專利名稱：一種天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及天然氣地面集輸工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組。
背景技術(shù)：
天然氣管線在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)物聚集和無機(jī)鹽類結(jié)垢；天然氣中砂塵等固相微粒、殘留的緩蝕劑、化排劑等添加藥劑的相互作用、以及逐步沉降聚集，會(huì)在集輸管線內(nèi)形成垢、瘤；實(shí)行氣、水混輸?shù)墓芫€，在氣田水及電化學(xué)作用下產(chǎn)生腐蝕，腐蝕產(chǎn)物會(huì)加劇管內(nèi)堵塞物的聚集，造成管線堵塞。氣田單井站實(shí)行氣、水混輸，相當(dāng)部分氣井井口能量較弱；天然氣進(jìn)入集輸管線后遇阻力損失，流量、流速降低，天然氣攜液能力減弱，水液滑脫量增加，造成管內(nèi)積液；井口天然氣進(jìn)入管道后會(huì)逐步降溫，天然氣攜帶的飽和水會(huì)逐步析出，聚集在管線內(nèi)，特別是管線彎曲部位、低洼管段積液比較普遍。天然氣管線內(nèi)的垢瘤堵塞物、積液會(huì)增大天然氣管輸阻力，特別是在管線嚴(yán)重堵塞部位，閥件、變徑及彎曲部位，會(huì)嚴(yán)重節(jié)流而導(dǎo)致低溫，在夏季也會(huì)局部結(jié)冰堵塞；冬季環(huán)境溫度低，天然氣集輸管內(nèi)積液管段都可能結(jié)冰，造成全管段冰堵。每年冬季，油氣田的天然氣集輸管線結(jié)冰堵塞的事故頻繁發(fā)生，特別是部分實(shí)行氣、水同輸?shù)木?，發(fā)生冰堵的井?dāng)?shù)多、冰堵時(shí)間長(zhǎng)，甚至達(dá)整個(gè)冬季，氣井被迫關(guān)井停產(chǎn)，嚴(yán)重影響氣田安全生產(chǎn)。清除管線內(nèi)固相聚集物和積液，防止聚集物和積液對(duì)天然氣管線的堵塞和結(jié)冰堵塞，一直是天然氣生產(chǎn)中的重要課題?，F(xiàn)行清管作業(yè)主要采用通管球(器)，在壓力天然氣作用下將管內(nèi)積液及其它聚集物推、擠，清理出管線。清管作業(yè)受到管線規(guī)格、長(zhǎng)度、使用年限、安全工作壓力以及管線結(jié)構(gòu)，例如彎頭、 斜口、閥件、支線、三通、變形等諸多因素的影響，任何因素失控、失查，都可能導(dǎo)致作業(yè)失敗，甚至發(fā)生事故，存在作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。小型集輸管線缺乏清管機(jī)具，也沒有其它相適合的清管工藝及裝備，小型集輸管線的清管、防堵一直是技術(shù)難題。部分氣田為了減少管線冬季冰堵，加大了甲醇加注劑量，大幅度的增大了生產(chǎn)成本，但仍然不能有效遏制管線發(fā)生冰堵的頻次及數(shù)量。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型提出了一種新的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組，該天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組是一種利用藥劑解析、分離固相聚集物，泡沫化管內(nèi)積液，采用高溫壓力工藝氣流沖刷、剝離管壁殘?jiān)⑷芪g局部殘冰、吹掃管內(nèi)殘液并干燥管壁從而防止管線垢瘤堵塞和積液結(jié)冰堵塞的設(shè)備。為達(dá)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組，其特征在于包括天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、廢氣余熱鍋爐、注藥劑管線、液力減速離合器、注藥單向閥、射流器、注藥泵、儲(chǔ)藥罐、工藝氣單向閥、工藝氣管線、工藝氣壓縮機(jī)、工藝氣分離器、進(jìn)氣管線、原料氣分離器、燃料氣過濾器、燃料氣調(diào)壓閥組和燃料氣管線；所述進(jìn)氣管線一端與天然氣井口相連接，另一端分為兩路，一路經(jīng)工藝氣分離器與工藝氣壓縮機(jī)的入口端相連接，另一路依次經(jīng)過燃料氣過濾器和燃料氣調(diào)壓閥組與燃料氣管線的入口端相連接；所述燃料氣管線的出口端與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)相連接；所述工藝氣壓縮機(jī)的出口端通過工藝氣管線與待清管解堵的管線相連接，工藝氣管線上設(shè)置有一工藝氣單向閥；所述天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)通過液力減速離合器與工藝氣壓縮機(jī)相連；所述廢氣余熱鍋爐與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)相連接；所述注藥劑管線一端經(jīng)注藥泵與儲(chǔ)藥罐相連接，另一端與廢氣余熱鍋爐的入口端相連接；所述廢氣余熱鍋爐的出口端引出的注藥劑管線依次經(jīng)注藥單流閥和射流器與工藝氣管線相連接。按照本實(shí)用新型所提供的天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組，其特征在于所述廢氣余熱鍋爐的出口端引出的注藥劑管線與儲(chǔ)藥罐之間通過注藥循環(huán)管線相連接。綜上所述，本實(shí)用新型所提供的天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組利用藥劑解析、分離固相聚集物，泡沫化管內(nèi)積液，采用高溫壓力工藝氣流沖刷、剝離管壁殘?jiān)?、溶蝕局部殘冰、吹掃管內(nèi)殘液并干燥管壁從而防止了管線垢瘤堵塞和積液結(jié)冰堵塞。

圖1為天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)；2、廢氣余熱鍋爐；3、注藥劑管線；4、液力減速離合器；5、 藥劑循環(huán)管線；6、注藥單流閥；7、射流器；8、注藥泵；9、儲(chǔ)藥罐；10、工藝氣單流閥；11、工藝氣管線；12、工藝氣壓縮機(jī)；13、工藝氣分離器；14、進(jìn)氣管線；15、原料氣分離器；16、燃料氣過濾器；17、燃料氣調(diào)壓閥組；18、燃料氣管線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。如圖1所示，該天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組包括天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)1、廢氣余熱鍋爐2、注藥劑管線3、液力減速離合器4、注藥單向閥6、射流器7、注藥泵8、儲(chǔ)藥罐9、工藝氣單向閥10、工藝氣管線11、工藝氣壓縮機(jī)12、工藝氣分離器13、進(jìn)氣管線14、原料氣分離器 15、燃料氣過濾器16、燃料氣調(diào)壓閥組17和燃料氣管線18 ；所述進(jìn)氣管線14 一端與天然氣井口相連接，另一端分為兩路，一路經(jīng)工藝氣分離器13與工藝氣壓縮機(jī)12的入口端相連接，另一路依次經(jīng)過燃料氣過濾器16和燃料氣調(diào)壓閥組17與燃料氣管線18的入口端相連接；所述燃料氣管線18的出口端與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)1相連接；所述工藝氣壓縮機(jī)12的出口端通過工藝氣管線11與待清管解堵的管線相連接，工藝氣管線11上設(shè)置有一工藝氣單向閥 10 ；所述天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)1通過液力減速離合器4與工藝氣壓縮機(jī)12相連；所述廢氣余熱鍋爐2與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)1相連接；所述注藥劑管線3 —端經(jīng)注藥泵8與儲(chǔ)藥罐9相連接，另一端與廢氣余熱鍋爐2的入口端相連接；所述廢氣余熱鍋爐2的出口端引出的注藥劑管線3 依次經(jīng)注藥單流閥6和射流器7與工藝氣管線11相連接。所述廢氣余熱鍋爐2的出口端
4引出的注藥劑管線3與儲(chǔ)藥罐9之間通過注藥循環(huán)管線5相連接。使用時(shí)，首先將天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)1通過液力減速離合器4與工藝氣壓縮機(jī)12相連接；井口天然氣經(jīng)原料氣分離器15處理，經(jīng)進(jìn)氣管線14、工藝氣分離器13進(jìn)入工藝氣壓縮機(jī)12;增壓、加熱后工藝天然氣通過工藝氣管線11、單流閥10進(jìn)入待清管、解堵的天然氣集輸管線；天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料氣從進(jìn)氣管線14分流，經(jīng)過濾器16、調(diào)壓器組17、燃料氣管線 18進(jìn)入天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)1 ；儲(chǔ)藥罐9中的藥劑制液經(jīng)注液泵8、注液管線3進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱鍋爐2，加熱后的藥劑制液經(jīng)注藥單流閥6、射流器7與工藝天然氣混合；當(dāng)藥劑停注時(shí)， 加熱后的藥劑制液經(jīng)循環(huán)管線5返回儲(chǔ)藥罐9。使用時(shí)，選擇對(duì)管線聚集物具有強(qiáng)烈活化、裂解作用，對(duì)管內(nèi)積液具有較強(qiáng)泡沫化作用的藥劑。將藥劑按比例混合在壓力天然氣中注入目標(biāo)管線段，穩(wěn)壓，并保證足夠的反應(yīng)時(shí)間后，管段混合流體放空。管線內(nèi)壁的堵塞物在藥劑作用下解析、分離，降低對(duì)管壁粘附能力，并在氣、液流沖刷、剝離作用下脫離管壁，隨液氣流排走。藥劑與管內(nèi)積液混合，在氣流擾動(dòng)作用下，將積液泡沫化，并隨液氣流帶走。藥劑和天然氣均應(yīng)加熱，增加內(nèi)能，一是對(duì)管線補(bǔ)充熱量，溶蝕在嚴(yán)重堵塞的管段，閥件、變徑及彎曲等嚴(yán)重節(jié)流部位可能存在的冰渣、冰核；二是增加藥劑活性，增強(qiáng)藥劑除垢、發(fā)泡效果。該機(jī)組應(yīng)依據(jù)堵塞物及積液狀況重復(fù)、以至多次，直到有效清除固、液堵塞。高溫氣流含水飽和度低，吸濕能力強(qiáng)，有利于清除管內(nèi)殘液，干燥管線內(nèi)壁，促使管壁殘?jiān)鼊冸x。因此利用高溫天然氣吹掃管線，有利于清除管內(nèi)殘?jiān)蜌堃?，并凈化、干燥?nèi)壁。用于清管后的工作介質(zhì)經(jīng)分離處理得到的天然氣進(jìn)入天然氣管網(wǎng)；分離得到的藥劑殘夜，經(jīng)處理并增加有效藥劑后留用；或者進(jìn)入廢水處理程序。清管、防堵應(yīng)當(dāng)是預(yù)防性作業(yè)，一旦管線堵死，氣、液流動(dòng)困難或已不能流動(dòng)，管線解堵就更為困難。因此，掌握實(shí)施清管、防堵作業(yè)的有利時(shí)機(jī)，可以收到事半功倍的效果。每年進(jìn)入冬季前，進(jìn)行清管、防堵作業(yè)，清除管內(nèi)垢瘤堵塞物和積液，保持天然氣輸送處于暢通狀態(tài)，減少管線節(jié)流損失和節(jié)流降溫。定期清除管內(nèi)積液及局部結(jié)冰，尤其是冬季，對(duì)于氣、液混輸井應(yīng)當(dāng)增加清除管內(nèi)積液的頻次。該機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)工作介質(zhì)壓力高于管輸壓力，不高于管線氣密性壓力；工作介質(zhì)流量保證管線設(shè)計(jì)最大流速；氣體介質(zhì)溫度最高150°C ；氣、液體積(狀態(tài)體積)比為2.5:1。機(jī)組引用井口天然氣經(jīng)處理后作為工藝氣和燃料氣；利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣對(duì)藥物制劑進(jìn)行加熱；利用工藝氣壓縮機(jī)增加天然氣壓力并提高天然氣溫度；將藥劑注入工藝天然氣；混合流體進(jìn)入天然氣集輸管線清管、解堵；機(jī)組一體化撬裝，可以固定安裝作業(yè)，也可以車載巡回作業(yè)。雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但不應(yīng)理解為對(duì)本專利的保護(hù)范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可作出的各種修改和變形仍屬本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組，其特征在于包括天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、廢氣余熱鍋爐(2)、注藥劑管線(3)、液力減速離合器(4)、注藥單向閥(6)、射流器(7)、注藥泵(8)、 儲(chǔ)藥罐(9)、工藝氣單向閥(10)、工藝氣管線(11)、工藝氣壓縮機(jī)(12)、工藝氣分離器(13)、 進(jìn)氣管線(14)、原料氣分離器(15)、燃料氣過濾器(16)、燃料氣調(diào)壓閥組(17)和燃料氣管線(18)；所述進(jìn)氣管線(14) 一端與天然氣井口相連接，另一端分為兩路，一路經(jīng)工藝氣分離器 (13)與工藝氣壓縮機(jī)(12)的入口端相連接，另一路依次經(jīng)過燃料氣過濾器(16)和燃料氣調(diào)壓閥組(17)與燃料氣管線(18)的入口端相連接；所述燃料氣管線(18)的出口端與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(1)相連接；所述工藝氣壓縮機(jī)(12)的出口端通過工藝氣管線(11)與待清管解堵的管線相連接，工藝氣管線(11)上設(shè)置有一工藝氣單向閥(10)；所述天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(1)通過液力減速離合器(4)與工藝氣壓縮機(jī)(12)相連；所述廢氣余熱鍋爐(2 )與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)(1)相連接；所述注藥劑管線(3)—端經(jīng)注藥泵(8)與儲(chǔ)藥罐(9)相連接，另一端與廢氣余熱鍋爐 (2)的入口端相連接；所述廢氣余熱鍋爐(2)的出口端引出的注藥劑管線(3)依次經(jīng)注藥單流閥(6)和射流器(7)與工藝氣管線(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組，其特征在于所述廢氣余熱鍋爐(2)的出口端引出的注藥劑管線(3)與儲(chǔ)藥罐(9)之間通過注藥循環(huán)管線(5)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組，其特征在于包括天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、廢氣余熱鍋爐、注藥劑管線、液力減速離合器、注藥單向閥、射流器、注藥泵、儲(chǔ)藥罐、工藝氣單向閥、工藝氣管線、工藝氣壓縮機(jī)、工藝氣分離器、進(jìn)氣管線、原料氣分離器、燃料氣過濾器、燃料氣調(diào)壓閥組和燃料氣管線。該天然氣集輸管線清管解堵機(jī)組利用藥劑解析、分離固相聚集物，泡沫化管內(nèi)積液，采用高溫壓力工藝氣流沖刷、剝離管壁殘?jiān)?、溶蝕局部殘冰、吹掃管內(nèi)殘液并干燥管壁從而防止了管線垢瘤堵塞和積液結(jié)冰堵塞。
文檔編號(hào)B08B9/032GK202270680SQ20112039331
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者楊勇華 申請(qǐng)人:遂寧市華旭科技有限公司