气田集输系统积液排出装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及气田集输系统积液排出装置及控制方法，集输系统由集气站、低洼处积液排出装置、末端集气总站、气田集输管线构成，集输管线起伏剧烈，末端积液量大，易产生段塞流。气田集输系统积液排出装置内设计导流叶片，产生地面涡流席卷力，适用于排出管线低洼处积液，抑制低洼处段塞流形成；设计手柄传动装置提升导流叶片，实现不停气清管，保证气田生产安全、平稳运行；设计H2S过滤罩，净化更换导流叶片过程中溢出的含硫天然气；通过液位控制器测定生产分离器液位，形成液位控制方法，减轻段塞流对生产分离器的冲击。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气田集输系统积液排出装置及控制方法，属于油气地面集输

技术介绍
气田采用湿气集输工艺，面临段塞流形成风险，诱发不安全因素，存在相应需要解决的技术问题。气井来气经集气站送至集气总站进行处理，集气站输送工艺采用采用加热、节流、保温混输的湿气集输工艺，集气站具有对井口来天然气进行集气、加热、节流、单井计量、放空和智能清管发送等功能。集气站通过湿天然气集输管线与集气总站相连，管线起伏剧烈，气田集输系统末端积液量大，易产生段塞流，集气总站内设有生产分离器，用于气水二相的分离，末端段塞流会对生产分离器造成冲击，相关设备易损坏。气田集输系统积液排出装置及控制方法，从确保管线安全输送的高度出发，综合分析影响气田集输管线系统流动安全性的因素，以排出管线低洼处积液为手段，达到抑制低洼处段塞流的目的，通过液位控制器调节生产分离器液位，减轻段塞流对生产分离器的冲击作用。可见，通过气田集输系统积液排出装置及控制方法排出低洼处积液，保证生产分离器正常平稳运行，具有重要现实意义，可以产生显著的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供气田集输系统积液排出装置及控制方法，以便更好地排出集输管线末端低洼处积液以抑制低洼处段塞流的产生，通过液位控制器调节生产分离器液位，减轻段塞流对生产分离器的冲击作用。本专利技术主要解决以下问题：(1)设计导流叶片，产生地面涡流席卷力，排出低洼处积液，抑制段塞流形成；(2)设计手柄传动装置提升导流叶片，实现不停气清管；(3)设计H2S过滤罩，净化更换导流叶片过程中溢出的天然气；(4)通过液位控制器测定生产分离器液位，形成液位控制方法，减轻段塞流对生产分离器的冲击。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。气田集输系统积液排出装置，其特征在于：包括手柄1，输入轴2，减速机3，输出轴4，第一半联轴器5，第二半联轴器6，卷筒轴7，导流叶片8，H2S过滤罩9，H2S浓度监测仪10，H2S吸收液储存槽11，隔板12，第一弹簧13，第一弹簧收发器14，第二弹簧15，第二弹簧收发器16，第一腔体17、第一密封杆18，第二密封杆19，第二腔体20，第一气体入口21，第二气体入口22，气体出口23，压力传感器24，主通道25，湿天然气集输管线26。所述手柄1连接在减速机3的输入轴2上，所述减速机3的输出轴4与卷筒轴7通过联轴器联接，所述联轴器包括第一半联轴器5和第二半联轴器6，所述第一半联轴器轴5滑动安装在减速机3的输出轴4上，所述第一半联轴器5与减速机3的输出轴4通过花键连接，所述第二半联轴器6与卷筒轴7固定，所述H2S过滤罩9通过螺栓与第二腔体20连接，所述H2S浓度监测仪10通过固定螺栓与所述H2S过滤罩9连接，所述H2S过滤罩9内第一气体入口21、第二气体入口22通过固定螺栓与主通道25连接，所述主通道25内设有隔板12，主通道25通过管线与H2S吸收液储存槽11连接，所述H2S吸收液储存槽11通过管线与气体出口23连接，所述第一弹簧收发器14与第一弹簧13连接，所述第一弹簧13与第一密封杆18连接，所述第二弹簧收发器16与第二弹簧15连接，所述第二弹簧15与第二密封杆19连接，所述第一腔体17底部设有压力传感器24，所述第一腔体17与湿天然气集输管线26连通，所述卷筒轴7通过固定螺栓与导流叶片8连接。进一步的，第一半联轴器5可在减速机3的输出轴4上轴向滑动，所述第二半联轴器6焊接在提升装置的卷筒轴7上，且与减速机3的输出轴4顶端通过轴承连接，所述第一半联轴器5的外圈上设有轮齿，所述第二半联轴器6的内圈上设有轮齿，第一半联轴器5与第二半联轴器6通过轮齿啮合传动，装置处于停置状态时，第一半联轴器5通过在减速机3的输出轴4上进行轴向滑动，实现第一半联轴器5与第二半联轴器6分离，装置处于工作状态时，手动将第一半联轴器5在减速机3的输出轴4上轴向滑动并与第二半联轴器6轮齿啮合，操作人员旋转手柄1即可驱动卷筒进行导流叶片8的提升，装置适用温度-20～150℃，工作压力2～20MPa，导流叶片螺旋角20°～60°。进一步的，一次清管作业过程中，通过第一密封杆18及第二密封杆19使第二腔体20处于封闭状态，将导流叶片8提升至第一腔体17，实现不停气清管，气田集输系统集输能力为20～430×104m3/d，集输压力为4～10MPa，气液比可达到23000～35000m3/m3，气体中H2S摩尔百分含量0～15％。进一步的，更换导流叶片8时，通过第一弹簧收发器14将第一弹簧13进行压缩，带动第一密封杆18向左侧收缩，通过第二弹簧收发器16将第二弹簧15进行压缩，带动第二密封杆19向右侧收缩，第二腔体20打开，导流叶片8进入第二腔体，通过第一弹簧收发器14解除第一弹簧13压缩状态，弹性势能转化为动能，带动第一密封杆18向右运动，通过第二弹簧收发器16解除第二弹簧15压缩状态，带动第二密封杆19向左运动，第一密封杆18和第二密封杆19接触自锁完成腔体封闭。进一步的，更换导流叶片8时，含硫天然气进入第二腔体20，从第一气体入口21、第二气体入口22进入主通道25，打开H2S吸收液储存槽11，H2S气体与H2S吸收液逆流接触，通过隔板12延长接触面积和接触时间，使H2S气体完全吸收，查看H2S浓度监测仪10，天然气中H2S浓度达到要求时，经气体出口23放空，并打开H2S过滤罩9，更换导流叶片8。本专利技术进一步提供了气田集输系统末端段塞流控制方法：a、压力传感器24对低洼处压力进行测量，当压力变化幅度大于所设阈值时，判定有段塞流产生，启动第一液位控制器29，调节第一电动调节阀28开度，降低生产分离器27液位，保存阀门开度及低洼处压力数据，第一液位控制器29下次激活时作为新样本数据使用；b、当压力变化幅度小于所设阈值时，判定无段塞流产生，启动第二液位控制器30，调节第一电动调节阀28开度，保持管内流体平稳流动，直至段塞流重新出现，流型变化的瞬间，保存阀门开度及低洼处压力数据，第二液位控制器30下次激活时作为新样本数据使用。本专利技术的有益效果：(1)导流叶片产生地面涡流席卷力，排出低洼处积液，抑制低洼处段塞流产生；(2)更换导流叶片过程中，通过H2S过滤罩净化溢出的天然气，保证生产安全平稳运行；(3)通过液位控制器测定生产分离器液位，形成液位控制方法，减轻段塞流对生产分离器的冲击。附图说明图1是本专利技术实施例中气田集输系统示意图。图2是本专利技术实施例中积液排出装置示意图。图3是本专利技术实施例中H2S过滤罩示意图。图4是本专利技术实施例中导流叶片示意图。图5是本专利技术实施例中集气站示意图。图6是本专利技术实施例中集气总站示意图。图7是本专利技术实施例中生产分离器控制系统示意图。图8是本专利技术实施例中液位控制器控制方法示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。实施例本实施例中，气田集输系统如图1所示。由集气站A、积液排出装置B、集气总站C、气田集输管线D构成，天然气由集气站A经气田集输管线D进入末端集气总站C，气田集输管线D低洼处设有积液排出装置B，抑制低洼处段塞流的产生，末端集气总站C内生产分离器采用液位控制方法，减轻段塞流对生产分离器的冲击。积液排出装置如图2所述。包括手柄1，输入轴2，减速机本文档来自技高网...

【技术保护点】
气田集输系统积液排出装置，其特征在于：包括手柄(1)，输入轴(2)，减速机(3)，输出轴(4)，第一半联轴器(5)，第二半联轴器(6)，卷筒轴(7)，导流叶片(8)，H2S过滤罩(9)，H2S浓度监测仪(10)，H2S吸收液储存槽(11)，隔板(12)，第一弹簧(13)，第一弹簧收发器(14)，第二弹簧(15)，第二弹簧收发器(16)，第一腔体(17)、第一密封杆(18)，第二密封杆(19)，第二腔体(20)，第一气体入口(21)，第二气体入口(22)，气体出口(23)，压力传感器(24)，主通道(25)，湿天然气集输管线(26)；所述手柄(1)连接在减速机(3)的输入轴(2)上，所述减速机(3)的输出轴(4)与卷筒轴(7)通过联轴器联接，所述联轴器包括第一半联轴器(5)和第二半联轴器(6)，所述第一半联轴器轴(5)滑动安装在减速机(3)的输出轴(4)上，所述第一半联轴器(5)与减速机(3)的输出轴(4)通过花键连接，所述第二半联轴器(6)与卷筒轴(7)固定，所述H2S过滤罩(9)通过螺栓与第二腔体(20)连接，所述H2S过滤罩(9)通过固定螺栓与H2S浓度监测仪(10)连接，所述H2S过滤罩(9)内第一气体入口(21)、第二气体入口(22)通过固定螺栓与主通道(25)连接，所述主通道(25)内设有隔板(12)，所述主通道(25)通过管线与H2S吸收液储存槽(11)连接，所述H2S吸收液储存槽(11)通过管线与气体出口(23)连接，所述第一弹簧收发器(14)与第一弹簧(13)连接，所述第一弹簧(13)与第一密封杆(18)连接，所述第二弹簧收发器(16)与第二弹簧(15)连接，所述第二弹簧(15)与第二密封杆(19)连接，所述第一腔体(17)底部设有压力传感器(24)，所述第一腔体(17)与湿天然气集输管线(26)连通，所述卷筒轴(7)通过固定螺栓与导流叶片(8)连接。...

【技术特征摘要】
1.气田集输系统积液排出装置，其特征在于：包括手柄(1)，输入轴(2)，减速机(3)，输出轴(4)，第一半联轴器(5)，第二半联轴器(6)，卷筒轴(7)，导流叶片(8)，H2S过滤罩(9)，H2S浓度监测仪(10)，H2S吸收液储存槽(11)，隔板(12)，第一弹簧(13)，第一弹簧收发器(14)，第二弹簧(15)，第二弹簧收发器(16)，第一腔体(17)、第一密封杆(18)，第二密封杆(19)，第二腔体(20)，第一气体入口(21)，第二气体入口(22)，气体出口(23)，压力传感器(24)，主通道(25)，湿天然气集输管线(26)；所述手柄(1)连接在减速机(3)的输入轴(2)上，所述减速机(3)的输出轴(4)与卷筒轴(7)通过联轴器联接，所述联轴器包括第一半联轴器(5)和第二半联轴器(6)，所述第一半联轴器轴(5)滑动安装在减速机(3)的输出轴(4)上，所述第一半联轴器(5)与减速机(3)的输出轴(4)通过花键连接，所述第二半联轴器(6)与卷筒轴(7)固定，所述H2S过滤罩(9)通过螺栓与第二腔体(20)连接，所述H2S过滤罩(9)通过固定螺栓与H2S浓度监测仪(10)连接，所述H2S过滤罩(9)内第一气体入口(21)、第二气体入口(22)通过固定螺栓与主通道(25)连接，所述主通道(25)内设有隔板(12)，所述主通道(25)通过管线与H2S吸收液储存槽(11)连接，所述H2S吸收液储存槽(11)通过管线与气体出口(23)连接，所述第一弹簧收发器(14)与第一弹簧(13)连接，所述第一弹簧(13)与第一密封杆(18)连接，所述第二弹簧收发器(16)与第二弹簧(15)连接，所述第二弹簧(15)与第二密封杆(19)连接，所述第一腔体(17)底部设有压力传感器(24)，所述第一腔体(17)与湿天然气集输管线(26)连通，所述卷筒轴(7)通过固定螺栓与导流叶片(8)连接。2.根据权利要求1所述的气田集输系统积液排出装置，其特征在于：第一半联轴器(5)可在减速机(3)的输出轴(4)上轴向滑动，所述第二半联轴器(6)焊接在提升装置的卷筒轴(7)上，且与减速机(3)的输出轴(4)顶端通过轴承连接，所述第一半联轴器(5)的外圈上设有轮齿，所述第二半联轴器(6)的内圈上设有轮齿，第一半联轴器(5)与第二半联轴器(6)通过轮齿啮合传动，装置处于停置状态时，第一半联轴器(5)通过在减速机(3)的输出轴(4)上进行轴向滑动，实现第一半联轴器(5)与第二半联轴器(6)分离，装置处于工作状态时，手动将第一半联轴器(5)在减速...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武，邹宇，商剑锋，王洪松，赵果，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51