油田抽油机用lng燃料发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种油田抽油机用LNG燃料发电系统。应用在油田抽油机现场，可以完全取代传统柴油发电机发电给抽油机供电的模式。系统包括卸车汽化器(2)，LNG储罐(3)的底部接口通过管道和阀门连接LNG汽化器(9、10)，使LNG液体进入LNG汽化器(9、10)升温汽化后变成常温天然气，再连接天然气调压器(11)，从天然气调压器调整压力后作为发电机燃料连接到天然气发电机组(13)，使天然气发电机组发电输送到抽油机(14)，使抽油机工作在抽油生产状态。通过本系统可以使发电所用的燃料由柴油改为LNG，降低了运行成本，使用LNG燃料的发电机组尾气排放可以轻松达标，减轻了对大气的污染。
【专利说明】油田抽油机用LNG燃料发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油田抽油机用LNG燃料发电系统。可以广泛应用在各油田以抽油技术方式的生产领域。
【背景技术】
[0002]我国是个石油资源储量不丰富的国家，油层分散不够集中，且油层压力低，自喷油井所占比例很小，绝大部分的石油开采是靠抽油机抽油的方式进行，每台抽油机均需要消耗一定的电能，且有较多的油井产量是属于低产井，在一些偏远环境的油井，自然环境恶劣，由于架设电网供电的成本高，油井的产量低，不能投入较高的开发成本，所以在这些地区，油井的生产用电是采用就地发电的方式进行，目前主要是用柴油发电组发电，发出的电能给抽油机供电。柴油发电机组需要柴油做燃料，运行成本高，机组的控制系统低下，噪音和故障率也比较高，排放多数时间不达标，导致大气被污染。
[0003]目前，随着人们对节能降耗意识的提高以及天然气在动力能源方面的开发利用，成为了即石油之后的清洁能源之一，且明显低于石油的价格，也是被认为是最清洁环保的能源，特别是LNG技术的成熟使天然气的应用更加广泛，LNG最大的特点是它不需要管道输送，可以向油品一样方便的被车辆运输。LNG是低温液化天然气，天然气经过低温处理达到_162°C时就转变为低温液体，体积缩小了 600倍，这样天然气在不使用管道输送的情况下，实现了车辆运输，目前可以通过特种车辆把LNG方便的运输到各个地方，然后再通过专用的设备把液体转变为普通天然气进行使用。在LNG储运的过程中，会因储罐及管道达不到100%的绝热，而出现液体温度升高，部分液体被汽化而导致储罐中的压力升高，这部分气体称之为B0G，如果没有被及时利用则会通过安全放空系统被排放，为了安全的把BOG排放，通常需要EAG汽化器对需要排放的BOG气体再升温。
[0004]本实用新型是在抽油机现场采用了天然气发电机组，配备LNG专用设备，使用LGN做燃料，完全代替了抽油机使用的柴油发电供电设备，节约了运行成本，同时新型天然气发动机配置了先进的自动控制系统，使设备的稳定可靠性得到了加强。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于避免现有技术的不足提供一种油田抽油机用LNG燃料发电系统，通过本系统可以使发电所用的燃料由柴油改为LNG，从而大大降低了运行成本，机组尾气排放达标，更加环保。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:一种油田抽油机用LNG燃料发电系统，包括LNG卸车口、卸车汽化器、LNG储罐、EAG放空汽化系统、LNG汽化器、储罐增压调压阀、用液调压阀、BOG调压阀、天然气调压阀、超压放散阀、天然气发电机组、抽油机等部件组成。载有LNG的汽车槽车通过LNG卸车口把LNG转移到LNG储罐中，卸车过程中通过卸车汽化器连接到槽车给槽车增压来加快卸车速度。储罐中压力为0.4MPa的LNG液体经过用液调压阀后到LNG汽化器进行升温汽化，得到常温气态的天然气，然后经过天然气调压阀调整为0.03MPa稳定压力后，然后进入天然气发电机组燃烧做功发电，所发出的电能输送到抽油机，使抽油机进入抽油生产的工作状态。为了提高LNG汽化器的使用效率，系统配置两台LNG汽化器，为一用一备状态，在其中一台使用一段时间后，汽化器表面结霜厚度增加而影响LNG的升温效果，此时可以启用另一台备用汽化器，运行汽化器停运进入化霜备用状态，从而实现系统的连续高效工作。
[0007]系统工作时会自动调整LNG储罐中的LNG压力，使进入天然气发电机的燃料气
0.03Mpa压力保持稳定，不产生波动。当储罐压力低于0.4MPa时，储罐增压调压阀自动开启，LNG液体进入增压气化器产生气化，汽化后而膨胀的气态LNG进入储罐，使储罐压力升高，当压力达到额定值0.4MPa时，储罐增压调压阀自动关闭停止增压，当储罐因吸热导致储罐压力升高至0.45MPa时，BOG调压阀自动开启，在用液调压阀的作用下，气态的LNG优先进入LNG汽化器升温，然后被天然气发电机组使用，储罐压力因储罐内的气态天然气被机组优先使用而导致压力下降到0.45MPa，BOG调压阀自动关闭，系统重新回到LNG的液体供应状态，使系统的压力保持稳定，同时达到了零BOG排放，提高了使用效率。当系统出现故障导致供给到天然气发电机组的天然气燃料压力升高时，超压放散阀自动打开泄压，及时保护天然气发电机组设备不会因压力升高损坏；所述抽油机的电能是通过天然气发电机组供给的，天然气发电机组需要的燃料是由LGN储罐、LNG汽化器、用液调压阀、BOG调压阀、天然气调压阀、天然气放散阀等相互组合后供给的。
[0008]进一步，所述的抽油机所需的电能不限于使用LNG汽化器升温汽化LNG的形式，只要抽油机的供电是通过在同一现场使用LNG为燃料发电的系统，即适用于本实用新型。
[0009]进一步，所述的LNG储罐压力不限于0.45Mpa的工作压力，压力保持稳定是通过储罐增压调压阀、用液调压阀和BOG调压阀自动开闭来达到的。
[0010]进一步，所述的LNG汽化效果是通过一用一备两个独立LNG汽化器实现的，保证系统可以高效连续运行。
[0011]进一步，所述的供给天然气发电机组天然气燃料压力异常高时，超压放散阀会自动打开进行泄压，及时保护天然气发电机组不受到损坏。
[0012]本实用新型的有益效果是:在油田井口抽油机的供电系统中改用LNG做燃料，使用先进的天然气发动机组发电，告别了传统的柴油发电模式，使抽油机开采石油的运行成本下降30%左右，使用LNG燃料的发电机组尾气排放可以轻松达标，大大减轻了对大气的污染，系统采用了储罐增压调压阀、用液调压阀、BOG调压阀，自动稳定了系统的压力，实现了 BOG气体零排放，新型的天然气发电机配备了先进的控制系统，可以及时准确反映机组的工作状态，大大提高了系统的稳定性，降低了现场操作值班人员的工作强度，提高了油田安全生产运行机率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的设备总体结构示意图
[0014]【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0016]实施例:参照图1所示，一种油田抽油机用LNG燃料发电系统，包括卸车辅助设备卸车汽化器2，LNG卸车口 I通过管道和阀门连接到LNG储罐3的底部接口，LNG储罐3的底部接口还通过管道和阀门连接到用液调压阀7的入口，用液调压阀7的出口通过管道和阀门连接到LNG汽化器9、10的入口，LNG汽化器9、10的出口通过管道和阀门连接到天然气调压器11的入口，天然气调压器11的出口通过管道和阀门连接到天然气发电机组13，天然气发电机组13通过电缆连接到抽油机14完成向抽油机供电。所述系统的LNG储罐3顶部接口通过安全阀和管道连接EAG放空汽化系统4。所述系统的LNG储罐3底部另外接口还通过储罐增压调压阀6连接增压汽化器5，增压汽化器5通过管道和阀门连回到LNG储罐3的顶部接口。所述的LNG储罐3的顶部接口通过管道和阀门连接到BOG调压阀8的入口，BOG调压阀8的出口通过管道和阀门连接到LNG汽化器9、10的入口。所述的天然气调压器11的储罐增压调压阀自动开启，LNG液体进入增压气化器产生气化，汽化后而膨胀的气态LNG进入储罐，使储罐压力升高，当压力达到额定值0.4MPa时，储罐增压调压阀自动关闭停止增压，当储罐因吸热导致储罐压力升高至0.45MPa时，BOG调压阀自动开启，在用液调压阀的作用下，气态的LNG优先进入LNG汽化器升温，然后被天然气发电机组使用，储罐压力因储罐内的气态天然气被机组优先使用而导致压力下降到0.45MPa，BOG调压阀自动关闭，系统重新回到LNG的液体供应状态，使系统的压力保持稳定，同时达到了零BOG排放，提高了使用效率。当系统出现故障导致供给到天然气发电机组的天然气燃料压力升高时，超压放散阀自动打开泄压，及时保护天然气发电机组设备不会因压力升高损坏；所述抽油机的电能是通过天然气发电机组供给的，天然气发电机组需要的燃料是由LGN储罐、LNG汽化器、用液调压阀、BOG调压阀、天然气调压器、天然气放散阀等相互组合后供给的。
[0017] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种油田抽油机用LNG燃料发电系统，由LNG卸车口⑴、卸车汽化器⑵、LNG储罐(3)、EAG放空汽化系统(4)、增压汽化器(5)、LNG汽化器(9、10)、储罐增压调压阀(6)、用液调压阀(7)、BOG调压阀(8)、天然气调压器(11)、超压放散阀(12)、天然气发电机组(13)、抽油机(14)等部件组成，其特征是:LNG卸车口(I)通过管道和阀门连接到LNG储罐(3)的底部接口，LNG储罐(3)的底部接口还通过管道和阀门连接到用液调压阀(7)的入口，用液调压阀⑵的出口通过管道和阀门连接到LNG汽化器(9、10)的入口，LNG汽化器(9、10)的出口通过管道和阀门连接到天然气调压器(11)的入口，天然气调压器(11)的出口通过管道和阀门连接到天然气发电机组(13)，天然气发电机组(13)通过电缆连接到抽油机(14)，LNG储罐(3)顶部接口通过安全阀和管道连接EAG放空汽化系统(4)，LNG储罐(3)底部另外接口还通过储罐增压调压阀(6)连接增压汽化器(5)，增压汽化器(5)通过管道和阀门连回到LNG储罐(3)的顶部接口，LNG储罐(3)的顶部接口通过管道和阀门连接到BOG调压阀⑶的入口，BOG调压阀⑶的出口通过管道和阀门连接到LNG汽化器(9、10)的入口，天然气调压器(11)的出口通过管道和阀门连接有超压放散阀(12)。
2.如权利要求1所述的油田抽油机用LNG燃料发电系统，其特征是:所述抽油机的供电是使用LNG做为燃料发电的系统供给的，不限于使用LNG汽化器(9、10)升温汽化LNG的形式，只要是在同一现场使用LNG燃料发电供给抽油机工作的结构形式即适用于本实用新型。
3.如权利要求1所述的油田抽油机用LNG燃料发电系统，其特征是:所述系统中LNG储罐(3)、储罐增压调压阀(6)、用液调压阀(7)、B0G调压阀(8)相互连接的结构，来保持LNG储罐压力稳定。
4.如权利要求1所述的油田抽油机用LNG燃料发电系统，其特征是:所述的天然气调压器(11)的出口通过管道和阀门连接有超压放散阀(12)的结构，及时保护天然气发电机组(13)不会因压力升高损坏。
【文档编号】F17C13/04GK203515861SQ201320361876
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】周宝星, 蒋德胜, 李宏宽 申请人:北京超拓远大石油科技有限公司