本實(shí)用新型涉及油氣機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在石油開采過程中伴隨有石油伴生氣一起溢出，以往生產(chǎn)中只是注重石油的開采與輸送，對于伴生氣一般都是就地排放。隨著安全生產(chǎn)及環(huán)保要求的提高，且石油伴生氣也是一種很有價(jià)值的資源，這就需要在開采石油的同時(shí)將石油伴生氣也一起輸送加工。

石油與伴生氣分別為液體和氣體兩種相態(tài)，現(xiàn)有的壓縮機(jī)與機(jī)泵一般均只能輸送一種相態(tài)的介質(zhì)，以往都是在油井至處理站之間鋪設(shè)兩條管線，分別輸送液態(tài)石油和氣態(tài)伴生氣。但這樣帶來的問題是投資較高，且大部分老舊油田都是單管線輸送原油，再單獨(dú)為伴生氣鋪設(shè)輸送管線投資較大、經(jīng)濟(jì)效益不佳，因此近年來逐步發(fā)展了一些可將油氣通過同一臺(tái)設(shè)備增壓、使用一條管線混輸?shù)脑O(shè)備與技術(shù)。

目前常用的油氣混輸設(shè)備為螺桿泵、同步回轉(zhuǎn)泵、柱塞泵等，但不同程度均存在問題。主要問題是受設(shè)備限制，當(dāng)氣油比過大、甚至短期無石油液體時(shí)設(shè)備會(huì)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致無法長周期連續(xù)運(yùn)行。

現(xiàn)有技術(shù)只是利用了伴生氣作為加熱爐燃料氣使用，多余的伴生氣全部就地放空了，無法實(shí)現(xiàn)油氣混輸目的，造成了安全生產(chǎn)隱患、環(huán)境污染，同時(shí)損失了一部分經(jīng)濟(jì)效益。

近年來發(fā)展的油氣集輸采用可以同時(shí)對液體和氣體增壓的設(shè)備，一般是在壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，主要功能是給氣體增壓，石油液體作為壓縮機(jī)所需的潤滑、冷卻、液封功能順便被增壓輸送。但這種設(shè)備對于所輸送的氣體與液體的比例有較為嚴(yán)格的要求，但油井生產(chǎn)時(shí)被開采處來的液體和氣體的產(chǎn)量是受制于地質(zhì)情況，無法很好的滿足設(shè)備的要求，可能會(huì)出現(xiàn)氣液段塞流，此時(shí)設(shè)備會(huì)因?yàn)橐后w量過大或不足導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)、甚至損壞，從目前試驗(yàn)的設(shè)備來看，均無法真正適應(yīng)油井生產(chǎn)需要。

目前在中石油長慶油田每年推廣使用的數(shù)百套油氣混輸裝置大多數(shù)均無法連續(xù)、完全將伴生氣與石油一起輸送，只是將石油加熱、增壓后外輸。主要原因是該裝置無法在大范圍氣油比工況下運(yùn)行，當(dāng)氣體量過大時(shí)，增壓設(shè)備無法將全部氣體處理?，F(xiàn)有技術(shù)的主要問題是無法滿足現(xiàn)場多變的工況和進(jìn)料要求，簡單說就是不成熟，不可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型的目的：為了提供一種效果更好的適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸結(jié)構(gòu)和方法，具體目的見具體實(shí)施部分的多個(gè)實(shí)質(zhì)技術(shù)效果。

為了達(dá)到如上目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案：

方案一：

一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸方法，其特征在于，包含如下步驟，上游油井開采來的石油、伴生氣混合物進(jìn)入加熱爐被加熱，隨后進(jìn)入入口緩沖罐進(jìn)行氣液分離；分離出的氣體一部分作為加熱爐用燃料氣，另一部分進(jìn)入雙螺桿泵入口，與分離器底部經(jīng)喂液泵增壓的液體一起混合進(jìn)入雙螺桿泵，增加壓力，然后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行水浴處理，再進(jìn)入出口緩沖罐，被增壓的油氣混合外輸；當(dāng)入口來液量減少，入口緩沖罐液位持續(xù)下降時(shí)，出口緩沖罐開始返回液體至入口緩沖罐，對系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)補(bǔ)液，確保雙螺桿泵的正常運(yùn)行。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，還包含如下調(diào)整方式，根據(jù)入口緩沖罐壓力變頻調(diào)速雙螺桿泵，確保將所有氣體全部增壓外輸，并維持入口緩沖罐壓力恒定。

方案二：

一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含水套加熱爐，還包含站外油氣管道，該站外油氣管道通過管道在水套加熱爐內(nèi)能夠換熱，該管道還連接著入口緩沖罐，入口緩沖罐上方下方伸出管道連接喂油泵，喂油泵出來的管道連接著液相線，入口緩沖罐上方伸出燃?xì)夤艿篮蜌庀嗑€，燃?xì)夤艿郎斐龉艿肋B接水套加熱爐能夠?qū)ζ涔?，氣相線和液相線能夠混合連接混合管，混合管連接著雙螺桿泵，雙螺桿泵伸出的管道為混合輸料管，混合輸料管連接著出口緩沖罐，混合輸料管連接著油氣外輸管。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，出口緩沖罐通過管道連接著入口緩沖罐并能向入口緩沖罐補(bǔ)充液體。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述混合輸料管通過管道穿過水套加熱爐并能在其中換熱。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述輸送的油氣比為20:1~150：1。

采用如上技術(shù)方案的本實(shí)用新型，相對于現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果：本裝置可滿足大范圍氣油比的連續(xù)增壓輸送，從20:1~150：1均可連續(xù)穩(wěn)定增壓混輸，基本可滿足國內(nèi)大部分油田的油氣混輸需要。尤其是本專利能夠適應(yīng)大流量大范圍油氣比的混輸需要。

附圖說明

為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步進(jìn)行說明：

圖1為實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1.站外油氣管道；2.水套加熱爐；3.進(jìn)料管；4.燃?xì)夤艿溃?.氣相線；6.入口緩沖罐；7.混合管；8.雙螺桿泵；9.液相線；10.混合輸料管；11.出口緩沖罐；12.油氣外輸管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說明，實(shí)施例不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制：

方案一：

一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸方法，其特征在于，包含如下步驟，上游油井開采來的石油、伴生氣混合物進(jìn)入加熱爐被加熱，隨后進(jìn)入入口緩沖罐進(jìn)行氣液分離；分離出的氣體一部分作為加熱爐用燃料氣，另一部分進(jìn)入雙螺桿泵入口，與分離器底部經(jīng)喂液泵增壓的液體一起混合進(jìn)入雙螺桿泵，增加壓力，然后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行水浴處理，再進(jìn)入出口緩沖罐，被增壓的油氣混合外輸；當(dāng)入口來液量減少，入口緩沖罐液位持續(xù)下降時(shí)，出口緩沖罐開始返回液體至入口緩沖罐，對系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)補(bǔ)液，確保雙螺桿泵的正常運(yùn)行。本處的技術(shù)方案所起到的實(shí)質(zhì)的技術(shù)效果及其實(shí)現(xiàn)過程為如下：包含水套加熱爐，還包含站外油氣管道，該站外油氣管道通過管道在水套加熱爐內(nèi)能夠換熱，該管道還連接著入口緩沖罐，入口緩沖罐上方下方伸出管道連接喂油泵，喂油泵出來的管道連接著液相線，入口緩沖罐上方伸出燃?xì)夤艿篮蜌庀嗑€，燃?xì)夤艿郎斐龉艿肋B接水套加熱爐能夠?qū)ζ涔猓瑲庀嗑€和液相線能夠混合連接混合管，混合管連接著雙螺桿泵，雙螺桿泵伸出的管道為混合輸料管，混合輸料管連接著出口緩沖罐，混合輸料管連接著油氣外輸管。

還包含如下調(diào)整方式，根據(jù)入口緩沖罐壓力變頻調(diào)速雙螺桿泵，確保將所有氣體全部增壓外輸，并維持入口緩沖罐壓力恒定。出口緩沖罐通過管道連接著入口緩沖罐并能向入口緩沖罐補(bǔ)充液體。所述混合輸料管通過管道穿過水套加熱爐并能在其中換熱。

游油井開采來的石油、伴生氣混合物進(jìn)入加熱爐被加熱至外輸要求溫度，進(jìn)入入口緩沖罐進(jìn)行氣液分離；分離出的氣體一部分作為加熱爐用燃料氣，另一部分進(jìn)入雙螺桿泵入口，與分離器底部經(jīng)喂液泵增壓的液體一起混合進(jìn)入雙螺桿泵，被增壓至要求壓力，然后進(jìn)入加熱爐進(jìn)行水浴恒溫處理，再進(jìn)入出口緩沖罐，被增壓的油氣混合外輸。系統(tǒng)根據(jù)入口緩沖罐壓力變頻調(diào)速雙螺桿泵，確保將所有氣體全部增壓外輸，并維持入口緩沖罐壓力恒定；系統(tǒng)根據(jù)壓力、雙螺桿泵排量等參數(shù)，控制雙螺桿所需噴液量，控制喂液泵保持在合適的排量范圍內(nèi)，將液體噴入雙螺桿泵，確保雙螺桿泵始終在合適的氣液比范圍內(nèi)運(yùn)行，從而避免了設(shè)備的以外停機(jī)、損壞等現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)入口來液量減少，入口緩沖罐液位持續(xù)下降時(shí)，出口緩沖罐開始返回液體至入口緩沖罐，對系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)補(bǔ)液，確保雙螺桿泵的正常運(yùn)行。

本裝置的技術(shù)特點(diǎn)主要有以下：

1、采用雙螺桿泵作為油氣混輸設(shè)備。雙螺桿泵攜氣能力強(qiáng)，一般可達(dá)到80%以上（工況體積）；

2、雙螺桿泵是在雙螺桿壓縮機(jī)基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，增加卸載荷孔。雙螺桿壓縮機(jī)普遍應(yīng)用于噴液氣體壓縮過程，具有設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)為滿足油井生產(chǎn)的不穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)液體段塞流，設(shè)置了卸載荷孔，當(dāng)入口液體量過多時(shí)，由于液體為不可壓縮介質(zhì)，液體壓力會(huì)急劇上升，此時(shí)卸載荷孔會(huì)自動(dòng)打開，將液體自動(dòng)泄放至設(shè)備出口，防止液體急劇增壓對設(shè)備的損壞；

3、使用變頻器調(diào)節(jié)雙螺桿泵的排量，確?？杉皶r(shí)將所有氣體輸送，同時(shí)維持入口緩沖罐壓力穩(wěn)定，滿足上游油井正常生產(chǎn)要求；

4、設(shè)置自動(dòng)控制噴液系統(tǒng)。使用喂液泵強(qiáng)制給雙螺桿泵進(jìn)行噴液，以滿足雙螺桿泵正常運(yùn)行時(shí)所需的液體量。

5、設(shè)置噴液量自動(dòng)控制系統(tǒng)。使用變送器與PLC控制器相結(jié)合的方式，自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)噴液量的自動(dòng)精準(zhǔn)控制，從而確保雙螺桿泵的安全、可靠、連續(xù)、平穩(wěn)運(yùn)行；

6、增設(shè)回流補(bǔ)液系統(tǒng)。當(dāng)來液量過少，進(jìn)入泵的液體量不足以滿足設(shè)備正常運(yùn)行所需量時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從出口緩沖罐自動(dòng)補(bǔ)液至入口緩沖罐，將所需液體循環(huán)使用，解決在大范圍氣油比時(shí)可能帶來的液體量不足問題；

7、設(shè)置各種連鎖保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)油井生產(chǎn)出更大范圍氣油比介質(zhì)導(dǎo)致入口緩沖罐液位較低時(shí)，系統(tǒng)開始自動(dòng)補(bǔ)液，確保連續(xù)將氣體增壓輸送。如長時(shí)間無液體來時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)出口緩沖罐檢測儀表判斷是否會(huì)對裝置產(chǎn)生危害，如有則自動(dòng)報(bào)警停機(jī)；當(dāng)油井生產(chǎn)出更小氣油比介質(zhì)導(dǎo)致入口緩沖罐液位較高時(shí)，系統(tǒng)會(huì)控制喂液泵強(qiáng)制大排量噴液，將多余液體全部噴如雙螺桿泵內(nèi)，實(shí)現(xiàn)氣液的全部增壓輸送；

本裝置可滿足大范圍氣油比的連續(xù)增壓輸送，從20:1~150：1均可連續(xù)穩(wěn)定增壓混輸，基本可滿足國內(nèi)大部分油田的油氣混輸需要。尤其是本專利能夠適應(yīng)大流量大范圍油氣比的混輸需要。

開創(chuàng)性地，以上各個(gè)效果獨(dú)立存在，還能用一套結(jié)構(gòu)完成上述結(jié)果的結(jié)合。

以上結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果實(shí)現(xiàn)清晰，如果不考慮附加的技術(shù)方案，本專利名稱還可以是一種油氣輸送結(jié)構(gòu)和輸送方法。圖中未示出部分細(xì)節(jié)。

需要說明的是，本專利提供的多個(gè)方案包含本身的基本方案，相互獨(dú)立，并不相互制約，但是其也可以在不沖突的情況下相互組合，達(dá)到多個(gè)效果共同實(shí)現(xiàn)。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。