一种天然气回收装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种天然气回收装置，属于石油开采技术领域。该天然气回收装置包括：进口管线、出口管线、节流阀、第一球阀、第二球阀、第三球阀和加热模块；节流阀的一端与进口管线连通，另一端与出口管线连通，加热模块设置在进口管线上。本实用新型通过进口管线与油套环空连通，出口管线与天然气储存罐连通，加热模块设置在进口管线上，节流阀的一端与进口管线连通，另一端与出口管线连通，通过加热模块对流经进口管线的天然气进行加热，并通过节流阀节流降压，使天然气的压强减小而可进入天然气储存罐内，从而避免直接将油套环空内的天然气放喷而排至大气中，节约天然气资源。
【专利说明】
一种天然气回收装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油开采技术领域，特别涉及一种天然气回收装置。
【背景技术】
[0002]随着世界经济快速增长，人类对石油的需求也在急速增加，在常规石油资源越来越少的情况下，开发利用占全球石油资源70%的稠油资源成为重要的课题。由于稠油的黏度较高，流动阻力较大，目前进行稠油开采时常采用天然气吞吐的采油方法，其中，天然气吞吐的采油方法包括吞气过程和吐气过程，吞气过程也即通过油管将高压天然气注入油层，高压天然气溶解到稠油中而使稠油黏度降低，吐气过程也即将黏度降低了的稠油和溶解在稠油中的天然气一并采出。
[0003]在吞气过程中，大量高压天然气会进入稠油井油管和套管的环形空间(以下均简称油套环空)内，这部分天然气不能随稠油一起被采出，且由于其压强较高，而目前的天然气集输管道不能承受其高压，且现有技术中还缺乏一种可以回收油套环空内的高压天然气的装置，导致目前油套环空内的天然气只能通过直接放喷排至大气中，天然气资源浪费严重。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术中还缺乏一种可以回收油套环空内的高压天然气的装置，导致天然气资源浪费严重的问题，本实用新型实施例提供了一种天然气回收装置。所述技术方案如下:
[0005]—种天然气回收装置，用于将稠油井的油套环空内的高压天然气回收至天然气储存罐中，所述天然气回收装置包括:进口管线、出口管线、节流阀、第一球阀、第二球阀、第三球阀和加热模块；
[0006]所述进口管线与所述油套环空连通，以使所述油套环空内的高压天然气进入进口管线内；
[0007]所述出口管线与所述天然气储存罐连通；
[0008]所述节流阀的一端与所述进口管线连通，另一端与所述出口管线连通，通过所述节流阀使进入所述出口管线的天然气的压强与所述天然气储存罐内的天然气的压强的差值小于预设数值；
[0009]所述第一球阀设置在所述进口管线上，所述第二球阀设置在所述出口管线上；
[0010]所述第三球阀设置在所述进口管线上，且所述第三球阀位于所述第一球阀和所述节流阀之间；
[0011]所述加热模块设置在所述进口管线上，且所述加热模块位于所述第一球阀和所述第三球阀之间，通过所述加热模块对流经所述进口管线的天然气进行加热。
[0012]具体地，所述加热模块包括第一压力表、第一温度计和加热器；
[0013]所述第一压力表、所述第一温度计和所述加热器分别设置在所述进口管线上，且所述第一压力表和所述第一温度计位于所述加热器与所述第一球阀之间，通过所述第一压力表测量所述进口管线内的天然气的压强，通过所述第一温度计测量所述进口管线内的天然气的温度。
[0014]具体地，所述加热模块还包括第二温度计，所述第二温度计设置在所述加热器和所述第三球阀之间，通过所述第二温度计测量所述进口管线内的天然气经所述加热器加热后的温度。
[0015]具体地，所述加热器为电加热器。
[0016]进一步地，所述天然气回收装置还包括第四球阀和计量模块；
[0017]所述第四球阀设置在所述出口管线上，且所述第四球阀位于所述第二球阀和所述节流阀之间；
[0018]所述计量模块设置在所述出口管线上，且所述计量模块位于所述第二球阀和所述第四球阀之间，通过所述计量模块测量流过所述出口管线的天然气的物质的量。
[0019]具体地，所述计量模块包括第二压力表、第三温度计和流量计，所述第二压力表、所述第三温度计和所述流量计分别设置在所述出口管线上，通过所述第二压力表测得的所述出口管线内的天然气的压强、所述第三温度计测得的所述出口管线内的天然气的温度以及所述流量计测得的所述出口管线内的天然气流量，计算所述天然气的物质的量。
[0020]进一步地，所述天然气回收装置还包括第一泄压管线和第一截止阀；
[0021]所述第一泄压管线与所述出口管线连通，且所述第一泄压管线位于所述第四球阀和所述第二压力表之间，所述第一截止阀设置在所述第一泄压管线上；
[0022]当所述第二压力表测得的所述出口管线内中的天然气的压强大于预设数值时，通过所述第一截止阀和所述第一泄压管线释放所述出口管线内的天然气。
[0023]进一步地，所述天然气回收装置还包括安全管线、安全阀、第二泄压管线和第二截止阀，所述安全管线的入口与所述第一泄压管线的入口连通，所述安全管线的出口与所述第一泄压管线的出口连通，所述安全阀设置在所述安全管线上；
[0024]所述第二泄压管线与所述安全管线连通，且所述第二泄压管线位于所述安全阀和所述出口管线之间，所述第二截止阀设置在所述第二泄压管线上。
[0025]进一步地，所述天然气回收装置还包括第五球阀，所述第五球阀设置所述第一泄压管线上，且所述第五球阀位于所述第一截止阀和所述出口管线之间。
[0026]进一步地，所述天然气回收装置还包括第六球阀，所述第六球阀设置在所述安全管线上，且所述第六球阀位于所述安全阀和所述出口管线之间。
[0027]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0028]本实用新型通过进口管线与油套环空连通，出口管线与天然气储存罐连通，加热模块设置在进口管线上，节流阀的一端与进口管线连通，另一端与出口管线连通，通过加热模块对流经进口管线的天然气进行加热，并通过节流阀节流降压，使天然气的压强减小而可进入天然气储存罐内，从而避免直接将油套环空内的天然气放喷而排至大气中，节约天然气资源。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本实用新型实施例提供的天然气回收装置的结构示意图。
[0031]其中:
[0032]I进口管线，
[0033]2出口管线，
[0034]3节流阀，
[0035]4第一球阀，
[0036]5第二球阀，
[0037]6加热模块，
[0038]6I第一压力表，
[0039]62第一温度计，
[0040]63加热器，
[0041 ] 64第二温度计，
[0042]7第三球阀，
[0043]8计量模块，
[0044]81第二压力表，
[0045]82第三温度计，
[0046]83流量计，
[0047]9第四球阀，
[0048]10第一泄压管线，
[0049]11第一截止阀，
[0050]12安全管线，
[0051]13安全阀，
[0052]14第二泄压管线，
[0053]15第二截止阀，
[0054]16第五球阀，
[0055]17第六球阀。
【具体实施方式】
[0056]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0057]实施例一
[0058]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种天然气回收装置，主要用于将稠油井的油套环空内的高压天然气回收至天然气储存罐中，该天然气回收装置包括:进口管线1、出口管线2、节流阀3、第一球阀4、第二球阀5、第三球阀7和加热模块6;
[0059]进口管线I与油套环空连通，以使油套环空内的高压天然气进入进口管线I内；
[0060]出口管线2与天然气储存罐连通；
[0061]节流阀3的一端与进口管线I连通，另一端与出口管线2连通，通过节流阀3使进入出口管线2的天然气的压强与天然气储存罐内的天然气的压强的差值小于预设数值；
[0062]第一球阀4设置在进口管线I上，第二球阀5设置在出口管线2上；
[0063]第三球阀7设置在进口管线I上，且第三球阀7位于第一球阀4和节流阀3之间；
[0064]加热模块6设置在进口管线I上，且加热模块6位于第一球阀4和第三球阀7之间，通过加热模块6对流经进口管线I的天然气进行加热。
[0065]在本实用新型实施例中，稠油井套管的上端连接有井口大四通，井口大四通的侧阀门与油套环空连通，进口管线I通过井口大四通的侧阀门与油套环空连通，使得油套环空内的高压天然气可由油套环空经井口大四通的侧阀门进入进口管线I内，经加热模块6加热后使进口管线I内的天然气的温度升高，避免节流降压的过程中因天然气的温度降低而生成天然气水合物，堵塞进口管线I或出口管线2，经加热模块6加热到预设温度值的天然气经节流阀3节流降压后进入出口管线2，并经出口管线2进入天然气储存罐而得以回收。
[0066]其中，进入出口管线2的天然气的压强与天然气储存罐内的天然气的压强的差值小于预设数值，如进入出口管线2的天然气的压强等于天然气储存罐内的天然气的压强±0.5MPa。当然，本领域技术人员可知，出口管线2也可与天然气集输管道直接连通，回收的天然气通过天然气集输管道运输给使用天然气的用户。
[0067]通过设置第一球阀4、第二球阀5和第三球阀7，便于对节流阀3或加热模块6进行检修，且防止在对节流阀3或加热模块6进行检修时油套环空内的天然气经进口管线I泄漏，或天然气储存罐内的天然气倒流至出口管线2而经出口管线2泄漏。
[0068]本实用新型通过进口管线I与油套环空连通，出口管线2与天然气储存罐连通，加热模块6设置在进口管线上，节流阀3的一端与进口管线I连通，另一端与出口管线2连通，通过加热模块6对流经进口管线I的天然气进行加热，并通过节流阀3节流降压，使天然气的压强减小而可进入天然气储存罐内，从而避免直接将油套环空内的天然气放喷排至大气中，节约天然气资源。
[0069]如图1所示，在本实用新型实施例中，加热模块6包括第一压力表61、第一温度计62和加热器63;
[°07°] 第一压力表61、第一温度计62和加热器63分别设置在进口管线I上，且第一压力表61和第一温度计62位于加热器63和第一球阀4之间。
[0071]在本实用新型实施例中，在对进口管线I内的天然气进行节流降压前，先关闭第一球阀4和第三球阀7，通过第一压力表61检测加热前的天然气的压强，通过第一温度计62检测加热前的天然气温度，根据加热前的天然气的压强和温度，根据加热器63的加热功率计算所需的加热时间，待加热时间到时，即可打开第二球阀5，通过节流阀3对天然气进行节流降压。
[0072 ]当然，本领域技术人员可知，也可通过控制第一球阀4和第三球阀7的开度，控制进入第一球阀4和第三球阀7之间的天然气流量，进入第一球阀4和第三球阀7之间的天然气与第7之间原有的天然气进行热交换后经过第三球阀7流至节流阀3，形成动态热一球阀4和第三球阀7交换的过程。
[0073]如图1所示，在本实用新型实施例中，加热模块6还包括第二温度计64，第二温度计64设置在进口管线I上，且第二温度计64位于第三球阀7和加热器63之间。
[0074]通过第二温度计64检测加热后的天然气的温度，当加热后的天然气的温度升高到预设数值时，即可打开第二球阀5，通过节流阀3对天然气进行节流降压，无需计算加热时间，操作简单;且若加热后的天然气的温度不能快速升高到预设数值时，可以据此增大加热器的加热功率。
[0075]其中，加热器63为电加热器。
[0076]如图1所示，在本实用新型实施例中，天然气回收装置还包括第四球阀9和计量模块8;
[0077]第四球阀9设置在出口管线2上，且第四球阀9位于第二球阀5和节流阀3之间；
[0078]计量模块8设置在出口管线2上，且计量模块8位于第二球阀5和第四球阀9之间，通过计量模块8测量流过出口管线2的天然气的物质的量。
[0079]在本实用新型实施例中，通过计量模块8检测流过出口管线2的物质的量，从而可以获取回收的天然气的总量，便于工作人员判断油套环空内的天然气是否回收完毕，且计量模块8设置在第二球阀5和第四球阀9之间，便于检修。
[0080]如图1所示，在本实用新型实施例中，计量模块8包括第二压力表81、第三温度计82和流量计83，第二压力表81、第三温度计82和流量计83分别设置在出口管线2上，通过第二压力表81测得的出口管线2内的天然气的压强、第三温度计82测得的出口管线2内的天然气的温度以及流量计83测得的出口管线2内的天然气流量，计算天然气的物质的量。
[0081]在本实用新型实施例中，通过流过出口管线2的天然气的压强、温度和流量计算出流过出口管线2的所有天然气的物质的量，结构简单。
[0082]如图1所示，在本实用新型实施例中，天然气回收装置还包括第一泄压管线10和第一截止阀11，第一泄压管线10与出口管线2连通，第一泄压管线10位于第四球阀9和第二压力表81之间，第一截止阀11设置在第一泄压管线10上；
[0083]当第二压力表81测得的出口管线2内的天然气的压强大于预设数值时，通过第一截止阀11和第一泄压管线10释放出口管线2内的天然气。
[0084]在本实用新型实施例中，当第二压力表81测得的出口管线2内的天然气的压强大于天然气储存罐所能承受的压强时，工作人员手动调节第一截止阀11，使出口管线2内的天然气经第一泄压管线10排出，出口管线2内的天然气的压力下降而继续进入天然气储存罐内，保证天然气储存罐的安全性。其中，优选的，第一泄压管线10的出口可通过另一节流阀3进一步节流降压后再进入天然气储存罐，避免天然气资源浪费。
[0085]如图1所示，在本实用新型实施例中，天然气回收装置还包括安全管线12、安全阀13、第二泄压管线14和第二截止阀15，安全管线12的入口与第一泄压管线10的入口连通，安全管线12的出口与第一泄压管线10的出口连通，安全阀13设置在安全管线12上，第二泄压管线14与安全管线12连通，且第二泄压管线14位于安全阀13和出口管线2之间，第二截止阀15设置在第二泄压管线14上。
[0086]在本实用新型实施例中，安全管线12与第一泄压管线10并联，安全管线12内的天然气的压强与第一泄压管线10内的天然气的压强相等，当安全管线12内的天然气的压强超过安全阀13的预设压力值时，安全阀13起跳，工作人员打开第二截止阀15，出口管线2内的天然气依次经安全管线12和第二泄压管线14排空，使出口管线2内的天然气的压强降低而可继续输送至天然气储存罐中，保证天然气储存罐的安全性。
[0087]其中，安全阀13的预设压力值大于通过第一泄压管线10泄压时第二压力表81的读数，在通过第一泄压管线10泄压失效的情形下再通过第二泄压管线14泄压，保证本实用新型的安全性。
[0088]在本实用新型实施例中，天然气回收装置还包括第五球阀16，第五球阀16设置第一泄压管线10上，且第五球阀16位于第一截止阀11和出口管线2之间，便于对第一截止阀11进行检修。
[0089]如图1所示，在本实用新型实施例中，天然气回收装置还包括第六球阀17，第六球阀17设置在安全管线12上，且第六球阀17位于安全阀13和出口管线2之间，便于对第二截止阀15和安全阀13进行检修。
[0090]以上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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种天然气回收装置，用于将稠油井的油套环空内的高压天然气回收至天然气储存罐中，其特征在于，所述天然气回收装置包括:进口管线、出口管线、节流阀、第一球阀、第二球阀、第三球阀和加热模块； 所述进口管线与所述油套环空连通，以使所述油套环空内的高压天然气进入进口管线内； 所述出口管线与所述天然气储存罐连通； 所述节流阀的一端与所述进口管线连通，另一端与所述出口管线连通，通过所述节流阀使进入所述出口管线的天然气的压强与所述天然气储存罐内的天然气的压强的差值小于预设数值； 所述第一球阀设置在所述进口管线上，所述第二球阀设置在所述出口管线上； 所述第三球阀设置在所述进口管线上，且所述第三球阀位于所述第一球阀和所述节流阀之间； 所述加热模块设置在所述进口管线上，且所述加热模块位于所述第一球阀和所述第三球阀之间，通过所述加热模块对流经所述进口管线的天然气进行加热。2.根据权利要求1所述的天然气回收装置，其特征在于，所述加热模块包括第一压力表、第一温度计和加热器； 所述第一压力表、所述第一温度计和所述加热器分别设置在所述进口管线上，且所述第一压力表和所述第一温度计位于所述加热器与所述第一球阀之间，通过所述第一压力表测量所述进口管线内的天然气的压强，通过所述第一温度计测量所述进口管线内的天然气的温度。3.根据权利要求2所述的天然气回收装置，其特征在于，所述加热模块还包括第二温度计，所述第二温度计设置在所述加热器和所述第三球阀之间，通过所述第二温度计测量所述进口管线内的天然气经所述加热器加热后的温度。4.根据权利要求2所述的天然气回收装置，其特征在于，所述加热器为电加热器。5.根据权利要求1所述的天然气回收装置，其特征在于，所述天然气回收装置还包括第四球阀和计量模块； 所述第四球阀设置在所述出口管线上，且所述第四球阀位于所述第二球阀和所述节流阀之间； 所述计量模块设置在所述出口管线上，且所述计量模块位于所述第二球阀和所述第四球阀之间，通过所述计量模块测量流过所述出口管线的天然气的物质的量。6.根据权利要求5所述的天然气回收装置，其特征在于，所述计量模块包括第二压力表、第三温度计和流量计，所述第二压力表、所述第三温度计和所述流量计分别设置在所述出口管线上，通过所述第二压力表测得的所述出口管线内的天然气的压强、所述第三温度计测得的所述出口管线内的天然气的温度以及所述流量计测得的所述出口管线内的天然气流量，计算所述天然气的物质的量。7.根据权利要求6所述的天然气回收装置，其特征在于，所述天然气回收装置还包括第一泄压管线和第一截止阀； 所述第一泄压管线与所述出口管线连通，且所述第一泄压管线位于所述第四球阀和所述第二压力表之间，所述第一截止阀设置在所述第一泄压管线上； 当所述第二压力表测得的所述出口管线内的天然气的压强大于预设数值时，通过所述第一截止阀和所述第一泄压管线释放所述出口管线内的天然气。8.根据权利要求7所述的天然气回收装置，其特征在于，所述天然气回收装置还包括安全管线、安全阀、第二泄压管线和第二截止阀，所述安全管线的入口与所述第一泄压管线的入口连通，所述安全管线的出口与所述第一泄压管线的出口连通，所述安全阀设置在所述安全管线上； 所述第二泄压管线与所述安全管线连通，且所述第二泄压管线位于所述安全阀和所述出口管线之间，所述第二截止阀设置在所述第二泄压管线上。9.根据权利要求8所述的天然气回收装置，其特征在于，所述天然气回收装置还包括第五球阀，所述第五球阀设置所述第一泄压管线上，且所述第五球阀位于所述第一截止阀和所述出口管线之间。10.根据权利要求8所述的天然气回收装置，其特征在于，所述天然气回收装置还包括第六球阀，所述第六球阀设置在所述安全管线上，且所述第六球阀位于所述安全阀和所述出口管线之间。
【文档编号】E21B43/00GK205605183SQ201620417650
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】张志贵, 逯国英, 刘欣, 邵艳波, 张鹏虎, 王新华, 王旭锋, 杜廷召, 孙淑珍, 赵秀丽, 王启拓
【申请人】中国石油集团工程设计有限责任公司