控制部件、注醇缸部件及調(diào)速部件，所述的調(diào)速部件出口與天然氣井口氣集輸管道相連。所述的泵醇控制部件包含通過管道依次相連的球閥、過濾器及電動液壓泵；所述的球閥進(jìn)口與醇箱出口相連。所述的液控系統(tǒng)還包含溢流閥及減壓閥；所述的溢流閥進(jìn)口與電動液壓泵出口相連，其出口與醇箱的回醇口相連；[0012]所述的減壓閥進(jìn)口與電動液壓泵出口相連，其出口與注醇缸部件相連。所述的注醇缸部件包含注醇缸、液控單向閥、壓力變送器及電磁換向閥；所述的注醇缸與電動液壓泵出口相連；所述的液控單向閥進(jìn)口與注醇缸出口相連；所述的壓力變送器與注醇缸相連；所述的電磁換向閥設(shè)有三個接口，該三個接口分別與液控單向閥、減壓閥出口及醇箱的回醇口相連。所述的調(diào)速部件包含通過管道依次相連的調(diào)速閥、檢流計及針閥；所述的調(diào)速閥進(jìn)口與液控單向閥出口相連；所述的針閥與天然氣井口氣集輸管道相連。所述的電控系統(tǒng)包含處理器、壓力變送反饋模塊、可編程邏輯控制模塊、控制電路及電動機控制t旲塊；所述的壓力變送反饋模塊、可編程邏輯控制模塊輸出端分別與處理器相連；所述的壓力變送反饋模塊、可編程邏輯控制模塊分別通過數(shù)據(jù)線與壓力變送器相連；所述的電動機控制模塊與電動液壓泵相連。所述的控制電路與處理器雙向相連；所述的處理器輸出端與電動機控制模塊相連。本實用新型一種自控式注醇裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理。2、本實用新型通過設(shè)置回液管，并在回液管上安裝溢流閥，以確保當(dāng)輸液管內(nèi)壓力過高時，利用回液管進(jìn)行回流泄壓，以保護整個裝置的安全運行。3、本實用新型通過注醇缸，可有效的實現(xiàn)井口可持續(xù)自動注醇作業(yè)及保壓，無泄漏，無污染。4、本實用新型通過在所述注液管上設(shè)置調(diào)速閥，通過調(diào)速閥控制注液管注液流量。5、本實用新型通過在醇箱的頂部安裝阻火呼吸閥，當(dāng)醇箱內(nèi)壓力升高或降低到一定值時，阻火呼吸閥會自動打開，用于平衡醇箱的內(nèi)外壓力，并且具有防火防爆作用。6、本實用新型通過在所述醇箱與電動液壓泵之間安裝過濾器，所述過濾器用于過濾醇液中的各種雜質(zhì)，以防損壞電動液壓泵，有效的保護了液壓泵的正常運行。7、本實用新型通過在注醇管上的裝有壓力變送器，有效的實現(xiàn)注醇壓力設(shè)置高低壓上限，電動機自動啟停功能，以實現(xiàn)井口無人操作自動注醇目的。8、本實用新型的實現(xiàn)成本低，實用效果好，便于推廣使用。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，工作可靠性高，實用壽命長，在冬季能夠自動完成對天然氣井口輸氣管線的注醇作業(yè)，從而保障了天然氣生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行，且其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、使用方便、便于推廣使用。

圖1為本實用新型液控系統(tǒng)的原理示意圖；圖2為本實用新型電控系統(tǒng)的原理示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進(jìn)一步闡述?！N自控式注醇裝置包含液控系統(tǒng)及與液控系統(tǒng)連為一體的電控系統(tǒng)，所述的液控系統(tǒng)包含通過管道依次相連的醇箱1、泵醇控制部件、注醇缸部件及調(diào)速部件，所述的調(diào)速部件出口與天然氣井口氣集輸管道5相連，在醇箱I頂部還設(shè)有液位計12及阻火呼吸閥11。如圖1所示，所述的泵醇控制部件包含通過管道依次相連的球閥21、過濾器22及電動液壓泵23 ;所述的球閥21進(jìn)口與醇箱I出口相連。所述的液控系統(tǒng)還包含溢流閥71及減壓閥72 ;所述的溢流閥71進(jìn)口與電動液壓泵23出口相連，其出口與醇箱I的回醇口相連；所述的減壓閥72進(jìn)口與電動液壓泵23出口相連，其出口與注醇缸部件的電磁換向閥34相連。所述的注醇缸部件包含注醇缸部件包含注醇缸31、液控單向閥32、壓力變送器33(型號為S-10，WIKA)及電磁換向閥34 ;所述的注醇缸31與電動液壓泵23出口相連；所述的液控單向閥32進(jìn)口與注醇缸31出口相連；所述的壓力變送器33與注醇缸31相連；所述的電磁換向閥34設(shè)有三個接口，該三個接口分別與液控單向閥32、減壓閥72出口及醇箱I的回醇口相連，該電磁換向閥34為兩位三通電磁閥。所述的調(diào)速部件包含通過管道依次相連的調(diào)速閥41、檢流計42及針閥43 ;所述的調(diào)速閥41進(jìn)口與液控單向閥32出口相連；所述的針閥43與天然氣井口氣集輸管道5相連。 該液控系統(tǒng)還包含兩個壓力表8及三個單向閥9，兩個壓力表8通過壓力表開關(guān)分別連接在電動液壓泵23出口及注醇缸31接口處，其中，一個單向閥連接在減壓閥72與電磁換向閥34之間，另一個單向閥的一個進(jìn)口與減壓閥72進(jìn)口相連，其出口與注醇缸31相連；還有一個單向閥連接在檢流計42與針閥43之間，阻止來自天然氣井口氣集輸管道5內(nèi)氣體及液流壓力倒流現(xiàn)象，為系統(tǒng)正常工作提供幫助。如圖2所示，所述的電控系統(tǒng)包含處理器61 (型號為VT-1PM2M-213-D，SIXNET),壓力變送反饋模塊62、可編程邏輯控制模塊63 (PLC模塊)、控制電路64及電動機控制模塊65 ;所述的壓力變送反饋模塊62、可編程邏輯控制模塊63輸出端分別與處理器61相連；所述的壓力變送反饋模塊62、可編程邏輯控制模塊63分別通過數(shù)據(jù)線與壓力變送器33相連；所述的電動機控制模塊65與電動液壓泵23相連。所述的控制電路64與處理器61雙向相連；所述的處理器61輸出端與電動機控制模塊65相連。使用時，可通過可編程邏輯控制模塊63對壓力變送器33設(shè)定值進(jìn)行調(diào)定。當(dāng)注醇缸31的注醇壓力低于系統(tǒng)設(shè)定的注醇壓力時，處理器61發(fā)出電機啟動指令給電動機控制模塊65，使得電動液壓泵23啟動工作，來自醇箱I的醇液通過電動液壓泵23出口流經(jīng)單向閥9從注醇缸31的底部進(jìn)入其無桿腔，隨著電動液壓泵23不斷進(jìn)行對注醇缸31的注醇作業(yè)，注醇缸31無桿腔的醇液迅速充滿，由于注醇缸31有桿腔彈簧負(fù)載的作用力，注醇缸31無桿腔的壓力開始上升，直至無桿腔的壓力克服其有桿腔的彈簧力和活塞摩擦阻力之和，注醇缸31活塞桿開始向上提升，同時注醇缸31底部的醇液繼續(xù)充滿整個無桿腔，隨著活塞桿的不斷提升，無桿腔的容積醇液不斷增加，當(dāng)無桿腔壓力值上升至壓力變送器33設(shè)定的注醇壓力時，壓力變送反饋模塊62將壓力反饋信號傳給處理器，控制電路64發(fā)出電機停止指令經(jīng)由處理器61送到，使得電動液壓泵23停止，此時電動液壓泵23不再進(jìn)行對注醇缸31的注醇作業(yè)。當(dāng)電動機液壓泵23停止后，處理器61發(fā)出信號，控制電磁換向閥34的電磁鐵得電，電磁換向閥34閥芯換向，此時，來自減壓閥72的出口醇液經(jīng)單向閥9、電磁換向閥34進(jìn)入液控單向閥32的外控口，在醇液的壓力作用下，液控單向閥32打開，即其進(jìn)口與出口處于打開狀態(tài)。于是，注醇缸31內(nèi)的壓力醇液經(jīng)液控單向閥32、調(diào)速閥41、檢流計42、單向閥9、針閥43進(jìn)入天然氣井口氣集輸管道5，以此完成對天然氣井口氣集輸管道的注醇作用。當(dāng)注醇缸31向管道注入一段時間后，活塞桿不斷下降，缸內(nèi)無桿腔的醇液容積隨之不斷減少，直至注醇缸31內(nèi)壓力低于系統(tǒng)設(shè)定注醇壓力時，控制電路64再次發(fā)出電機啟動指令，使得電動液壓泵23啟動，同時，電磁換向閥34的電磁鐵失電，閥芯換向，此時，液控單向閥32的醇液經(jīng)電磁換向閥34流回醇箱I，液控單向閥23處于關(guān)閉狀態(tài)，即進(jìn)口與出口為關(guān)閉狀態(tài)，電動液壓泵23隨著電動機的啟動繼續(xù)向注醇缸31進(jìn)行注醇作業(yè)。如此循環(huán)動作，從而實現(xiàn)注醇作業(yè)的可持續(xù)及自動控制。所述回路中安裝有溢流閥71，該閥用于當(dāng)電動液壓泵23出口壓力過高時，利用此閥進(jìn)行泄壓，以保護整個系統(tǒng)正常工作及使用。所述回路中安裝有減壓閥72，該閥用于將來自主系統(tǒng)中的高壓轉(zhuǎn)換成低壓，恒定其出口壓力，為液控單向閥32提供所需有效外控低壓壓力，避免高壓過沖，產(chǎn)生瞬間震動，噪聲及其他不穩(wěn)定結(jié)果。所述回路中安裝有單向閥9，該閥用于當(dāng)電動液壓泵23向注醇缸31提供醇液及壓力時，不會產(chǎn)生醇液倒流、壓力泄漏及保壓作用。所述回路中安裝有液控單向閥32，該閥用于當(dāng)電動液壓泵23向I注醇缸31提供醇液及壓力時，不會產(chǎn)生醇液向天天然氣井口氣集輸管道壓力泄漏及提供注醇缸保壓作用，同時為注醇缸31工作向天然氣井口氣集輸管道提供醇液提供有效回路元件。所述回路中安裝有調(diào)速閥41，該閥用于注醇缸31工作向天然氣井口氣集輸管道提供醇液時，調(diào)定來自注醇缸31內(nèi)的醇液流量及壓力，該閥不會由于天然氣井口氣集輸管道內(nèi)的壓力負(fù)載而產(chǎn)生流量變化，以實現(xiàn)控制定時、定量的完成注醇作業(yè)提供有效幫助。所述回路中安裝有I檢流計42，該元件用于檢測注醇缸31工作向天然氣井口氣集輸管道提供醇液時，檢測其注醇液流流動狀態(tài)，為系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作及人工可視化檢測提供幫助。所述回路中安裝有針閥43，該閥用于人工關(guān)閉及開啟注醇作業(yè)及系統(tǒng)維修時提供幫助。所述回路中安裝有電磁換向閥34，該閥用于低壓控制液控單向閥32的開啟與關(guān)閉，為注醇缸31的注醇作業(yè)及保壓提供有效幫助。所述回路中安裝有過濾器22，該元件用于過濾醇液中的雜質(zhì)，以防止損壞系統(tǒng)回路中其他各種元件。所述回路中安裝有球閥21，提供整個系統(tǒng)回路的動力醇液的開啟與關(guān)閉，為醇箱I的維護提供幫助。所述回路中安裝有若干個壓力表8，為系統(tǒng)人工可視化作業(yè)，調(diào)試、維護、檢測等各方面工作提供幫助。所述回路中安裝有阻火呼吸閥11，該閥用于當(dāng)醇箱I內(nèi)壓力升高或降低到一定值時，阻火呼吸器11自動打開，用于平衡醇箱I的內(nèi)外壓力，并具有防火防爆作用。所述回路中安裝有液位計12，用于觀察醇箱I內(nèi)醇液的液位，以實現(xiàn)人工可視化維護、及時加醇作業(yè)。所述回路中安裝有壓力變送器33，該元件用于傳送系統(tǒng)的壓力信號，提供低壓與高壓上限，實現(xiàn)電機自動啟停，系統(tǒng)自動控制提供有效幫助。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種自控式注醇裝置，其特征在于，該裝置包含液控系統(tǒng)及與液控系統(tǒng)連為一體的電控系統(tǒng)，所述的液控系統(tǒng)包含通過管道依次相連的醇箱(I)、泵醇控制部件、注醇缸部件及調(diào)速部件，所述的調(diào)速部件出口與天然氣井口氣集輸管道(5)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的自控式注醇裝置，其特征在于，所述的泵醇控制部件包含通過管道依次相連的球閥(21)、過濾器(22)及電動液壓泵(23)；所述的球閥(21)進(jìn)口與醇箱(I)出口相連。
3.如權(quán)利要求2所述的自控式注醇裝置，其特征在于，所述的液控系統(tǒng)還包含溢流閥(71)及減壓閥(72)；所述的溢流閥(71)進(jìn)口與電動液壓泵(23)出口相連，其出口與醇箱(I)的回醇口相連；所述的減壓閥(72)進(jìn)口與電動液壓泵(23)出口相連，其出口與注醇缸部件相連。
4.如權(quán)利要求3所述的自控式注醇裝置，其特征在于，所述的注醇缸部件包含注醇缸(31)、液控單向閥(32)、壓力變送器(33)及電磁換向閥(34)；所述的注醇缸(31)與電動液壓泵(23)出口相連；所述的液控單向閥(32)進(jìn)口與注醇缸(31)出口相連；所述的壓力變送器(33)與注醇缸(31)相連；所述的電磁換向閥(34)設(shè)有三個接口，該三個接口分別與液控單向閥(32)、減壓閥(72)出口及醇箱(I)的回醇口相連。
5.如權(quán)利要求4所述的自控式注醇裝置，其特征在于，所述的調(diào)速部件包含通過管道依次相連的調(diào)速閥(41)、檢流計(42)及針閥(43);所述的調(diào)速閥(41)進(jìn)口與液控單向閥(32)出口相連；所述的針閥(43)與天然氣井口氣集輸管道(5)相連。
6.如權(quán)利要求5所述的自控式注醇裝置，其特征在于，所述的電控系統(tǒng)包含處理器 (61)、壓力變送反饋模塊(62)、可編程邏輯控制模塊(63)、控制電路(64)及電動機控制模塊(65)；所述的壓力變送反饋模塊(62)、可編程邏輯控制模塊(63)輸出端分別與處理器(61) 相連；所述的壓力變送反饋模塊(62)、可編程邏輯控制模塊(63)分別通過數(shù)據(jù)線與壓力變送器(33)相連；所述的電動機控制模塊(65)與電動液壓泵(23)相連；所述的控制電路(64)與處理器(61)雙向相連；所述的處理器(61)輸出端與電動機控制模塊(65)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種自控式注醇裝置，包含液控系統(tǒng)及與液控系統(tǒng)連為一體的電控系統(tǒng)，液控系統(tǒng)包含通過管道依次相連的醇箱、泵醇控制部件、注醇缸部件及調(diào)速部件，調(diào)速部件出口與天然氣井口氣集輸管道相連。泵醇控制部件包含通過管道依次相連的球閥、過濾器及電動液壓泵；球閥進(jìn)口與醇箱出口相連。液控系統(tǒng)還包含溢流閥及減壓閥；溢流閥進(jìn)口與電動液壓泵出口相連，其出口與醇箱的回醇口相連；減壓閥進(jìn)口與電動液壓泵出口相連，其出口與醇箱的回醇口相連。該注醇裝置能夠自動可持續(xù)的完成對天然氣井口輸氣管道的注醇作業(yè)，且其結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、使用方便、便于推廣使用。
文檔編號F17D3/12GK202884481SQ20122061522
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者張建權(quán), 譚庭, 汪學(xué)軍 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設(shè)備有限公司