专利名称：油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉石油开采中的套管气回收及原油输送艺技术领域，具体涉及油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统。
背景技术：
在现行的原油开采工艺中，由于原油开采中油井套管中的天然气的产量不是很大，加之产量不稳定。因此一般都是只铺设输油管道到集输站。因现有采油工艺设计和相关的配套设施不到位，从套管中所产生的天然气没有专门的输气管线来输送，是的油井井口产生的天然气无法输送至集输站。这部分天然气无法得到有效利用。一般通过短管线送至油井附近的火炬燃烧塔，将其燃烧掉。以确保采油生产中的生产和人员的安全。油井的地域分布广泛，自然条件差等原因是的油井的开采成本中人员的费用占了 相当的比例。而套管气的不稳定性和产量不高，因此在实际开采作业中一般不回收套管气，以减少井上的工作人员。提高生产的安全性。如何以合理的成本来回收套管天然气是现在正在改进提高的采油工艺技术的领域之一。在采油作业中，由于油田大都处于西北寒冷地区，原油在冬季低温下的粘度会增加很多，因此冬季原有的密闭灌输中结蜡堵管的现象经常出现。在采油工艺技术中经常采用投球、高压蒸汽扫线、原油加热等辅助措施来保证原有的稳定输送。如何在正常输送中尤其是冬季开发运用新的原油输送工艺技术，是现在正在研究试验的采油工艺技术领域的重要课题之一。涡流输送技术是一种广泛由于粉状、高粘度物料输送的技术。其主要是通过改变物料的运动方式来实现输送功能。例如面粉、煤灰、炭黑等粉状物料的输送。为了降低运动粘度，一般采用压缩空气作为输送动力，将气体和粉状物料混合并在管壁上产生更螺旋状的运动形式。使的输送时不会沉淀，结块。并利用压差实现输送的目的。现有涡流运动理论分析证实，涡流态的物料其运动时的分子摩擦力要远远小于一般的轴向运动是的摩擦力。将涡流技术用于原油的输送是采油工艺技术领域的正在发展的应用技术。
实用新型内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统，利用套管气实现油气混合涡流输送，防止结蜡、沉淀的产生。为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统，包括原油缓冲罐37，原油缓冲罐37的入口通过油管进口阀7和油管进口 6连接，原油缓冲罐37的加压口依次经过油压套压平衡阀5、套管气压力表35、套管气压力变送器34、输气泵进口阀33并通过套管气通道39和输气泵32的出口连接，原油缓冲罐37的出口依次经过原油温度传感器12、原油流量计13、原油压力表14、原油压力变送器15、输油泵进口阀门16、输油泵17、输油泵出口阀18、原油止回阀19和涡流气液混合器20的入口连接，涡流气液混合器20的出口依次通过出口压力变送器21、出口压力表23和出口 22连接，涡流气液混合器20的加压口依次通过气体止回阀25、气体流量计26、输气泵出口阀31和输气泵32连接，原油缓冲罐37的底部设有原油缓冲罐排污阀10，油管进口 6通过油管旁路阀8、原油缓冲罐安全阀38和原油缓冲罐37连通，油管进口 6通过油管旁路阀8和出口 22连通，油井上的套管出口通过套管气进口 3分成两路，一路通过套管气进口阀4和套管气通道39连通，另一路通过套管气进口切换阀门2和天然气火炬出口 I连通，或通过套管气进口切换阀门2、气罐安全阀30和气体缓冲罐28连通，气体缓冲罐28的出口通过气罐出口阀29和气体流量计26、输气泵出口阀31之间的管路连通，气体缓冲罐28底部设有气体缓冲罐排污阀27。所述的套管气进口切换阀门2、套管气进口阀4、油压套压平衡阀5、油管进口阀7、油管旁路阀8、原油温度传感器12、原油流量计13、原油压力变送器15 、输油泵进口阀门16、输油泵17、输油泵出口阀18、原油止回阀19、出口压力变送器21、气体流量计26、输气泵进口阀33、套管气压力变送器34分别和控制器36电路连接。本实用新型的优点为实现原油的独立输送，减少抽油机的背压，可以提高抽油效率和采油产量；可以完全回收套管气，增加采油的效益，消除由于套管气燃烧所带来的环境污染；利用套管气可以实现充气降粘，减少原油输送是的动态粘度；实现涡流输送，减少原油在输油管里的结蜡，沉淀等堵管现象的发生。大大减少输油管的维护费用。其五实现了自动化控制，可以遥控遥测，大大减少人工成本，实现油井采油的精细化管理。
附图是本实用新型的结构示意图，实线为油气管路；虚线为控制及信号回路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细描述。油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统，包括原油缓冲罐37，原油缓冲罐37的入口通过油管进口阀7和油管进口 6连接，原油缓冲罐37的加压口依次经过油压套压平衡阀5、套管气压力表35、套管气压力变送器34、输气泵进口阀33并通过套管气通道39和输气泵32的出口连接，原油缓冲罐37的出口依次经过原油温度传感器12、原油流量计13、原油压力表14、原油压力变送器15、输油泵进口阀门16、输油泵17、输油泵出口阀18、原油止回阀19和涡流气液混合器20的入口连接，涡流气液混合器20的出口依次通过出口压力变送器21、出口压力表23和出口 22连接，涡流气液混合器20的加压口依次通过气体止回阀25、气体流量计26、输气泵出口阀31和输气泵32连接，原油缓冲罐37的底部设有原油缓冲罐排污阀10，油管进口 6通过油管旁路阀8、原油缓冲罐安全阀38和原油缓冲罐37连通，油管进口 6通过油管旁路阀8和出口 22连通，油井上的套管出口通过套管气进口 3分成两路，一路通过套管气进口阀4和套管气通道39连通，另一路通过套管气进口切换阀门2和天然气火炬出口 I连通，或通过套管气进口切换阀门2、气罐安全阀30和气体缓冲罐28连通，气体缓冲罐28的出口通过气罐出口阀29和气体流量计26、输气泵出口阀31之间的管路连通，气体缓冲罐28底部设有气体缓冲罐排污阀27。所述的套管气进口切换阀门2、套管气进口阀4、油压套压平衡阀5、油管进口阀7、油管旁路阀8、原油温度传感器12、原油流量计13、原油压力变送器15、输油泵进口阀门16、输油泵17、输油泵出口阀18、原油止回阀19、出口压力变送器21、气体流量计26、输气泵进口阀33、套管气压力变送器34分别和控制器36电路连接。本实用新型的工作原理为抽油机从油井内抽出的原油直接进入系统的油管进口 6，进入原油缓冲罐37。由于一般的抽油机是间歇式的，所以原油的流量也是间歇式的，将间歇式的原油进入原油缓冲罐后，可为后面的原油加压提供连续稳定的流量。也可以将原油中的伴生气也收集在原油缓冲罐中。以利于后续的输油泵连续输送。输油泵32将原油缓冲罐37内的原油和伴生天然气加压后输送至涡流气液混合器20，产生涡流效应，并通过进入的套管天然气的加速后，以涡流形式输送至出口 22，原油和天然气在输油管道内以涡流的方式输送。由于涡流运动的效应，原油中的水始终在管壁附近运动，使得原油中的结蜡物质和管壁的接触机会大大减少。这样大大减少了原油在管道内的结蜡堵管现象。其中输油泵进口阀门16和输油泵出口阀门18主要用于输油泵17维修时防止原油和天然气泄漏。原油止回阀19主要用 于防止出口 22压力大于输油泵的输出压力时，自动关闭通路，以保护输油泵17。油井上的套管出口直接接入系统的套管气进口3，套管中的天然气通过输气泵32加压，输送至气体缓冲罐和涡流气液混合器20。其中气体止回阀25用于保证压力气体回路的的压力和压力输油回路的压力平衡。当气体压力低于输油压力时，气体止回阀自动切断通路。输气泵32继续加压，直至压力平衡。气体开始进入涡流混合器20。当气体从涡流气液混合器的切向进入后，原油的涡流效应被进一步加强，同时在有限的空间内气体和液体充分混合。使得原油的动态粘度大大下降，减少了原油在管道内的流动阻力。利用气体的低粘度特性来降低原油的运动粘度。产生充气降粘效应。安全保护系统当系统发生故障时，带电动或气动操作器的套管气进口切换阀2打开；套管气进口阀4关闭。套管气直接进入火炬燃烧管路。套管气进口气切换阀2和套管气进口阀4可以合并为一个三通阀。油管进口阀7关闭；油管旁路阀8打开。原油从油路旁路管9直接通道出口 22。油管进口阀7和油管旁路阀8可以合并为一个三通阀。当原油缓冲罐37内的压力超过额定压力时原油缓冲罐上的安全阀打开将介质泄压到油路旁路管9内。以确保罐体安全。当气体缓冲罐28内的压力超过额定压力时其上面的气罐安全阀30打开，将过压气体通到火炬燃烧管道。油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统装置有控制器36。可以根据原油缓冲罐的压力变送器15的信号决定是否开启输油泵18。可以根据套管气压力变送器34的信号决定是否开启输气泵32。可以根据系统是否正常工作来控制原油进口阀7或者原油旁路阀8的通断。同样控制套管气进口阀4或者套管气切换阀的通断。还可以根据原油流量计13和气体流量计26的信号和设定值来决定是否开启输油泵18和输气泵31。还可以根据上述参数的组合来对整个系统进行控制。满足采油工艺的工艺要求。
权利要求1.油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统，包括原油缓冲罐(37)，其特征在于原油缓冲罐(37)的入口通过油管进ロ阀(7)和油管进ロ(6)连接，原油缓冲罐(37)的加压ロ依次经过油压套压平衡阀(5)、套管气压カ表(35)、套管气压カ变送器(34)、输气泵进ロ阀(33)并通过套管气通道(39)和输气泵(32)的出口连接，原油缓冲罐(37)的出口依次经过原油温度传感器(12)、原油流量计(13)、原油压カ表(14)、原油压カ变送器(15)、输油泵进ロ阀门(16)、输油泵(17)、输油泵出ロ阀(18)、原油止回阀(19)和涡流气液混合器(20)的入口连接，涡流气液混合器(20)的出ロ依次通过出ロ压カ变送器(21)、出口压カ表(23)和出口(22)连接，涡流气液混合器(20)的加压ロ依次通过气体止回阀(25)、气体流量计(26)、输气泵出口阀(31)和输气泵(32)连接，原油缓冲罐(37)的底部设有原油缓冲罐排污阀(10)，油管进ロ(6)通过油管旁路阀(8)、原油缓冲罐安全阀(38)和原油缓冲罐(37)连通，油管进ロ(6)通过油管旁路阀(8)和出口(22)连通，油井上的套管出口通过套管气进ロ(3)分成两路，一路通过套管气进ロ阀(4)和套管气通道(39)连通，另ー路通过套管气进ロ切换阀门(2)和天然气火炬出口(I)连通，或通过套管气进ロ切换阀门(2)、气罐安全阀(30)和气体缓冲罐(28)连通，气体缓冲罐(28)的出口通过气罐出口阀(29)和气体流量计(26)、输气泵出口阀(31)之间的管路连通，气体缓冲罐(28)底部设有气体缓冲罐排污阀(27)。
2.根据权利要求I所述的油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统，其特征在干所述的套管气进ロ切换阀门(2)、套管气进ロ阀(4)、油压套压平衡阀(5)、油管进ロ阀(7)、油管旁路阀(8)、原油温度传感器(12)、原油流量计(13)、原油压カ变送器(15)、输油泵进ロ阀门(16)、输油泵(17)、输油泵出口阀(18)、原油止回阀(19)、出口压カ变送器(21)、气体流量计(26)、输气泵进ロ阀(33)、套管气压カ变送器(34)分别和控制器(36)电路连接。
专利摘要油井的套管气回收及原油输送的油气混合涡流输送系统，原油缓冲罐(37)的入口通过油管进口阀(7)和油管进口(6)连接，原油缓冲罐(37)的加压口依次经过油压套压平衡阀(5)、套管气压力表(35)、套管气压力变送器(34)、输气泵进口阀(33)并通过套管气通道(39)和输气泵(32)的出口连接，原油缓冲罐(37)的出口依次经过原油温度传感器(12)、原油流量计(13)、原油压力表(14)、原油压力变送器(15)、输油泵进口阀门(16)、输油泵(17)、输油泵出口阀(18)、原油止回阀(19)和涡流气液混合器(20)的入口连接，涡流气液混合器(20)的出口依次通过出口压力变送器(21)、出口压力表(23)和出口(22)连接，通过回收原油开采过程中产生的天然气并加压实现油气混输，实现原油开采的效益最大化，其中通过输气泵的加压输送，经过涡流混合器的流态优化，通过全自动的工作控制和安全保护实现效益和安全的保障。
文档编号F17D1/14GK202546266SQ201220033949
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者刘恒, 张西跃 申请人:深圳乐满油气技术有限公司