專利名稱：稠油混合物集輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自油井經(jīng)油氣分離后的稠油混合物站間集中輸送的方法，按國際專利分類法屬于F17D技術(shù)領(lǐng)域。
我國稠油資源十分豐富，已經(jīng)大量開發(fā)的有遼河油田、勝利油田、克拉瑪依油田、南陽油田等。稠油屬于重質(zhì)原油，其比重大、粘度高、流動困難，通常采用熱力開采、摻稀油開采。稠油油井分布量大面廣，采出的稠油混合物中含氣、水和砂等，給開采以后的稠油混合物的站間集中輸送帶來了很大的困難。目前各油田站間集輸?shù)姆椒ㄓ屑訜岜剌斔?，熱水伴隨保溫輸送，摻熱介質(zhì)輸送，不加熱輸送等。其站間集輸?shù)姆椒安襟E是1)來自油井的稠油混合物依靠抽油機的壓力進入計量站的油氣分離罐進行油氣分離，分離出的氣體經(jīng)計量后送往天然氣加工廠;
2)油氣分離罐出來的稠油混合物經(jīng)計量后依靠其剩余壓力(當(dāng)剩余壓力有限時，需要增設(shè)泵加壓)進入接轉(zhuǎn)站的油罐中;
3)當(dāng)進入接轉(zhuǎn)站油罐中的稠油混合物達到設(shè)定高度時，啟動接轉(zhuǎn)站的轉(zhuǎn)子泵將稠油混合物增壓輸送到稠油集輸管線中，由集輸管線送到稠油處理站(聯(lián)合站)進行稠油脫水，除砂等稠油凈化處理。
在上述方法步驟3)中，稠油混合物中的砂必然會進入轉(zhuǎn)子泵，使得泵的轉(zhuǎn)動間隙磨損增大，造成泵的性能及泵效率很快降低，直至無法工作，這種情況在1-3個月內(nèi)即可發(fā)生。另一種情況，當(dāng)進入接轉(zhuǎn)站油罐內(nèi)的稠油混合物停留時間較長時，稠油與水便會出現(xiàn)油水分層現(xiàn)象。由于轉(zhuǎn)子泵適合于輸送粘性液體，尤其是轉(zhuǎn)子泵內(nèi)間隙磨損增大以后，不適合對水的增壓輸送。于是，在上述步驟3)中，先使用離心泵輸送水，遇到稠油后再使用轉(zhuǎn)子泵輸送油。這樣做不僅增加了建站費用，而且使得操作復(fù)雜，可靠性差，同時仍舊存在有砂對泵的磨損、泵的使用壽命短等問題。轉(zhuǎn)子泵因磨損造成的損壞對于油田現(xiàn)場是不易修復(fù)的，上述方法對于地處邊遠、維修條件差的油田地區(qū)不能滿足稠油混合物集中輸送的需要。
本發(fā)明提供一種單泵僅泵送凈化稠油并以該凈化稠油作為液體活塞泵送砂，水及稠油的方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的1)經(jīng)過油氣分離的稠油混合物依靠其剩余壓力分別從兩個壓力罐下部進口單向閥進入壓力罐，該稠油混合物經(jīng)兩個壓力罐下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，兩個壓力罐頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在兩個壓力罐頂部的浮閥自動排出，兩個壓力罐底部通向稠油集輸管線的出口單向閥由于稠油集輸管線內(nèi)的壓力處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐時，浮閥由于稠油混合物的剩余壓力自動關(guān)閉;2)啟動轉(zhuǎn)子泵使第一個壓力罐中的凈化稠油進入第二個壓力罐內(nèi)，在該凈化稠油的壓力下，第二個壓力罐下部的進口單向閥自動關(guān)閉，第二個壓力罐底部通向稠油集輸管線的出口單向閥自動打開，并將第二個壓力罐內(nèi)的砂，水及凈化稠油依次壓入稠油集輸管線中，此過程中第一個壓力罐頂部浮閥自動打開，經(jīng)油氣分離的稠油混合物依靠其剩余壓力從第一個壓力罐下部的進口單向閥進入第一個壓力罐內(nèi)，該稠油混合物經(jīng)第一個壓力罐下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在頂部的浮閥自動排出，分離出的凈化稠油不斷地被轉(zhuǎn)子泵壓送經(jīng)第二個壓力罐到稠油集輸管線中;3)當(dāng)?shù)谝粋€壓力罐中油水界面上升到低于與轉(zhuǎn)子泵接口的設(shè)定位置時，轉(zhuǎn)子泵停轉(zhuǎn)，第二個壓力罐底部通向稠油集輸管線的出口單向閥由于稠油集輸管線的壓力自動關(guān)閉，當(dāng)稠油混合物充滿第一個壓力罐時，浮閥由于稠油混合物的浮力自動關(guān)閉，轉(zhuǎn)子泵反向轉(zhuǎn)動，使第二個壓力罐內(nèi)的凈化稠油進入第一個壓力罐內(nèi)，在該凈化稠油的壓力下，第一個壓力罐下部進口單向閥自動關(guān)閉，第一個壓力罐底部通向稠油集輸管線的出口單向閥自動打開，并將第一個壓力罐內(nèi)的砂、水及凈化稠油依次壓入稠油集輸管線中，此過程中第二個壓力罐頂部浮閥自動打開，經(jīng)油氣分離的稠油混合物依靠其剩余壓力從第二個壓力罐下部的進口單向閥進入第二個壓力罐內(nèi)，該稠油混合物經(jīng)第二個壓力罐下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在頂部的浮閥自動排出，分離出的凈化稠油不斷地被轉(zhuǎn)子泵壓送經(jīng)第一個壓力罐到稠油集輸管線中;4)當(dāng)?shù)诙€壓力罐中油水界面上升到低于與轉(zhuǎn)子泵接口的設(shè)定位置時，轉(zhuǎn)子泵停轉(zhuǎn)，第一個壓力罐底部通向稠油集輸管線的出口單向閥由于稠油集輸管線的壓力自動關(guān)閉，當(dāng)稠油混合物充滿第二個壓力罐時，浮閥由于稠油混合物的浮力自動關(guān)閉，轉(zhuǎn)子泵反向轉(zhuǎn)動，并重復(fù)步驟2)。
上述方法步驟中，由于轉(zhuǎn)子泵輸送的介質(zhì)始終為凈化稠油，從而大大地減少了泵的轉(zhuǎn)動間隙因輸送稠油混合物中含砂而產(chǎn)生的磨損，提高了泵的使用壽命。兩個壓力罐所設(shè)置的單向閥均是依靠液體壓力的變化而自動開啟或關(guān)閉，使得操作簡便。本方法中選用單臺轉(zhuǎn)子泵，可以采用界面儀或流量計或時間間隔控制系統(tǒng)控制泵的停車與正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)兩個壓力罐的功能轉(zhuǎn)換，避免了設(shè)置大量控制閥門進行切換的繁雜操作，其裝置流程簡單，維護工作量小，設(shè)備投資少，可節(jié)約大量的建站費用，經(jīng)油氣分離的稠油混合物中分離出的少量氣體可做進一步回收，轉(zhuǎn)油過程可實現(xiàn)密閉流程。該方法對于來自油井的稠油混合物中含水、砂的程度沒有苛刻要求，可實現(xiàn)自動控制，最適用于無人看管和很少維修條件下要求高度可靠性的稠油站間集中輸送。這些工況涉及稠油油井分布量大面廣，環(huán)境惡劣的場合或地處邊遠的油田地區(qū)。
附

圖1是本發(fā)明所述方法的示意圖;
附圖2是具有界面儀A的本發(fā)明所述方法的示意圖。
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的一種實施方式1)經(jīng)過油氣分離的稠油混合物依靠剩余壓力由輸入管線(13)分別從壓力罐(4)、(5)下部進口單向閥(8)、(9)進入壓力罐(4)、(5)，該稠油混合物經(jīng)壓力罐(4)、(5)下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐(4)、(5)頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在壓力罐(4)、(5)頂部的浮閥(14)、(15)依靠自身壓力自動排出，經(jīng)天然氣管線(16)送往天然氣加工廠，壓力罐(4)、(5)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(10)、(11)由于稠油集輸管線(12)內(nèi)的壓力處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐(4)、(5)時，浮閥(14)、(15)由于稠油混合物的剩余壓力自動關(guān)閉;
2)啟動轉(zhuǎn)子泵(1)使壓力罐(4)中的凈化稠油進入壓力罐(5)內(nèi)，在該凈化稠油的壓力下，壓力罐(5)下部的進口單向閥(9)自動關(guān)閉，壓力罐(5)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(11)自動打開，并將壓力罐(5)內(nèi)的砂、水及凈化稠油依次壓入稠油集輸管線(12)中，此過程中壓力罐(4)頂部浮閥(14)自動打開，經(jīng)油氣分離后的稠油混合物依靠其剩余壓力經(jīng)輸入管線(13)從壓力罐(4)下部的進口單向閥(8)進入壓力罐(4)內(nèi)，該稠油混合物經(jīng)壓力罐(4)下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐(4)頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在頂部的浮閥(14)依靠自身壓力自動排出，經(jīng)天然氣管線(16)送往天然氣加工廠，分離出的凈化稠油不斷地被轉(zhuǎn)子泵(1)壓送經(jīng)壓力罐(5)到稠油集輸管線(12)中;
3)當(dāng)壓力罐(4)中油水界面上升接近壓力罐(4)凈化稠油出口(6)位置時，選用界面儀控制使轉(zhuǎn)子泵(1)停轉(zhuǎn)，壓力罐(5)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(11)由于稠油集輸管線(12)內(nèi)的壓力自動關(guān)閉，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐(4)、浮閥(14)由于稠油混合物的剩余壓力自動關(guān)閉時，再次啟動轉(zhuǎn)子泵(1)使其反向轉(zhuǎn)動，使壓力罐(5)內(nèi)的凈化稠油進入壓力罐(4)中，在該凈化稠油的壓力下，壓力罐(4)下部進口單向閥(8)自動關(guān)閉，壓力罐(4)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(10)自動打開，并將壓力罐(4)內(nèi)的砂、水及凈化稠油依次壓入稠油集輸管線(12)中，此過程中壓力罐(5)頂部浮閥(15)自動打開，經(jīng)油氣分離的稠油混合物依靠其剩余壓力經(jīng)輸入管線(13)從壓力罐(5)下部的進口單向閥(9)進入壓力罐(5)內(nèi)，該稠油混合物經(jīng)壓力罐(5)下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐(5)頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在頂部的浮閥(15)依靠自身壓力自動排出，經(jīng)天然氣管線(16)送往天然氣加工廠，分離出的凈化稠油不斷地被轉(zhuǎn)子泵(1)壓送經(jīng)壓力罐(4)到稠油集輸管線(12)中;
4)當(dāng)壓力罐(5)中油水界面上升接近壓力罐(5)凈化稠油出口(7)位置時，選用界面儀控制使轉(zhuǎn)子泵(1)停轉(zhuǎn)，壓力罐(4)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(10)由于稠油集輸管線(12)內(nèi)的壓力自動關(guān)閉，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐(5)、浮閥(15)由于稠油混合物的剩余壓力自動關(guān)閉時，再次啟動轉(zhuǎn)子泵(1)使其反向轉(zhuǎn)動，并重復(fù)步驟(2)。
本發(fā)明的第二種實施方式是轉(zhuǎn)子泵(1)的停轉(zhuǎn)及切換不選用界面儀控制，而是采用設(shè)置轉(zhuǎn)子泵(1)輸送定量的凈化稠油從而控制轉(zhuǎn)子泵(1)的停轉(zhuǎn)及切換。這種實施方式可在轉(zhuǎn)子泵(1)進出口設(shè)置流量計進行控制。
本發(fā)明的第三種實施方式是轉(zhuǎn)子泵(1)的停轉(zhuǎn)及切換采用定時器，使轉(zhuǎn)子泵運轉(zhuǎn)設(shè)定時間后，定時停轉(zhuǎn)及切換，這種方式需要針對油田現(xiàn)場油水比的情況對所設(shè)定時間進行計算，使油水界面的高度始終處于壓力罐(4)、(5)凈化稠油出口(6)(7)以下。
權(quán)利要求
1.一種油井采出的稠油混合物集輸方法，其特征在于有如下步驟1)經(jīng)油氣分離的稠油混合物依靠剩余壓力從壓力罐(4)、(5)下部進口單向閥(8)、(9)進入壓力罐(4)、(5)，該稠油混合物經(jīng)壓力罐(4)、(5)下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐(4)、(5)頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在壓力罐(4)、(5)頂部的浮閥(14)、(15)自動排出，壓力罐(4)、(5)底部通向稠油集輸管線的出口單向閥(10)、(11)由于稠油集輸管線(12)內(nèi)的壓力處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐(4)、(5)時，浮閥(14)、(15)由于稠油混合物的剩余壓力自動關(guān)閉；2)啟動轉(zhuǎn)子泵(1)使壓力罐(4)中的凈化稠油進入壓力罐(5)內(nèi)，在該凈化稠油的壓力下，壓力罐(5)下部的進口單向閥(9)自動關(guān)閉，壓力罐(5)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(11)自動打開，并將壓力罐(5)內(nèi)的砂、水及凈化稠油依次壓入稠油集輸管線(12)中，此過程中壓力罐(4)頂部浮閥(14)自動打開，經(jīng)油氣分離后的稠油混合物依靠其剩余壓力經(jīng)輸入管線(13)從壓力罐(4)下部的進口單向閥(8)進入壓力罐(4)內(nèi)，該稠油混合物經(jīng)壓力罐(4)下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油、水及砂三層，壓力罐(4)頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在頂部的浮閥(14)依靠自身壓力自動排出，分離出的凈化稠油不斷地被轉(zhuǎn)子泵(1)壓送經(jīng)壓力罐(5)到稠油集輸管線(12)中；3)當(dāng)壓力罐(4)的油水界面上升到低于與轉(zhuǎn)子泵(1)接口(6)的設(shè)定位置時，轉(zhuǎn)子泵(1)停轉(zhuǎn)，壓力罐(5)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(11)由于稠油集輸管線(12)的壓力自動關(guān)閉，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐(4)時，浮閥(14)由于稠油混合物的浮力自動關(guān)閉，轉(zhuǎn)子泵(1)反向轉(zhuǎn)動，使壓力罐(5)內(nèi)的凈化稠油進入壓力罐(4)中，在該凈化稠油的壓力下，壓力罐(4)下部進口單向閥(8)自動關(guān)閉，壓力罐(4)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(10)自動打開，并將壓力罐(4)內(nèi)的砂、水及凈化稠油依次壓入稠油集輸管線(12)中，此過程中壓力罐(5)頂部浮閥(15)自動打開，經(jīng)油氣分離的稠油混合物依靠其剩余壓力從壓力罐(5)下部的進口單向閥(9)進入壓力罐(5)內(nèi)，該稠油混合物經(jīng)壓力罐(5)下部的旋風(fēng)分離器形成凈化稠油，水及砂三層，壓力罐(5)頂部分離出的少量氣體經(jīng)設(shè)置在頂部的浮閥(15)自動排出，分離出的凈化稠油不斷地被轉(zhuǎn)子泵(1)壓送經(jīng)壓力罐(4)到稠油集輸管線(12)中；4)當(dāng)壓力罐(5)中油水界面上升到低于與轉(zhuǎn)子泵(1)接口(7)的設(shè)定位置時轉(zhuǎn)子泵(1)停轉(zhuǎn)，壓力罐(4)底部通向稠油集輸管線(12)的出口單向閥(11)，由于稠油集輸管線(12)內(nèi)的壓力自動關(guān)閉，當(dāng)稠油混合物充滿壓力罐(5)時，浮閥(15)由于稠油混合物的浮力自動關(guān)閉，轉(zhuǎn)子泵(1)反向轉(zhuǎn)動，并重復(fù)步驟2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟3)和4)所述的油水界面上升到低于與轉(zhuǎn)子泵(1)接口(6)、(7)的設(shè)定位置是由界面儀控制實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟3)和4)所述油水界面上升到設(shè)定位置采用設(shè)置轉(zhuǎn)子泵(1)輸送定量的凈化稠油從而控制轉(zhuǎn)子泵(1)的停轉(zhuǎn)及切換實現(xiàn)的，該方式可在轉(zhuǎn)子泵(1)進出口設(shè)置流量計進行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟3)和步驟4)所述油水界面上升到設(shè)定位置是由定時器控制轉(zhuǎn)子泵(1)運轉(zhuǎn)，預(yù)定時間后停轉(zhuǎn)及切換實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及油井采出的稠油混合物集中輸送的方法。該方法提供一種用單泵僅泵送凈化稠油，并以該凈化稠油作為液體活塞泵送砂、水及稠油。該方法用于稠油混合物的站間集中輸送不僅大大提高了泵的使用壽命，而且可以降低集輸成本、節(jié)約大量建站費用。本發(fā)明最適用于無人看管和很少維修條件下要求高度可靠性的稠油站間集中輸送，這些工況涉及稠油油井分布量大面廣、環(huán)境惡劣的場合或地處邊遠的油田地區(qū)。
文檔編號F17D1/14GK1077786SQ93103688
公開日1993年10月27日 申請日期1993年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月6日
發(fā)明者田叔德 申請人:田叔德