本实用新型专利技术公开了一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置，涉及油气回收设备技术领域，包括单螺杆水润滑压缩机、三相分离桶和储水桶，压缩机的进口管线上依次设有进气过滤器、第一换热器和进气压力变送器，其出口与三相分离桶的压缩机进口连通；三相分离桶的顶部设有出气管线，底部设有排污口，侧部设有排油管，其通过循环冷却管线与压缩机连通，通过排水管线和补水管线与储水桶连通；出气管线上依次设有最小压力阀和单向阀，循环冷却管线上依次设有第二换热器和过滤器，排水管线上设有冷凝水回用过滤器，储水桶上还设有外来水源接入口；本装置运行稳定性好，压缩机回转件为金属螺杆加非金属材质星轮设计，无着火点，无爆燃爆炸风险。无爆燃爆炸风险。无爆燃爆炸风险。
【技术实现步骤摘要】
一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置
[0001]本技术涉及油气回收设备
，具体涉及一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置。
技术介绍
[0002]在油田生产过程中，联合站与接转站、输油站原油储罐内的原油富含大量挥发气。该挥发气成分复杂，除含有大量甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，还含有硫化氢，在油田应用注高压氮气及二氧化碳气体驱油工艺后，还富含氮气及二氧化碳温室气体，如果不进行回收，这些气体将通过储罐呼吸阀直接排向大气，严重污染环境。
[0003]在使用原油脱水工艺的开采区块联合站，原油脱水后温度高达50
‑
65℃，挥发气挥发量成倍增加。这些挥发气不断从储罐中析出并挥发至大气中，宝贵的天然气资源被浪费的同时，也对大气环境造成了严重污染。
[0004]在油田生产过程中，采油井井筒内的原油富含大量天然气。该气体成分复杂，除含有大量甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，还含有硫化氢，在油田应用注高压氮气及二氧化碳气体驱油工艺后，还富含氮气及二氧化碳温室气体。这些天然气不断从原油中析出并积聚在井筒内，压力不断升高。当天然气压力大于输油管道回压时，这些天然气将进入输油管道随油井采出液被输送到油田的接转站或联合站进行进一步处理。对于管道回压高的偏远井，天然气压力小于输油管道回压，这些天然气将无法送出，继续积聚在井筒内且压力不断增加，将大大压缩井筒内原油的液面高度。原油液面高度下降后，将带来两个显著问题：A抽油泵充满度降低，采出油产量降低；B地层压力受到井筒天然气压力压迫，地层原油产出减少。
[0005]为了解决上述两个问题，各油田在压缩机方面主要采取了以下措施：
[0006]1、使用活塞式压缩机抽取、增压输送天然气，该方案缺陷是：
[0007]易损件多：进排气阀、活塞环、支撑环、节流环、刮油环组、油封、气阀及垫圈、填料等需要定期更换,达到大修周期后还需大修曲轴、更换连杆瓦、曲轴瓦等；
[0008]保养耗材多：气滤、油滤、润滑油等投入费用较高；
[0009]维保工作量大费用高：维保费时费力，人工成本高；
[0010]存在水击现象：井口天然气温度在45
‑
55℃，富含饱和水及轻烃类物质，由井口进入压缩机前产生大量冷凝水及轻质油，随天然气进入压缩机，导致压缩机发生液击现象，无法正常运行；
[0011]活塞机压缩效率低，能耗高：相比螺杆压缩机能耗高15
‑
20%。
[0012]以上问题导致压缩机无法长期稳定运行，大量的维保费用持续投入，无法带来经济效益。
[0013]2、使用喷油双螺杆压缩机抽取、增压输送天然气，缺点如下：
[0014]双金属螺杆压缩，始终存在着火点这一致命缺陷，爆燃和爆炸风险高；该类型压缩机为双金属螺杆压缩，发生机械故障或螺杆磨损后金属螺杆易打火，火花从压缩机压缩室进入油气分离痛，极易将油气精分滤芯和润滑油点燃爆炸。
[0015]天然气、润滑油及轻质油共桶，爆燃和爆炸风险高；井口天然气含烃类物质组分较高，冷凝及压缩后液化的轻质油会随天然气一同进入油气分离桶，导致润滑油会被很快稀释，粘度降低，失去润滑作用；润滑油变质后，螺杆结焦积碳加剧，极易咬死，产生火花与静电，点燃润滑油及燃点较低的纸质油气分离器滤芯，导致爆燃爆炸。
[0016]螺杆受硫化氢及二氧化碳腐蚀，寿命有限；油井天然气富含硫化氢，硫化氢及二氧化碳遇水后产生腐蚀性极强的亚硫酸，使20Cr或40Cr合金材质的双金属螺杆很快失效。
[0017]冷凝水导致润滑油迅速乳化失效；井口天然气温度在45
‑
55℃，富含饱和水，由井口进入压缩机前产生大量冷凝水，随天然气进入压缩机，导致压缩机润滑油短期失效，螺杆缺乏良好润滑，结焦积碳加剧，极易咬死，产生火花与静电，点燃润滑油及燃点较低的纸质油气分离器滤芯，导致爆燃爆炸。
[0018]压缩温度高，爆炸风险高；该类型压缩机压缩温度高于100℃，出口气体温度高于80℃，且夏季易高温停机，不适合用于野外工况天然气压缩。
[0019]维修保养耗材多、价格高；需定期更换油气桶精密滤芯、气滤、油滤、油分、润滑油等投入费用较高；后期配件：断油阀、温控阀、加卸荷阀等更换费用高。
[0020]综合以上，现有回收装置存在以下问题：伴生气和挥发气内富含饱和水，当水随天然气进入活塞式压缩机，会导致活塞式压缩机发生液击现象，使其无法正常运行；当水随天然气进入喷油双螺杆压缩机，会导致双螺杆压缩机润滑油短期失效，螺杆缺乏良好润滑，结焦积碳加剧，极易咬死，产生火花与静电会导致爆燃爆炸。因此，急需开发一种新型的油气回收设备。
技术实现思路
[0021]本技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供了一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置，属于油气回收设备领域。
[0022]本技术的技术方案是：一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置，包括单螺杆水润滑压缩机、三相分离桶和储水桶，所述单螺杆水润滑压缩机的进口管线上依次设有进气过滤器、第一换热器和进气压力变送器，其出口与三相分离桶的压缩机进口连通；所述三相分离桶的顶部设有出气管线，底部设有排污口，侧部设有排油管，其通过循环冷却管线与压缩机连通，通过排水管线和补水管线与储水桶连通；所述出气管线上依次设有最小压力阀和单向阀，所述循环冷却管线上依次设有第二换热器和过滤器，所述排水管线上设有冷凝水回用过滤器，所述储水桶上还设有外来水源接入口；
[0023]优选的，所述单螺杆水润滑压缩机主螺杆为金属材质、两侧星轮为非金属耐磨材质。
[0024]优选的，所述进气过滤器滤芯的材质为高分子材料或不锈钢。
[0025]优选的，所述出气管线上设有供气压力变送器。
[0026]优选的，所述进口管线的进口端与出气管线的末端之间设有单向稳压阀。
[0027]优选的，所述第一换热器和第二换热器为风冷散热器或螺杆冷水机水冷换热。
[0028]优选的，还包括撬装房体，所述压缩机、三相分离桶、储水桶及其附件安装在撬装房体内，所述撬装房体上设有防爆排风扇、可燃气及硫化氢探测报警器和防爆电暖气。
[0029]本技术与现有技术相比较，具有以下优点：
[0030]本技术运行稳定性好，运行费用极大降低，相比现有技术的优点如下：
[0031]（1）本技术采用单螺杆水润滑压缩机，水润滑压缩温度低，无液击现象，水和烃类物质不影响装置正常工作，也克服了喷油双螺杆压缩机夏季易高温停机的问题，适用于野外工况天然气压缩。同时本技术设计了天然气冷凝水回收、处理、回用装置，解决了野外采油井井口无压缩机润滑水源的问题。即通过循环冷却管线可利用天然气冷凝水对单螺杆水润滑压缩机进行润滑及冷却，多余的冷凝水可进入储水桶储存用以补充循环水消耗，使装置可应用于无润滑水源的野外采油井井口。
[0032]（2）本技术压缩机回转件为金属螺杆加非金属材质星轮设计，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置，其特征在于：包括单螺杆水润滑压缩机、三相分离桶和储水桶，所述单螺杆水润滑压缩机的进口管线上依次设有进气过滤器、第一换热器和进气压力变送器，其出口与三相分离桶的压缩机进口连通；所述三相分离桶的顶部设有出气管线，底部设有排污口，侧部设有排油管，其通过循环冷却管线与压缩机连通，通过排水管线和补水管线与储水桶连通；所述出气管线上依次设有最小压力阀和单向阀，所述循环冷却管线上依次设有第二换热器和过滤器，所述排水管线上设有冷凝水回用过滤器，所述储水桶上还设有外来水源接入口。2.根据权利要求1所述的一种油井伴生气与原油储罐挥发气回收环保增效装置，其特征在于：所述单螺杆水润滑压缩机主螺杆为金属材质、两侧星轮为非金属耐磨材质。3.根据权利要求1所述的一种油井伴生气与原油储罐挥...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建义，刘秀明，谢孝国，宋建鑫，刘月红，
申请(专利权)人：山东盛巴克环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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