專利名稱：一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開采地面工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及油田增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，在油田地面工程油氣集輸系統(tǒng)中，越來越多地采用增壓加熱油氣混輸工藝，其系統(tǒng)與流程如圖1所示，井區(qū)油氣混合物經(jīng)容器式燃料氣分離器分離后，氣液通過進(jìn)泵匯管，進(jìn)入混輸泵，混輸泵輸出油氣混合物通過進(jìn)爐匯管進(jìn)入管式加熱爐進(jìn)行加熱，再進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中；而從燃料氣分離器中分離出來的一部分天然氣被引入加熱爐中作為燃料氣使用。生產(chǎn)實(shí)踐證明，該工藝系統(tǒng)中的主要設(shè)備一油氣混輸泵和管式加熱爐的運(yùn)行效率低、故障率高，維持系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行的操作維護(hù)難度大、成本高。其根本原因是缺少適用的配套設(shè)備、未建立起配置科學(xué)合理的系統(tǒng)，主要存在以下四個(gè)方面的問題:一、采用容器式燃料氣分離器從油氣混合物中分出天然氣，用作加熱爐燃料氣，造成燃料氣的分離設(shè)備(燃料氣分離器)體積大、造價(jià)高，不得不設(shè)在室外，冬季需要伴熱防凍，操作管理麻煩 。二、采用由進(jìn)泵匯管從混輸泵入口的下方或上方使氣液混合物順序進(jìn)入并聯(lián)混輸泵組的工藝，無法保證并聯(lián)泵組中每臺(tái)泵的入口含氣率一致，從而產(chǎn)生偏流現(xiàn)象，使入口含氣率較高的泵缺少液體潤(rùn)滑、冷卻，出現(xiàn)熱脹磨損，故障率增大。如，雙螺桿混輸泵允許的最高入口含氣率為95%，當(dāng)2臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，只有當(dāng)每一臺(tái)泵的入口液流量和氣流量完全相等時(shí)，才能使2臺(tái)泵的入口含氣率恰好都達(dá)到95%，如果出現(xiàn)偏流現(xiàn)象，就必然有I臺(tái)泵的入口含氣率大于95%，導(dǎo)致其螺桿等運(yùn)動(dòng)部件過熱磨損、故障率提高、壽命降低，影響正常生產(chǎn)，增加設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。三、混輸泵的泵配過濾器除砂效果差，導(dǎo)致雙螺桿混輸泵磨損速度加快，更新維護(hù)費(fèi)用高；過濾器采取人工拆卸更新維護(hù)方式，不符合SHE要求。目前的泵配過濾器組裝在混輸泵的入口端，主要為網(wǎng)框式，分立式和臥式兩種形式。工作原理為:流體進(jìn)入網(wǎng)框內(nèi)側(cè)，將砂子等固體顆粒攔截在框內(nèi)，氣液介質(zhì)穿過未被固體顆粒阻塞的濾網(wǎng)進(jìn)入泵入口。這種過濾器的主要問題有兩個(gè):(I)隨著網(wǎng)框內(nèi)固體顆粒的累積，被固體顆粒封堵的濾網(wǎng)面積將逐漸增大，可流通氣液介質(zhì)的濾網(wǎng)面積逐漸減少，引起過濾壓差上升，易造成濾網(wǎng)壓塌損壞；需要定期停泵，清理積砂或更換濾網(wǎng)，即增加維護(hù)費(fèi)用又帶來操作麻煩。(2)清理或更換濾網(wǎng)時(shí)，需要就地打開過濾器的盲法蘭蓋，人工抽出濾網(wǎng)框，倒出其內(nèi)的固體存積物。在寒冷地區(qū)，因混輸泵及其過濾器均設(shè)在室內(nèi)，在過濾器濾網(wǎng)清理或更換的操作過程中，原油流淌到地面、天然氣散發(fā)到泵房空間，而且清理出的固體顆粒中粘附的油污無法清洗，造成難以避免的安全和環(huán)保問題。四、采取經(jīng)進(jìn)爐匯管使氣液混合物直接進(jìn)入管式加熱爐的工藝，導(dǎo)致加熱爐盤管中產(chǎn)生由氣液沖擊流動(dòng)引起的振動(dòng)和沖刷腐蝕，影響加熱爐的安全運(yùn)行、降低其使用壽命，增加爐管的壓能損耗。油田常用水套加熱爐(管式爐)爐膛內(nèi)的加熱盤管由只有一個(gè)進(jìn)、出口的多回程盤管構(gòu)成，由于爐體內(nèi)多回程管道中若干180°彎頭的存在，使氣液兩相在加熱盤管中形成紊動(dòng)嚴(yán)重的氣液渦流和沖擊流型，造成盤管振動(dòng)和沖刷腐蝕；同時(shí)，在爐管中氣液兩相流動(dòng)壓降高于氣、液?jiǎn)蜗嗔鲃?dòng)壓降，增大了加熱爐的壓能損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)行工藝和系統(tǒng)中存在的問題，提供一種先進(jìn)的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)及方法，以保障油氣混輸系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低工程投資、能耗和操作維護(hù)與運(yùn)行成本。本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，包括順序通過管路連通的進(jìn)站閥組、燃料氣分離器、油氣混輸泵、管式加熱爐以及長(zhǎng)距離油氣混輸管道，在所述燃料氣分離器與所述油氣混輸泵之間設(shè)置有多相激振除砂器；所述多相激振除砂器，包括一立式殼體，在殼體頂部設(shè)有氣液進(jìn)口并連接一入口立管，所述入口立管另一端連接于所述燃料氣分離器的出口 ；在所述殼體的底部設(shè)置有氣液出口和排砂口 ；在所述殼體內(nèi)裝有濾網(wǎng)框，所述濾網(wǎng)框下部的容器空間為集砂室；所述濾網(wǎng)框，包括連為一體的上部的封閉錐形導(dǎo)流帽和下部的圓筒形濾網(wǎng)框，所述錐形導(dǎo)流帽小端朝上，在所述導(dǎo)流帽的外壁上設(shè)置有下垂并向外散開的彈性激振板；所述圓筒形濾網(wǎng)框，底部封閉并留有一出口，通過一波紋管通向所述殼體底部的氣液出口，所述圓筒形濾網(wǎng)框的外部沿軸向固定套設(shè)幾個(gè)圓臺(tái)形導(dǎo)流罩，圓臺(tái)形導(dǎo)流罩大端朝上，小端朝下，小端與所述圓筒形濾網(wǎng)框外壁有間隙，在圓臺(tái)形導(dǎo)流罩的側(cè)面連接幾個(gè)肋板，所述肋板與殼體固定相連。在所述集砂室的側(cè)面裝設(shè)有加水管，通向所述集砂室。所述燃料氣分離器為管式分離器，包括一集液管，所述集液管由連通的上管段和下管段組成；一氣液入口管段，連接在所述上管段的入口端；一氣液出口管段，連接在所述下管段的出口端；所述上管段向上連通一導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管連通在一氣體除液管的一端，所述氣體除液管的另一端向上通過一管道連通一捕霧器，所述氣體除液管的底部向下連通一導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管的出液端通向所述下管段中，所述氣體除液管中安裝有除液板，所述捕霧器上部設(shè)有出氣口，底部設(shè)有一排液管，所述排液管伸入到所述氣體除液管的底部。在所述油氣混輸泵與管式加熱爐連接一種油氣混輸分離分流器，所述油氣混輸分離分流器包括一分離罐，在所述分離罐的中部設(shè)置有氣液入口，所述氣液入口上連通一大口徑整流管；在所述分離罐的頂部設(shè)置有一氣出口，在所述氣出口上設(shè)置有連通所述管式加熱爐出口處氣、液混合節(jié)點(diǎn)的管道；在所述分離罐的底部設(shè)置有一液出口，在所述液出口上設(shè)置有連通所述管式加熱爐加熱盤管入口的管道；一液位控制回路，設(shè)置在所述氣出口的管道與所述分離罐之間。所述油氣混輸泵為并聯(lián)的多臺(tái)泵的組合，在所述多相激振除砂器與并聯(lián)的多臺(tái)泵之間連接一多相混輸泵組入口勻流裝置，所述多相混輸泵組入口勻流裝置的進(jìn)口與所述多相激振除砂的氣液出口連通，所述多相混輸泵組入口勻流裝置的出口設(shè)置多個(gè)，分別與所述并聯(lián)的多臺(tái)泵中的 一個(gè)連通。
本發(fā)明提供的一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)混輸方法，包括以下步驟:I)井區(qū)油氣混合物首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，其余的氣液介質(zhì)進(jìn)入除砂器中進(jìn)行除砂；2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物排放到集砂車上；3)增壓后的氣液混合物輸入到一加熱爐中進(jìn)行加熱，得到增壓加熱的油氣混合物，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。另一增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)混輸方法技術(shù)方案包括以下步驟:I)井區(qū)油氣混合物首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，其余的氣液介質(zhì)進(jìn)入除砂器中進(jìn)行除砂；2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物排放到集砂車上；3)由混輸泵增壓后的氣液混合物輸至一分離分流器中進(jìn)行氣液分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處，分離出的液體進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加
執(zhí).
4)直接通向加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處的氣體與從加熱爐中加熱出來的液體在加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。另一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)混輸方法包括以下步驟:I)井區(qū)油氣混合物首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，剩余的氣液 介質(zhì)進(jìn)入除砂器中進(jìn)行除砂；2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物排放到集砂車上；3)經(jīng)過勻流的各股氣液并行輸入到并聯(lián)的多臺(tái)泵中進(jìn)行增壓；4)由混輸泵增壓后的氣液混合物輸至一分離分流器中進(jìn)行氣液分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處，分離出的液體進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加
執(zhí).
進(jìn)一步，在所述步驟3)中得到的增壓氣液混合物，先匯集輸入到一分離分流器中進(jìn)行油氣分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處，分離出的液體通入加熱爐管道中進(jìn)行加熱；之后直接通向加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處的氣體與從加熱爐中加熱出來的液體在加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合，再輸向長(zhǎng)距離油氣混輸
管道中。本發(fā)明提出幾種新型的油氣混輸?shù)脑鰤杭訜嵊蜌饣燧敼に?，徹底改變了傳統(tǒng)的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)構(gòu)成，形成了代表油氣混輸領(lǐng)域領(lǐng)先水平的全新的工藝模式。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)有:1、在燃料氣分離器之后、油氣混輸泵之前設(shè)置多相激振除砂器，這種除砂器將入口管段設(shè)計(jì)成豎直管以形成豎直向上的段塞流，將濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成液體由外向內(nèi)流動(dòng)的方式，具有含砂流體反向進(jìn)入濾網(wǎng)框、濾網(wǎng)框中無積砂、被攔截的固體顆粒不阻塞濾網(wǎng)的功能，而且，被攔截的固體顆粒積存在設(shè)備底部與濾網(wǎng)不接觸，可在不停產(chǎn)工況下實(shí)現(xiàn)在除砂器中不停產(chǎn)在線清洗積砂并通過短程管道排放至室外運(yùn)砂車中。
2、將容器式燃料氣分離器，優(yōu)先替換為管式燃料氣分離器，占用面積小，不額外占用泵房空間，克服了容器式燃料氣分離器體積大，室外設(shè)置、需伴熱保溫、操作管理不方便等不足。同時(shí)將它設(shè)在整個(gè)流程的最前端位置，可以提早從油氣混合物中分離出燃料氣，減少進(jìn)入后續(xù)設(shè)備和管道的油氣混合物氣體流量，降低油田井區(qū)來的油氣混合物從進(jìn)站閥組到混輸泵入口之間的系統(tǒng)壓降，節(jié)省井區(qū)的機(jī)械采油井電耗；減少混輸泵的氣液總輸量，降低其工程投資和運(yùn)行能耗。3、將油氣混輸泵組入口勻流裝置設(shè)在油氣混輸泵組入口處，該裝置具有將一股油氣混合流體分成若干股相同氣、液流量的油氣混合流體的功能，適用于將總氣液流量分流成與泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)相同等份的氣流量和液流量，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入每臺(tái)泵的氣流量和液流量相等，可確保并聯(lián)運(yùn)行的混輸泵組中各臺(tái)泵的入口含氣率一致，避免偏流的發(fā)生，消除由入口含氣率超限引起的混輸泵螺桿過熱磨損與運(yùn)行故障。4、將氣液分離分流器設(shè)在加熱爐入口匯管起點(diǎn)處，將進(jìn)入加熱爐前的氣液混合物中的游離氣體分出來，使液相單獨(dú)進(jìn)入加熱爐盤管，分出的氣體與加熱爐出口被加熱的液相混合后，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道，避免了由加熱盤中氣液多相流沖擊產(chǎn)生的爐管振動(dòng)損壞和沖刷腐蝕。


圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中增壓加熱油氣混輸工藝流程。圖2顯示了本發(fā)明所建立的第一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的構(gòu)成。圖3顯示了本發(fā)明所建立的第二種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的構(gòu)成。圖4為管式燃料氣分離器的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為多相激振除砂器的結(jié)構(gòu)圖。圖6顯示了本發(fā)明所建立的第三種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的構(gòu)成。圖7為分離分流器的結(jié)構(gòu)圖。圖8顯示了與第一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)相配的混輸流程。圖9顯示了與第二種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)相配的混輸流程。圖10顯示了本發(fā)明所建立的第三種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的構(gòu)成。圖11顯示了本發(fā)明所建立的第四種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的構(gòu)成。圖12顯示了與第三種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)相配的混輸流程。圖13顯示了與第四種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)相配的混輸流程。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過創(chuàng)新油氣混輸泵和管式加熱爐的關(guān)鍵配套設(shè)備，建立了新型增壓加熱油氣混輸工藝，該工藝包括了新型的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)和新型的方法。下面結(jié)合幾個(gè)具體的實(shí)施方式和附圖來說明本發(fā)明的技術(shù)方案:實(shí)施方式一:適用于一臺(tái)混輸泵運(yùn)行的油氣混輸工藝參見圖2所示，本發(fā)明提供的一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，包括順序通過管路連通的進(jìn)站閥組1、燃料氣分離器2、多相激振除砂器3、油氣混輸泵5、管式加熱爐7以及長(zhǎng)距離油氣混輸管道8。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上在燃料氣分離器2與油氣混輸泵5之間增加了一種新型的多相激振除砂器3，多相激振除砂器3的進(jìn)口與燃料氣分離器2的氣液出口連接，多相激振除砂器3的氣液出口經(jīng)過進(jìn)泵匯管與油氣混輸泵5連接，油氣混輸泵5再通過進(jìn)爐匯管進(jìn)入管式加熱爐7，最后再進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道8中。由于增設(shè)這種特殊結(jié)構(gòu)的除砂器，使進(jìn)入油氣混輸泵5前的油氣混合物中含砂固體顆粒被預(yù)先清理，并且砂粒被攔截在濾網(wǎng)框外，濾網(wǎng)框中無積砂，可免除拆卸過濾器給濾網(wǎng)框除砂、清洗過程，可在不停產(chǎn)工況下在線清洗積砂并通過短程管道排放至室外運(yùn)砂車中。下面具體講述該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):講站閥鉬I進(jìn)站閥組I用于匯集井區(qū)油井產(chǎn)出的油氣混合物(井區(qū)油氣混合物)，可采用原有設(shè)備。進(jìn)站閥組I包括若干根并聯(lián)的進(jìn)站管道，這些并聯(lián)的進(jìn)站管道匯集成一根匯管進(jìn)入燃料氣分離器2。燃料氣分離器2結(jié)合圖2、圖3所示，燃料氣分離器2與進(jìn)站閥組I匯管連接，用于從油氣混合物中分離出部分天然氣作為加熱爐的燃料，其出氣口與管式加熱爐7的燃燒器進(jìn)口管道連通，燃料氣分離器2的氣液出口連通多相激振除砂器3。燃料氣分離器2可以采用一種容器式分離器(圖3所示)，也可以采用一種管式分離器(圖2所示)，但容器式分離器存在比管式分離器的體積大、投資高，需室外設(shè)置和伴熱保溫的問題。在一種實(shí)施例中，一種管式燃料氣分離器2的結(jié)構(gòu)參見圖4所示，包括氣液入口管段201、導(dǎo)氣管202、氣體除液管203、除液板204、捕霧器205、出氣口 206、導(dǎo)液管207和集液管208和氣液出口管段209。集液管208為圓柱形管道構(gòu)成，分為上管段208’和下管段208”，上、下管段分別在首端發(fā)生分離，在尾端發(fā)生匯合。氣液入口管段201—端連接在進(jìn)站閥組I的匯管上，另 一端與集液管208的上管段208’的入口端連通；氣液出口管段209則設(shè)于集液管208的下管段208”的出口端。進(jìn)一步講，在上管段208’和下管段208”的中間部位，也通過豎直管210局部連通。上管段208’向上連通一導(dǎo)氣管202，導(dǎo)氣管202連在氣體除液管203的一端。氣體除液管203為一長(zhǎng)管，管中安裝有除液板204 ;除液板204為多層同心半圓弧形不銹鋼薄板。氣體除液管203底部對(duì)著除液板204的位置向下連通導(dǎo)液管207，導(dǎo)液管207的出液端通向集液管208的下管段208”中。在與導(dǎo)氣管202相接的氣體除液管203的另一端的上部，通過管道211連通一捕霧器205，捕霧器205上部為出氣口 206，捕霧器205的底端設(shè)一排液管212伸入到氣體除液管203的底部。具體講，管道211與捕霧器205、出氣口 206的連接結(jié)構(gòu)是:管道211通過一帶閥門的捕霧器進(jìn)口管213連通到捕霧器205的進(jìn)口 ；管道211同時(shí)通過一帶閥門的捕霧器旁通管214與出氣口 206連通，在捕霧器檢修時(shí)，將此管上的閥門打開，其余閥門關(guān)上，使氣體除液管203中的氣體直接經(jīng)出氣口 206輸出，保證燃料氣不間斷供給加熱爐。在捕霧器底部設(shè)的徑排液管，在捕霧器正常工作期間處于常開狀態(tài)，使捕霧器捕集的液體自流到氣體除液管203的底部，以通過導(dǎo)液管207將其排入集液管208。進(jìn)一步講，在捕霧器205的出氣管道上206上也設(shè)置一自力式定壓閥。管式燃料氣分離器2的工作方式為:來自于進(jìn)站閥組I匯管的氣液混合物進(jìn)入入口管段201，形成氣液分層流動(dòng)型態(tài)，在入口管段201上部的一部分含有液滴的氣體經(jīng)導(dǎo)氣管202進(jìn)入氣體除液管203，在除液管203中依靠重力沉降除液，并經(jīng)多層除液板204整流和除液后，氣體進(jìn)入捕霧器205進(jìn)一步除去小液滴，經(jīng)出氣口 206輸往加熱爐7作燃料氣。在天然氣除液過程中，捕霧器205中被捕集的液體經(jīng)其底部的排液管212靠重力淌入氣體除液管203的底部，氣體除液管203中的液體經(jīng)其底部的導(dǎo)液管208靠重力排入集液管208的管底處；由入口管段201進(jìn)入集液管208上管段和下管段的氣液混合物(含砂流體)一起在集液管208中形成氣液分層流型，經(jīng)氣液出口管段209排出并進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。當(dāng)出現(xiàn)瞬態(tài)長(zhǎng)液塞進(jìn)入管式燃料氣分離器時(shí)，集液管208用于積存暫時(shí)排不出去的液體，避免氣體除液管203中進(jìn)液，保障出氣口 206可以不間斷對(duì)加熱爐7供給燃料氣。管式燃料氣分離器2結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，適于利用建筑物內(nèi)的狹長(zhǎng)邊角空間安裝，可比常規(guī)容器式分離器大幅度減少占地面積和工程投資。多相激振除砂器3結(jié)合圖2、3所示，多相激振除砂器3的進(jìn)口設(shè)于頂端，與燃料氣分離器2的氣液出口管道連接；多相激振除砂器3的氣液出口設(shè)于容器的最底端，通過管道連接油氣混輸泵5 ;多相激振除砂器3的排砂口也設(shè)在容器的底端，通過管道連接到室外運(yùn)砂車中。一種多相激振除砂器3結(jié)構(gòu)參見圖5所示，包括:一立式除砂器·殼體301，在殼體301頂部設(shè)有氣液進(jìn)口并連接一較長(zhǎng)的入口立管302，入口立管302由倒U形段303和豎直段304組成，倒U形段303連接于殼體301頂部的進(jìn)口，豎直段304連接于燃料氣分離器2的出口。在殼體301的底部設(shè)置有氣液出口 305和排砂口 306 ;在殼體301內(nèi)裝有濾網(wǎng)框307，氣液出口 305與濾網(wǎng)框307的底部出口相接；濾網(wǎng)框307下部的容器空間為集砂室308，排砂口 306設(shè)在集砂室308的底部。濾網(wǎng)框307，上部為一封閉的錐形導(dǎo)流帽309，導(dǎo)流帽309的小端與殼體301頂部的進(jìn)口相對(duì)，并在冒頂設(shè)置一限位桿，間隙式插在進(jìn)口中；大端連接一呈倒桶式的圓筒形濾網(wǎng)框310 ;在導(dǎo)流帽309的外壁上設(shè)置有下垂并向外散開的彈性激振板311，彈性激振板311為一彈簧鋼板，上端與導(dǎo)流帽309固定，下端為自由端。圓筒形濾網(wǎng)框310內(nèi)部為空，其底部封閉并留有一出口，通過一波紋管312通向殼體底部設(shè)置的氣液出口 305。在圓筒形濾網(wǎng)框310的外部沿軸向固定套設(shè)幾個(gè)圓臺(tái)形導(dǎo)流罩313,圓臺(tái)形導(dǎo)流罩313大端朝上,小端朝下，小端與濾網(wǎng)框有間隙，利于導(dǎo)流；在圓臺(tái)形導(dǎo)流罩313的側(cè)面連接幾個(gè)肋板314，肋板與殼體301固定相連，以固定圓臺(tái)形導(dǎo)流罩313。進(jìn)一步講,在圓臺(tái)形導(dǎo)流罩313的豎截面為一梯形。進(jìn)一步講，在集砂室308的側(cè)面還裝設(shè)有加水管315，通過操作其上的閥門適時(shí)向集砂室308中通入熱水，一是為了沖洗砂子中的油污，二是當(dāng)砂子堆積較多時(shí)，有利于排砂。多相激振除砂器3的工作方式為:來自燃料氣分離器2氣液出口的氣液混合物(含砂流體)流進(jìn)較長(zhǎng)的入口立管302，在上升的管段內(nèi)形成段塞流，當(dāng)液塞(段塞流由液塞和氣塞構(gòu)成)進(jìn)入除砂器頂部時(shí)，經(jīng)圓錐形導(dǎo)流帽309向下灑落，沖擊彈性激振板311，使其產(chǎn)生水平方向和豎直方向的彈性位移，當(dāng)隨后的氣塞來臨、液塞沖擊力解除時(shí)，彈性激振板311在彈簧鋼板的彈力作用下，恢復(fù)到原位。因段塞流是一種具有一定頻率的周期性液塞沖擊流動(dòng)，彈性激振板311在這種沖擊流動(dòng)作用下呈現(xiàn)位移與復(fù)位的周期性振動(dòng)狀態(tài)，從而帶動(dòng)與之連接在一起的圓筒形濾網(wǎng)框310產(chǎn)生周期性振動(dòng)，氣液介質(zhì)穿過濾網(wǎng)進(jìn)入到網(wǎng)內(nèi)偵牝并匯集到圓筒形濾網(wǎng)框310下部的波紋管312，經(jīng)氣液出口 305排出；流體中的砂子被攔截在濾網(wǎng)的外側(cè)，在重力和圓筒形濾網(wǎng)框310振動(dòng)的共同作用下，沉落到圓筒形濾網(wǎng)框310下部的集砂室308中，從而避免了由濾網(wǎng)堵塞、壓降增大引起的圓筒形濾網(wǎng)框310壓塌損壞。打開排砂口 306的閥門，可將砂子在線(指在除砂器不停產(chǎn)狀態(tài)下；排砂是間歇的，周期性的)排出。當(dāng)集砂室308中的砂子積累到接近波紋管312下部邊緣，需要排砂時(shí)，先打開加水管315的閥門，向集砂室308中通入熱水，沖洗砂子中的油污，洗出的油污漂浮在熱水上部并漫過集砂室308進(jìn)而穿過圓筒形濾網(wǎng)框310的氣液介質(zhì)一起匯集到波紋管312經(jīng)氣液出口 305排出，排出的油氣水混合介質(zhì)進(jìn)入油氣混輸泵5，洗砂操作完成后，再打開排砂口 306的閥門，排砂。該多相激振除砂器，通過在線清洗積砂并經(jīng)短程管道排放至室外運(yùn)砂車中，避免了固體顆粒堵塞濾網(wǎng)、濾網(wǎng)框壓塌損壞和卸開除砂器清砂操作。多相激振除砂器用于在線除去油氣混合物中的砂子等固體顆粒，減緩了對(duì)混輸泵的磨損、延長(zhǎng)了其易損件的使用壽命，并具有在線集砂、洗砂、排砂的功能，實(shí)現(xiàn)了安全環(huán)保操作維護(hù)，降低了操作成本。油氣混輸栗5油氣混輸泵5以管道連接多相激振除砂器3的氣液出口 305，用于給油氣混合物增壓，使其實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸送。可使用現(xiàn)有設(shè)備。管式加熱爐7管式加熱爐7使用現(xiàn)有設(shè)備。結(jié)合圖2和圖3可知，管式加熱爐7用于給被輸送的介質(zhì)加熱、升溫，其盤管入口(即加熱爐入口)與油氣混輸泵5的液出口連通，盤管出口(SP加熱爐出口)連接油氣混輸 管道8 ；由燃料氣分離器2分離出來的部分天然氣通入管式加熱爐7的燃燒器進(jìn)口，作為燃料使用。
_0] 分離分流器6作為另一實(shí)施例，進(jìn)一步講，可在油氣混輸泵5與管式加熱爐7之間連接一種油氣混輸分離分流器6，工藝系統(tǒng)圖如圖6所示:分離分流器6的進(jìn)口通過管道連接于油氣混輸泵5的出口，分離分流器6的氣出口連接于管式加熱爐7出口的氣液混合節(jié)點(diǎn)處，液出口連接于加熱爐5的加熱盤管入口處，以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入加熱爐區(qū)的全部氣液流體進(jìn)行氣、液分離和分流，只使液相經(jīng)過加熱爐盤管，而氣相直接通向加熱爐出口與加熱后的液相混合。結(jié)合圖7所不，油氣混輸分離分流器6,包括一分離罐601,分離罐601為立式罐體，在分離罐601的中部設(shè)置有一水平氣液入口，在該入口之后連通一整流管602，整流管602水平連通至立式分離罐601高度方向的中部位置；整流管602的外端通過一變徑管接頭603連接一入口接管604，入口接管604通過管道連接在油氣混輸泵5的出口上。整流管602為一空心管道，其口徑比入口接管604大，變徑管接頭603的大端連接在整流管602上，小端連接在入口接管604上。當(dāng)來自入口接管604的氣液混合物通過變徑管接頭603進(jìn)入整流管602后，其流速大幅度降低，由油氣混合流動(dòng)型態(tài)轉(zhuǎn)換為氣體在管道橫截面的上部、液體在管道橫截面的下部的氣液分層流動(dòng)型態(tài)，使氣液混合物進(jìn)入分離罐601之前就被調(diào)整為氣液分離的流動(dòng)狀態(tài)，有利于在短時(shí)間內(nèi)建立起分離罐601的穩(wěn)定的氣液分離工況。在分離罐601的頂部設(shè)置一氣出口 605，通過管道連通加熱爐7出口處的氣、液混合節(jié)點(diǎn)處。在氣管道中設(shè)置有液位調(diào)節(jié)閥606，液位調(diào)節(jié)閥606連接于液位控制回路607中，回路中還包括一液位傳感器LC608。通過調(diào)節(jié)閥606的開度改變分離罐601中氣相的壓力來控制分離罐601中的液位。液位控制回路607應(yīng)用已有技術(shù)。在分離罐601的底部設(shè)置一液出口 610，通過管道連通加熱爐7的加熱盤管入口。結(jié)合圖6，該分離分流器6工作方式為:來自油氣混輸泵5的氣液混合物從入口接管604進(jìn)入整流管602中，在整流管602中形成氣液分層流型，使氣相和液相平穩(wěn)進(jìn)入分離罐601，并以氣液分離的最短極限停留時(shí)間(為正常油氣分離時(shí)間的1/10 (通過合理設(shè)計(jì)分離罐601的容積來實(shí)現(xiàn)，即將分離罐601的容積縮小為常規(guī)分離罐容積的1/10)進(jìn)行氣液分離，一方面將游離氣從氣液混合介質(zhì)中分離出來，經(jīng)氣出口 605輸至加熱爐7的出口處的氣液混合點(diǎn)，另一方面將低含氣的液體從液出口 610排出，進(jìn)入加熱爐7升溫，并在加熱爐7出口處的氣液混合點(diǎn)與游離氣混合，達(dá)到需要的溫度后，輸至下一個(gè)工段。采用改變液位控制回路607的氣相壓力，建立分離分流器氣液分離的液面條件；合理設(shè)計(jì)從分離分流器氣出口 605至管式加熱爐7的出口處氣液混合點(diǎn)之間的輸氣管路的壓降，使之小于從分離分流器液出口 610經(jīng)加熱爐爐內(nèi)加熱盤管至加熱爐出口處氣液混合點(diǎn)之間的輸液管路的壓降。這樣，當(dāng)輸氣管路中的液位調(diào)節(jié)閥606處于全開狀態(tài)時(shí)，分離罐601中的液位就會(huì)無限上升，直至液體進(jìn)入氣出口 605的管路，除非關(guān)小液位調(diào)節(jié)閥增大分離罐601中的氣相壓力，液位才會(huì)向下移動(dòng)。因此，只要根據(jù)分離罐601中液位的高低情況調(diào)節(jié)液位調(diào)節(jié)閥606的開度，就可將液位控制在設(shè)定范圍內(nèi)，容易地實(shí)現(xiàn)液位平穩(wěn)控制。如此，分離分流器6將進(jìn)入加熱爐7前的油氣混合物中的游離氣體分離出來，使液相單獨(dú)進(jìn)入加熱爐盤管，分出的氣體與加熱爐出口被加熱的液相混合后，再進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道8，避免了由加熱盤中氣液多相沖擊流動(dòng)產(chǎn)生的爐管振動(dòng)損壞和沖刷腐蝕，延長(zhǎng)了加熱爐的使用壽命，也降低了爐管介質(zhì)流量的壓降，取得了降低加熱爐更新維護(hù)費(fèi)用和運(yùn)行能耗的效果。長(zhǎng)距離油氣混輸管 道8結(jié)合圖2和圖3所示，長(zhǎng)距離油氣混輸管道8連通管式加熱爐7的出口處的氣液混合點(diǎn)，將油氣混輸輸送到遠(yuǎn)離井區(qū)的集中處理站。幾種可應(yīng)用實(shí)施方式一所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的混輸方法是:第一種增壓加熱油氣混輸方法:包括如下步驟:I)參見圖8所示:井區(qū)油氣混合物來油率先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，作為燃料使用；其余的氣液部分輸入到除砂器中進(jìn)行除砂；2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物在線排放到集砂車上；3)增壓后的氣液混合物輸入到加熱爐中進(jìn)行加熱，得到增壓加熱的油氣混合物，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中，輸至遠(yuǎn)離井區(qū)的集中處理站。第二種增壓加熱油氣混輸方法:包括如下步驟:I)參見圖9所示:井區(qū)油氣混合物來油首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，作為燃料使用；其余的氣液部分輸入到除砂器中進(jìn)行除砂；
2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物在線排放到集砂車上；3)增壓后的氣液混合物輸入到分離分流器中進(jìn)行油氣分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處；分離出的液體通入加熱爐管道中進(jìn)行加熱；4)直接通向加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處的氣體與從加熱爐中加熱出來的液體在加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合，而后進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。第二種方法與第一種方法比較，增加了氣液混合物在增壓之后、輸入到加熱爐之前，進(jìn)行油氣分離分流的步驟。上述兩種方法中，所使用的燃料氣分離器既可以采用常規(guī)容器式分離器，也可以采用本發(fā)明中所述的緊湊結(jié)構(gòu)型管式分離器2 ;所使用的除砂器為本發(fā)明所述的多相激振除砂器3 ;所使用的油氣混輸泵可以為本發(fā)明所述的常規(guī)油氣混輸泵5 ;所使用的分離分流器，可以為本發(fā)明所述的油氣混輸分離分流器6 ;所使用的加熱爐可以為本發(fā)明所述的常規(guī)管式加熱爐7。采用實(shí)施方式一，適用于I臺(tái)混輸泵運(yùn)行的油氣混輸工藝。該工藝經(jīng)試用，可以安全、高效、平穩(wěn)運(yùn)行多年。與常規(guī)增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)相比，本發(fā)明的油氣混輸泵的螺桿等主要部件的使用壽命延長(zhǎng)了 I倍以上，達(dá)到了 3.5年以上；管式加熱爐的爐管使用壽命延長(zhǎng)了 I倍以上，達(dá)到了 7年以上。計(jì)算在20年的設(shè)備服役期內(nèi)，可節(jié)省混輸泵和加熱爐的維護(hù)費(fèi)用50%以上。實(shí)施方式二:適用于兩臺(tái)以上混輸泵并聯(lián)運(yùn)行的油氣混輸工藝本發(fā)明提供的另一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，參見圖10所示，包括順序通過管路連通的進(jìn)站閥組1、燃料氣分離器2、多相激振除砂器3、多相混輸泵組入口勻流裝置4、并聯(lián)的多臺(tái)油氣混輸泵5、管式加熱爐7以及長(zhǎng)距離油氣混輸管道8。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是在實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上在多相激 振除砂器3和多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的油氣混輸泵5入口處增設(shè)了多相混輸泵組入口勻流裝置4。多相混輸泵組入口勻流裝置4可采用申請(qǐng)人早期專利公開的“油氣多相混輸泵組入口勻流裝置”(專利號(hào)200710090952，公開號(hào)CN101025252)。結(jié)合圖10所示，實(shí)施方式二中，多相混輸泵組入口勻流裝置4的進(jìn)口與多相激振除砂器3的氣液出口連通，并在多相混輸泵組入口勻流裝置4上設(shè)置多個(gè)并聯(lián)的出口，出口數(shù)量與多臺(tái)油氣混輸泵5的數(shù)量匹配，每一出口連通一臺(tái)油氣混輸泵5。該裝置具有將一股油氣混合流體等分成若干股相同氣液流量的油氣混合流體的功能，可確保并聯(lián)運(yùn)行的多個(gè)混輸泵中各臺(tái)泵的入口含氣率一致，避免偏流的發(fā)生，消除由入口含氣率超限引起的混輸泵螺桿過熱磨損與運(yùn)行故障。作為另一種實(shí)施例，在圖10所示系統(tǒng)配置的基礎(chǔ)上，還可以在油氣混輸泵5與管式加熱爐7之間增設(shè)分離分流器6，如圖11所示。實(shí)施方式二系統(tǒng)中其它設(shè)備的選用、配置均與實(shí)施方式一系統(tǒng)中設(shè)備相同，只是由多個(gè)油氣混輸泵5并聯(lián)形成泵組，每一臺(tái)油氣混輸泵與多相混輸泵組入口勻流裝置4的其中一個(gè)出口連接，而從多個(gè)混輸泵泵出的氣液經(jīng)匯總后再一同輸往管式加熱爐7，或經(jīng)分離分流器6后進(jìn)入管式加熱爐7。幾種適用于實(shí)施方式二所述增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的混輸方法是:第一種增壓加熱油氣混輸方法:包括如下步驟:
I)參見圖12所示:井區(qū)油氣混合物來油首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，作為燃料使用；其余的氣液部分輸入到除砂器中進(jìn)行除砂；2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物在線排放到集砂車上；3)經(jīng)過勻流的各股氣液并行輸入到并聯(lián)的油氣混輸泵組中進(jìn)行增壓；4)各泵增壓后的氣液混合物輸入到加熱爐中進(jìn)行加熱，得到增壓加熱的油氣混合物，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中，輸至遠(yuǎn)離井區(qū)的集中處理站。第二種增壓加熱油氣混輸方法:包括如下步驟:
井區(qū)油氣混合物來油首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，作為燃料使用；其余的氣液部分輸入到除砂器中進(jìn)行除砂；2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物在線排放到集砂車上；3)經(jīng)過勻流的各股氣液并行輸入到并聯(lián)的油氣混輸泵組中進(jìn)行增壓；4)各泵增壓后的氣液混合物匯集輸入到一分離分流器中進(jìn)行油氣分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處；分離出的液體通入加熱爐管道中進(jìn)行加熱；5)直接通向加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處的氣體與從加熱爐中加熱出來的液體在加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合，而后進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。采用實(shí)施方式二的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)和方法，適用于兩臺(tái)以上混輸泵并聯(lián)運(yùn)行的油氣混輸工藝。該工藝在某油田區(qū)塊的油氣混輸系統(tǒng)工程中試用，已經(jīng)安全、高效、平穩(wěn)工作了 3年半。無論是實(shí)施方式一，還是實(shí)施方式二:1、使用管式燃料氣分離器:I)體積小、占地面積小、安裝簡(jiǎn)便。采用管道結(jié)構(gòu)形式的多相管式燃料氣分離器，沿從井區(qū)來油氣混合物進(jìn)站閥組匯管至混輸泵之間的管輸流程走向，貼近泵房墻面安裝，取得了不額外占用泵房空間的效果?，F(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)容器式燃料氣分離器的直徑為1200-2000mm,而管式分離器的直徑僅為400-600mm,適于利用建筑物內(nèi)的狹長(zhǎng)邊角空間安裝，比容器式分離器的有效占地面積降低60-70%，投資降低20%。2)運(yùn)行平穩(wěn)可靠。滿足從油氣混合物中分離出部分天然氣，為加熱爐提供燃料氣的要求，保障了加熱爐在嚴(yán)寒的冬季平穩(wěn)運(yùn)行。2、使用多相激振除砂器:在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，無濾網(wǎng)堵塞和過濾器壓差上升現(xiàn)象，濾網(wǎng)框的更換周期達(dá)到了 2年以上，比在單泵入口設(shè)置的常規(guī)過濾器延長(zhǎng)了 2倍以上，并實(shí)現(xiàn)了在線除砂、集砂、洗砂和排砂，到達(dá)了安全環(huán)保操作要求，下面是常規(guī)過濾除砂器與本發(fā)明中多相激振除砂器運(yùn)行工況的比較:兩種除砂設(shè)備的運(yùn)行工況比較
權(quán)利要求
1.一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，包括順序通過管路連通的進(jìn)站閥組、燃料氣分離器、油氣混輸泵、管式加熱爐以及長(zhǎng)距離油氣混輸管道，其特征在于:在所述燃料氣分離器與所述油氣混輸泵之間設(shè)置有多相激振除砂器； 所述多相激振除砂器，包括一立式殼體，在殼體頂部設(shè)有氣液進(jìn)口并連接一入口立管，所述入口立管另一端連接于所述燃料氣分離器的出口 ；在所述殼體的底部設(shè)置有氣液出口和排砂口 ；在所述殼體內(nèi)裝有濾網(wǎng)框，所述濾網(wǎng)框下部的容器空間為集砂室； 所述濾網(wǎng)框，包括連為一體的上部的封閉錐形導(dǎo)流帽和下部的圓筒形濾網(wǎng)框，所述錐形導(dǎo)流帽小端朝上，在所述導(dǎo)流帽的外壁上設(shè)置有下垂并向外散開的彈性激振板；所述圓筒形濾網(wǎng)框，底部封閉并留有一出口，通過一波紋管通向所述殼體底部的氣液出口，所述圓筒形濾網(wǎng)框的外部沿軸向固定套設(shè)幾個(gè)圓臺(tái)形導(dǎo)流罩，圓臺(tái)形導(dǎo)流罩大端朝上，小端朝下，小端與所述圓筒形濾網(wǎng)框外壁有間隙，在圓臺(tái)形導(dǎo)流罩的側(cè)面連接幾個(gè)肋板，所述肋板與殼體固定相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，其特征在于:在所述集砂室的側(cè)面裝設(shè)有加水管，通向所述集砂室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，其特征在于:所述燃料氣分離器為管式分離器，包括一集液管，所述集液管由連通的上管段和下管段組成；一氣液入口管段，連接在所述上管段的入口端；一氣液出口管段，連接在所述下管段的出口端；所述上管段向上連通一導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管連通在一氣體除液管的一端，所述氣體除液管的另一端向上通過一管道連通一捕霧器，所述氣體除液管的底部向下連通一導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管的出液端通向所述下管段中，所述氣體除液管中安裝有除液板，所述捕霧器上部設(shè)有出氣口，底部設(shè)有一排液管，所述排液管伸入到所述氣體除液管的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，其特征在于:在所述油氣混輸泵與管式加熱爐連接一種油氣混輸分離分流器，所述油氣混輸分離分流器包括一分離罐，在所述分離罐的中部設(shè)置有氣液入口，所述氣液入口上連通一大口徑整流管；在所述分離罐的頂部設(shè)置有一氣出口，在所`述氣出口上設(shè)置有連通所述管式加熱爐出口處氣、液混合節(jié)點(diǎn)的管道；在所述分離罐的底部設(shè)置有一液出口，在所述液出口上設(shè)置有連通所述管式加熱爐加熱盤管入口的管道；一液位控制回路，設(shè)置在所述氣出口的管道與所述分離罐之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，其特征在于:所述油氣混輸泵為并聯(lián)的多臺(tái)泵的組合，在所述多相激振除砂器與并聯(lián)的多臺(tái)泵之間連接一多相混輸泵組入口勻流裝置，所述多相混輸泵組入口勻流裝置的進(jìn)口與所述多相激振除砂的氣液出口連通，所述多相混輸泵組入口勻流裝置的出口設(shè)置多個(gè)，分別與所述并聯(lián)的多臺(tái)泵中的一個(gè)連通。
6.—種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)實(shí)施的混輸方法,其特征在于,利用權(quán)利要求1或2或3所述增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，包括以下步驟: 1)井區(qū)油氣混合物首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，其余的氣液介質(zhì)進(jìn)入除砂器中進(jìn)行除砂； 2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物排放到集砂車上；3)增壓后的氣液混合物輸入到一加熱爐中進(jìn)行加熱，得到增壓加熱的油氣混合物，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。
7.一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)實(shí)施的混輸方法，其特征在于，利用權(quán)利要求4所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，包括以下步驟: 1)井區(qū)油氣混合物首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，其余的氣液介質(zhì)進(jìn)入除砂器中進(jìn)行除砂； 2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物排放到集砂車上； 3)由混輸泵增壓后的氣液混合物輸至一分離分流器中進(jìn)行氣液分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處，分離出的液體進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱； 4)直接通向加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處的氣體與從加熱爐中加熱出來的液體在加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)實(shí)施的混輸方法，其特征在于，所述步驟I)中使用的燃料氣分離器為管式分離器，包括一集液管，所述集液管由連通的上管段和下管段組成；一氣液入口管段，連接在所述上管段的入口端；一氣液出口管段，連接在所述下管段的出口端；所述上管段向上連通一導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管連通在一氣體除液管的一端，所述氣體除液管的另一端向上通過一管道連通一捕霧器，所述氣體除液管的底部向下連通一導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管的出液端通向所述下管段中，所述氣體除液管中安裝有除液板，所述捕霧器上部設(shè)有出氣口，底部設(shè)有一排液管，所述排液管伸入到所述氣體除液管的底部。
9.一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)實(shí)施的混輸方法，其特征在于，利用權(quán)利要求5所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)，包括以下步驟: 1)井區(qū)油氣混合物首先進(jìn)入燃料氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離出的部分天然氣進(jìn)入到加熱爐的燃燒器內(nèi)，剩余的氣液介質(zhì)進(jìn)入除砂器中進(jìn)行除砂； 2)氣液混合物在除砂器中除砂之后，進(jìn)入油氣混輸泵中進(jìn)行增壓，除砂器中的砂粒等固體顆粒物排放到集砂車上； 3)經(jīng)過勻流的各股氣液并行輸入到并聯(lián)的多臺(tái)泵中進(jìn)行增壓； 4)由混輸泵增壓后的氣液混合物輸至一分離分流器中進(jìn)行氣液分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處，分離出的液體進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)混輸方法，其特征在于，在所述步驟3)中得到的增壓氣液混合物，先匯集輸入到一分離分流器中進(jìn)行油氣分離并分流，其中分離出的氣體直接通向加熱爐的出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處，分離出的液體通入加熱爐管道中進(jìn)行加熱；之后直接通向加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處的氣體與從加熱爐中加熱出來的液體在加熱爐出口氣液混合節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合，再輸向長(zhǎng)距離油氣混輸管道中； 所述分離分流器，包括一分離罐，在所述分離罐的中部設(shè)置有氣液入口，所述氣液入口上連通一大口徑整流管；在所述分離罐的頂部設(shè)置有一氣出口，在所述氣出口上設(shè)置有連通所述管式加熱爐出 口處氣、液混合節(jié)點(diǎn)的管道；在所述分離罐的底部設(shè)置有一液出口，在所述液出口上設(shè)置有連通所述管式加熱爐加熱盤管入口的管道；一液位控制回路，設(shè)置在所述氣出口的管道與所述分離罐之間。
全文摘要
本發(fā)明一種增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括順序管路連通的進(jìn)站閥組、燃料氣分離器、油氣混輸泵、管式加熱爐以及長(zhǎng)距離油氣混輸管道，還增設(shè)了多相激振除砂器、多相混輸泵組入口勻流裝置和氣液分離分流器。來自油田井區(qū)氣液混合物進(jìn)入管式燃料氣分離器后，分出部分天然氣做加熱爐燃料，剩余氣液混合物進(jìn)入多相激振除砂器，經(jīng)除砂后，進(jìn)入多相混輸泵組入口勻流裝置進(jìn)行勻流分配，再經(jīng)過油氣混輸泵輸至氣液分離分流器，分離出的液體進(jìn)入管式加熱爐加熱升溫后，再與分離出的氣體混合，進(jìn)入長(zhǎng)距離油氣混輸管道中。本發(fā)明可保障增壓加熱油氣混輸系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低工程投資、能耗和操作維護(hù)與運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F17D1/14GK103244824SQ20131019012
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者宋承毅, 李曉紅, 楊峰, 王延輝, 閆善超, 于青春 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責(zé)任公司, 大慶油田工程有限公司