制氮压缩装置的制作方法

本实用新型涉及油井用氮气压缩技术领域，是一种制氮压缩装置。

背景技术：

在石油钻井领域中会常用到氮气，氮气通常采用膜分离技术进行分离，分离出来的氮气还需要压缩处理，压缩后的氮气达到要求后方可进行冲井或洗砂作业，但现有氮气压缩装置存在结构复杂和输出压力不稳，同时现有常规做法是将压力没达标的氮气直接放空，有的甚至将压力达标的氮气在暂时不用时也直接放空，导致能耗高而造成成本高的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种制氮压缩装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有氮气压缩装置存在结构复杂、输出压力不稳和成本高的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种制氮压缩装置，包括氮气缓冲罐、一级压缩装置、一级冷却装置、一级过滤装置、二级压缩装置、二级冷却装置、二级过滤装置、三级压缩装置、三级冷却装置、三级过滤装置和四级压缩装置；在氮气缓冲罐的下部设有进气端，在氮气缓冲罐的上部设有出气端，在氮气缓冲罐的进气端上连接有第一来气管，氮气缓冲罐的出气端与一级压缩装置的进气端通过第一管线连接在一起，在第一管线上连接有第二来气管，一级压缩装置的出气端与一级冷却装置的进气端通过第二管线连接在一起，一级冷却装置的出气端与一级过滤装置的进气端通过第三管线连接在一起，一级过滤装置的出气端与二级压缩装置的进气端通过第四管线连接在一起，二级压缩装置的出气端与二级冷却装置的进气端通过第五管线连接在一起，二级冷却装置的出气端与二级过滤装置的进气端通过第六管线连接在一起，二级过滤装置的出气端与三级压缩装置的进气端通过第七管线连接在一起，三级压缩装置的出气端与三级冷却装置的进气端通过第八管线连接在一起，三级冷却装置的出气端与三级过滤装置的进气端通过第九管线连接在一起，三级过滤装置的出气端与四级压缩装置的进气端通过第十管线连接在一起，在四级压缩装置的出气端上连接有输气管线，在输气管线和第一管线之间连接有第一循环管，在第一循环管和第八管线之间连接有第二循环管，在第一来气管、第二来气管、第一循环管、第二循环管和输气管线上分别固定安装有阀门，在第一循环管和四级压缩装置之间的输气管线上固定安装有压力检测器。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在四级压缩装置的外侧有压缩氮气储罐，在压缩氮气储罐的下部设有进气端，在压缩氮气储罐的上部设有出气端，在压缩氮气储罐的进气端和输气管线之间连接有进气管，在压缩氮气储罐的出气端上连接有出气管，在出气管上连接有放空管，在放空管和压缩氮气储罐出气端之间的出气管上固定安装有压力检测器，在进气管、出气管和放空管上分别固定安装有阀门，在第一循环管和进气管之间的输气管线上固定安装有截止阀。

上述在第一循环管和四级压缩装置之间的输气管线上分别固定安装有四级冷却装置和温度检测器。

上述还包括撬座，氮气缓冲罐、一级压缩装置、二级压缩装置、三级压缩装置、四级压缩装置、一级冷却装置、二级冷却装置、三级冷却装置、四级冷却装置、一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置和压缩氮气储罐均固定安装在撬座上。

上述一级压缩装置、二级压缩装置、三级压缩装置和四级压缩装置均为增压机；一级冷却装置、二级冷却装置、三级冷却装置和四级冷却装置均为冷却器；一级过滤装置、二级过滤装置和三级过滤装置均为过滤器。

上述在第一管线、第二管线、第五管线和第八管线上分别固定安装有压力检测器。

上述在一级压缩装置、二级压缩装置、三级压缩装置和四级压缩装置上分别安装有温度检测器。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过氮气缓冲罐、一级压缩装置、一级冷却装置、一级过滤装置、二级压缩装置、二级冷却装置、二级过滤装置、三级压缩装置、三级冷却装置、三级过滤装置和四级压缩装置的配合使用，实现氮气压缩的目的，具有安全可靠的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了能耗和生产成本。

附图说明

附图1为本实用新型的工艺流程图。

附图中的编码分别为：1为氮气缓冲罐，2为一级压缩装置，3为一级冷却装置，4为一级过滤装置，5为二级压缩装置，6为二级冷却装置，7为二级过滤装置，8为三级压缩装置，9为三级冷却装置，10为三级过滤装置，11为四级压缩装置，12为第一来气管，13为第一管线，14为第二来气管，15为第二管线，16为第三管线，17为第四管线，18为第五管线，19为第六管线，20为第七管线，21为第八管线，22为第九管线，23为第十管线，24为输气管线，25为第一循环管，26为第二循环管，27为阀门，28为压力检测器，29为压缩氮气储罐，30为进气管，31为出气管，32为放空管，33为截止阀，34为四级冷却装置，35为温度检测器。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该制氮压缩装置包括氮气缓冲罐1、一级压缩装置2、一级冷却装置3、一级过滤装置4、二级压缩装置5、二级冷却装置6、二级过滤装置7、三级压缩装置8、三级冷却装置9、三级过滤装置10和四级压缩装置11；在氮气缓冲罐1的下部设有进气端，在氮气缓冲罐1的上部设有出气端，在氮气缓冲罐1的进气端上连接有第一来气管12，氮气缓冲罐1的出气端与一级压缩装置2的进气端通过第一管线13连接在一起，在第一管线13上连接有第二来气管14，一级压缩装置2的出气端与一级冷却装置3的进气端通过第二管线15连接在一起，一级冷却装置3的出气端与一级过滤装置4的进气端通过第三管线16连接在一起，一级过滤装置4的出气端与二级压缩装置5的进气端通过第四管线17连接在一起，二级压缩装置5的出气端与二级冷却装置6的进气端通过第五管线18连接在一起，二级冷却装置6的出气端与二级过滤装置7的进气端通过第六管线19连接在一起，二级过滤装置7的出气端与三级压缩装置8的进气端通过第七管线20连接在一起，三级压缩装置8的出气端与三级冷却装置9的进气端通过第八管线21连接在一起，三级冷却装置9的出气端与三级过滤装置10的进气端通过第九管线22连接在一起，三级过滤装置10的出气端与四级压缩装置11的进气端通过第十管线23连接在一起，在四级压缩装置11的出气端上连接有输气管线24，在输气管线24和第一管线13之间连接有第一循环管25，在第一循环管25和第八管线21之间连接有第二循环管26，在第一来气管12、第二来气管14、第一循环管25、第二循环管26和输气管线24上分别固定安装有阀门27，在第一循环管25和四级压缩装置11之间的输气管线24上固定安装有压力检测器28。第一来气管12可通入从膜分离达标后但压力波动较大的氮气，进入氮气缓冲罐1进行缓冲，使进入一级压缩装置2的氮气压力更稳定；第二来气管14可通入从膜分离达标后压力较稳定的氮气，可不通过氮气缓冲罐1而直接进入一级压缩装置2，这样可大大降低能耗；压力不达标的氮气可通过第一循环管25和第二循环管26再循环压缩，直至压力达标，从而避免了常规操作方法从四级压缩装置11出来的氮气因压力不达标而直接排空，从而大大降低了能耗，降低了生产成本；这样，通过氮气缓冲罐1、一级压缩装置2、一级冷却装置3、一级过滤装置4、二级压缩装置5、二级冷却装置6、二级过滤装置7、三级压缩装置8、三级冷却装置9、三级过滤装置10和四级压缩装置11的配合使用，实现氮气压缩的目的，具有安全可靠的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了能耗和生产成本。

可根据实际需要，对上述制氮压缩装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在四级压缩装置11的外侧有压缩氮气储罐29，在压缩氮气储罐29的下部设有进气端，在压缩氮气储罐29的上部设有出气端，在压缩氮气储罐29的进气端和输气管线24之间连接有进气管30，在压缩氮气储罐29的出气端上连接有出气管31，在出气管31上连接有放空管32，在放空管32和压缩氮气储罐29出气端之间的出气管31上固定安装有压力检测器28，在进气管30、出气管31和放空管32上分别固定安装有阀门27，在第一循环管25和进气管30之间的输气管线24上固定安装有截止阀33。这样，压缩氮气储罐29便于储存压力达标但暂时用不完的氮气，杜绝了按常规方法将暂时不用或用不完的压缩氮气直接排空的方法，从而大大降低了生产成本。

如附图1所示，在第一循环管25和四级压缩装置11之间的输气管线24上分别固定安装有四级冷却装置34和温度检测器35。这样，温度检测器35便于监测温度，温度高时可通过调节四级冷却装置34中的冷却介质，从而达到降温的目的。

根据需要，还包括撬座，氮气缓冲罐1、一级压缩装置2、二级压缩装置5、三级压缩装置8、四级压缩装置11、一级冷却装置3、二级冷却装置6、三级冷却装置9、四级冷却装置34、一级过滤装置4、二级过滤装置7、三级过滤装置10和压缩氮气储罐29均固定安装在撬座上。这样，撬座便于移动，也便于装卸，也可将撬座整体安装在车上。

根据需要，一级压缩装置2、二级压缩装置5、三级压缩装置8和四级压缩装置11均为增压机；一级冷却装置3、二级冷却装置6、三级冷却装置9和四级冷却装置34均为冷却器；一级过滤装置4、二级过滤装置7和三级过滤装置10均为过滤器。过滤器也可为常用的空气过滤器。

如附图1所示，在第一管线13、第二管线15、第五管线18和第八管线21上分别固定安装有压力检测器28。压力检测器28便于实时监测压力，也可用常规的压力表或压力传感器。

如附图1所示，在一级压缩装置2、二级压缩装置5、三级压缩装置8和四级压缩装置11上分别安装有温度检测器35。温度检测器35便于实时监测温度，也可用常规的温度计或温度传感器。

本实用新型的工作过程，工作时，第一来气管12通入从膜分离达标后但压力波动较大的氮气，进入氮气缓冲罐1进行缓冲，再进入一级压缩装置2，第二来气管14通入从膜分离达标后压力较稳定的氮气，可不通过氮气缓冲罐1而直接进入一级压缩装置2，然后分别依次进入一级冷却装置3、一级过滤装置4、二级压缩装置5、二级冷却装置6、二级过滤装置7、三级压缩装置8、三级冷却装置9、三级过滤装置10、四级压缩装置11和四级冷却装置34；经压力检测合格后的压缩氮气通过输气管线24进行冲井或洗砂作业，压力达标但暂时用不完的压缩氮气储存在压缩氮气储罐29中；压力不达标的氮气根据压力情况，可通过第一循环管25和第二循环管26再循环压缩，直至压力达标，从而避免了常规操作方法从四级压缩装置11出来的氮气因压力不达标而直接排空，从而大大降低了能耗，降低了生产成本；

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。