一种单井油气收集装置.pdf

本发明公开了一种单井油气收集装置，包括底座和设置在底座上的罐体，在罐体上部设有安全阀，所述罐体内部设有反冲洗装置、加热装置、油气分离装置、计量装置和物位显示装置，所述反冲洗装置沿罐体延伸的方向布设在罐体底部，所述加热装置沿罐体延伸的方向布设在反冲洗装置的上方，所述油气分离装置、计量装置和物位显示装置由左至右依次布设在罐体内部。与现有技术相比，本发明的有益效果为：消除现场天然气就地排放，实现清洁生产，消除安全隐患；可实现高回压井及边远散井进罐计量生产，可实现单井天然气及时回收，集储存、分离、加热、计量、清洗功能于一体，功能组合方便，现场安装无需焊接即可安装投运。

1.  一种单井油气收集装置，其特征在于：包括底座（1）和设置在底座上的罐体（2），在罐体上部设有安全阀（3），所述罐体内部设有反冲洗装置、加热装置、油气分离装置、计量装置和物位显示装置，所述反冲洗装置沿罐体延伸的方向布设在罐体底部，所述加热装置沿罐体延伸的方向布设在反冲洗装置的上方，所述油气分离装置、计量装置和物位显示装置由左至右依次布设在罐体内部。

2.  根据权利要求1所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述反冲洗装置包括沿罐体延伸的方向平行设置的两根干管（4），所述两根干管以罐体的中轴线为对称轴对称分布，所述两根干管汇合于进水总管（5）上，进水总管伸出罐体的端部设有进水接口（6）。

3.  根据权利要求2所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述干管上焊接有外侧冲砂管（7-1）和内侧冲砂管（7-2），所述相邻外侧冲砂管和内侧冲砂管之间均以其所在的干管中轴线为对称轴分布在干管中轴线的两侧，所述相邻外侧冲砂管和内侧冲砂管之间的夹角α为60-80°，所述外侧冲砂管与罐体内壁之间的水平距离为140-160mm。

4.  根据权利要求1所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述加热装置包括沿罐体延伸的方向设置在反冲洗装置上方的内壁为耐火混凝土的火筒（8），所述火筒的一端伸出罐体与燃烧器（9）相连，所述火筒与燃烧器相接的端部与内部输气管（10）相连，所述内部输气管的自由端与集气装置相连。

5.  根据权利要求4所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述集气装置包括集气罩（11），在集气罩内部设有捕雾器（12），所述集气罩顶部设有出气口（13）。

6.  根据权利要求1所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述油气分离装置包括置于进料分离筒（14）内水平设置的圆形横板（15），所述圆形横板上表面上呈十字交叉设有整流预分离板（16）和来液旋流同心板（17），所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间，所述来液旋流同心板上设有圆形通孔（18），相邻圆形通孔之间的间距为75mm，圆形通孔的直径为12mm；所述进料分离筒与进料管（19）相连，所述进料管的自由端设有原油进口（20），所述进料管上设有物料控制阀（21）。

7.  根据权利要求1所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述计量装置包括原油计量装置和气体计量装置，所述原油计量装置包括设置在罐体内部的高位放油管线（22）和低位放油管线（23），所述高位放油管线和低位放油管线上均设有油阀（24），所述高位放油管线和低位放油管线汇合于出油管线（25）上，出油管线的自由端设有原油出口（26），所述出油管线上设有原油流量计（27）；所述气体计量装置包括天然气外输管线（28），所述天然气外输管线的一端与集气罩顶部的出气口相连，其另一端设有天然气出口（29），所述天然气外输管线上设有气体流量计（30）和气阀（31）。

8.  根据权利要求7所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述高位放油管线上的高位放油口（22-1）与火筒上外壁之间的垂直距离a为100-110mm，所述低位放油管线上的低位放油口（23-1）与罐体底内壁之间的垂直距离b为50-60mm。

9.  根据权利要求1所述的单井油气收集装置，其特征在于：所述物位显示装置包括焊接在罐体外壁的浮球口（32），所述浮球口中设有罐标转子（33），所述罐标转子和浮球口之间通过螺栓（34）和法兰盖（35）固定，在罐标转子和法兰盖之间设有密封件（36），所述罐标转子上由内到外依次同轴设有液位指示牌（37）和指针（38）；所述罐标转子位于罐体内的一端设有键槽（39），所述键槽内设有平键（40），罐标转子通过平键与联轴（41）之间键连接，在联轴的另一端连接有浮球连杆（42），所述浮球连杆的下部连接有浮球（43）。

一种单井油气收集装置
技术领域
本发明属于油井用辅助设备，特别涉及一种单井油气收集装置。
背景技术
随着油田的不断开发，处于油气集输管网边缘的开发井越来越多，由于处于油气集输管网边缘，这部分油井集油管线长、热损失大、液体输送阻力大，难以进系统连续正常生产，出于保证生产的需要，目前采用单拉模式生产，即油进常压储油罐；有的油井抽出的原油粘度大，容易堵塞输油管道；由于无有效回收工艺及手段，大量伴生气就地直接排放到大气中；为了解决原油粘度大的问题，需要对常压储油罐进行加热：通常采取的措施是使用煤在火筒内燃烧进行加热，浪费资源，污染环境；由于天然气就地排向大气中，遇到明火非常容易爆炸，存在非常大的安全隐患。而且，目前的油气田站场采用的油气处理设备一次性投资大，后期维护成本高，人员劳动强度大，运行成本高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种单井油气收集装置，能够集储存、分离、加热、计量、清洗功能于一体，在保障生产的同时进行油气回收，可有效提高生产管理水平，实现清洁生产，在正常操作条件下，不存在安全风险，经济效益明显。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种单井油气收集装置，包括底座和设置在底座上的罐体，在罐体上部设有安全阀，所述罐体内部设有反冲洗装置、加热装置、油气分离装置、计量装置和物位显示装置，所述反冲洗装置沿罐体延伸的方向布设在罐体底部，所述加热装置沿罐体延伸的方向布设在反冲洗装置的上方，所述油气分离装置、计量装置和物位显示装置由左至右依次布设在罐体内部。
所述反冲洗装置包括沿罐体延伸的方向平行设置的两根干管，所述两根干管以罐体的中轴线为对称轴对称分布，所述两根干管汇合于进水总管上，进水总管伸出罐体的端部设有进水接口。
所述干管上焊接有外侧冲砂管和内侧冲砂管，所述相邻外侧冲砂管和内侧冲砂管之间均以其所在的干管中轴线为对称轴分布在干管中轴线的两侧，所述相邻外侧冲砂管和内侧冲砂管之间的夹角α为60-80°，所述外侧冲砂管与罐体内壁之间的水平距离为140-160mm。
所述加热装置包括沿罐体延伸的方向设置在反冲洗装置上方的内壁为耐火混凝土的火筒，所述火筒的一端伸出罐体与燃烧器相连，所述火筒与燃烧器相接的端部与内部输气管相连，所述内部输气管的自由端与集气装置相连。
所述集气装置包括集气罩，在集气罩内部设有捕雾器，所述集气罩顶部设有出气口。
所述油气分离装置包括置于进料分离筒内水平设置的圆形横板，所述圆形横板上表面呈十字交叉设有整流预分离板和来液旋流同心板，所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间，所述来液旋流同心板上设有圆形通孔，相邻圆形通孔之间的间距为75mm，圆形通孔的直径为12mm；所述进料分离筒与进料管相连，所述进料管的自由端设有原油进口，所述进料管上设有物料控制阀。
所述计量装置包括原油计量装置和气体计量装置，所述原油计量装置包括设置在罐体内部的高位放油管线和低位放油管线，所述高位放油管线和低位放油管线上均设有油阀，所述高位放油管线和低位放油管线汇合于出油管线上，出油管线的自由端设有原油出口，所述出油管线上设有原油流量计；所述气体计量装置包括天然气外输管线，所述天然气外输管线的一端与集气罩顶部的出气口相连，其另一端设有天然气出口，所述天然气外输管线上设有气体流量计和气阀。
所述高位放油管线上的高位放油口与火筒上外壁之间的垂直距离a为100-110mm，所述低位放油管线上的低位放油口与罐体底内壁之间的垂直距离b为50-60mm。
所述物位显示装置包括焊接在罐体外壁的浮球口，所述浮球口中设有罐标转子，所述罐标转子和浮球口之间通过螺栓和法兰盖固定，在罐标转子和法兰盖之间设有密封件，所述罐标转子上由内到外依次同轴设有液位指示牌和指针；所述罐标转子位于罐体内的一端设有键槽，所述键槽内设有平键，罐标转子通过平键与联轴之间键连接，在联轴的另一端连接有浮球连杆，所述浮球连杆的下部连接有浮球；在罐标转子上设有罐标，便于观察罐体内液位，在罐标发生故障时，可迅速拆卸更换，方便维修。
本发明采用撬装模块设计，接口全部采用快装接口设计。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
①解决目前井场敞口储罐天然气就地排放问题，实现清洁生产，消除安全隐患；②可实现高回压井及边远散井进罐计量生产，可实现单井天然气及时回收，集储存、分离、加热、计量、清洗功能于一体，功能组合方便，现场安装无需焊接即可安装投运；③本发明采用为撬装式结构，吊装方便，当偏远井产量低时，可以关闭低产丼，随时调到别的高产井，节省大量前期设备投资、安装费用、运费和后期维护成本；④能够解决输油管道容易堵塞的问题；并且有效回收工艺中原油中大量伴生的天然气，一部分用于火筒的加热，加热原油管道避免输油管道的堵塞，另一方面被计量收集，管道上设有液体流量计和气体流量计，可以进行计量后外输至干线或容器，能够计量出该容器外输的气体和液体的总数量；⑤通过反冲洗装置把罐提底部的污泥沙搅动成悬浮状，进行冲洗；然后把罐内充入天然气，使该罐内达到一定的压力；再通过冲砂管和干管，把罐内的液体和泥沙的混合物利用罐内的压力，压出，操作人员不用进入罐内清洗，避免中毒窒息事故的发生，达到清除内部油泥的目地；⑥当该容器需要清洗或转井运输时，使用低位放油管线，低位放油管线上的低位放油口与罐体底内壁之间的垂直距离b为50-60mm，便于把罐体内的液体最大限度放空，减少该撬装置的总体重量，便于吊装；平常生产时，为了防止液体在罐内原油硬化，通常把高位放油管线上的高位放油口与火筒上外壁之间的垂直距离a设置为100-110mm，即使放油时，也能保证液体量高于火筒100-110mm，防止干烧造成事故。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明反冲洗装置的结构示意图。
图3为图2的A向视图。
图4为图2的俯视图。
图5为本发明加热装置的俯视图。
图6为本发明油气分离装置的结构示意图。
图7为图6的B向视图。
图8为本发明油气分离装置中进料分离筒的俯视图。
图9为图8的正面视图。
图10为本发明物位显示装置的结构示意图。
图11为图10的C向视图。
图12为图11联轴的横向截面视图。
图13为图12的A-A视图。
图14为图12的B-B视图。
图15为图12的C-C视图。
具体实施方式
如图1至图15所示，本实施例单井油气收集装置，包括底座1和设置在底座上的罐体2，在罐体上部设有安全阀3，所述罐体内部设有反冲洗装置、加热装置、油气分离装置、计量装置和物位显示装置，所述反冲洗装置沿罐体延伸的方向布设在罐体底部，所述加热装置沿罐体延伸的方向布设在反冲洗装置的上方，所述油气分离装置、计量装置和物位显示装置由左至右依次布设在罐体内部。
本实施例反冲洗装置包括沿罐体延伸的方向平行设置的两根干管4，所述两根干管以罐体的中轴线为对称轴对称分布，所述两根干管汇合于进水总管5上，进水总管伸出罐体的端部设有进水接口6；所述干管上焊接有外侧冲砂管7-1和内侧冲砂管7-2，所述相邻外侧冲砂管和内侧冲砂管之间均以其所在的干管中轴线为对称轴分布在干管中轴线的两侧，所述相邻外侧冲砂管和内侧冲砂管之间的夹角α为60°、75°或80°，所述外侧冲砂管与罐体内壁之间的水平距离为140 mm、150mm或160mm。
本实施例加热装置包括沿罐体延伸的方向设置在反冲洗装置上方的内壁为耐火混凝土的火筒8，所述火筒的一端伸出罐体与燃烧器9相连，所述火筒与燃烧器相接的端部与内部输气管10相连，所述内部输气管的自由端与集气装置相连；所述集气装置包括集气罩11，在集气罩内部设有捕雾器12，所述集气罩顶部设有出气口13。
本实施例油气分离装置包括置于进料分离筒14内水平设置的圆形横板15，所述圆形横板上表面呈十字交叉设有整流预分离板16和来液旋流同心板17，所述整流预分离板和来液旋流同心板构成十字交错状将管道分隔成四个空间，所述来液旋流同心板上设有圆形通孔18，相邻圆形通孔之间的间距为75mm，圆形通孔的直径为12mm；所述进料分离筒与进料管19相连，所述进料管的自由端设有原油进口20，所述进料管上设有物料控制阀21。
本实施例计量装置包括原油计量装置和气体计量装置，所述原油计量装置包括设置在罐体内部的高位放油管线22和低位放油管线23，所述高位放油管线和低位放油管线上均设有油阀24，所述高位放油管线和低位放油管线汇合于出油管线25上，出油管线的自由端设有原油出口26，所述出油管线上设有原油流量计27；所述气体计量装置包括天然气外输管线28，所述天然气外输管线的一端与集气罩顶部的出气口相连，其另一端设有天然气出口29，所述天然气外输管线上设有气体流量计30和气阀31；所述高位放油管线上的高位放油口22-1与火筒外壁之间的垂直距离a为100mm、105mm、或110mm，所述低位放油管线上的低位放油口23-1与罐体底内壁之间的垂直距离b为50mm、58mm、或60mm。
本实施例物位显示装置包括焊接在罐体外壁的浮球口32，所述浮球口中设有罐标转子33，所述罐标转子和浮球口之间通过螺栓34和法兰盖35固定，在罐标转子和法兰盖之间设有密封件36，所述罐标转子上由内到外依次同轴设有液位指示牌37和指针38；所述罐标转子位于罐体内的一端设有键槽39，所述键槽内设有平键40，罐标转子通过平键与联轴41之间键连接，在联轴的另一端连接有浮球连杆42，所述浮球连杆的下部连接有浮球43；物位显示装置中的罐标为可互换式罐标，罐标上设有压力表44，指针和罐标转子固定，并在液位指示牌上归零位；罐标转子和和联轴使用平键连接并传动力，浮球连杆和联轴呈90°夹角连接在一起；当罐内液位升高或降低时，浮球在浮力的作用下升高或下降，通过浮球连杆转动联轴，联轴又带动罐标转子同时转动，并在液位指示牌上显示实际液位；操作工人观察液位指示牌，可及时把罐内原油输送出去；当罐标发生故障时，拆掉和浮球口连接在一起的螺栓和法兰盖，在外部拆卸整体更换。
使用的时，把本发明中各个装置（模块）连接在罐体上，组成整体出厂；进、出油气接口全部采用油田用KY25/65卡箍快速接口，安装时只需把井口出来的管线头上的卡箍接头连接在一起，拧紧就可投入生产。