一种集气站自动化快速消泡配套装置及其方法与流程

一种集气站自动化快速消泡配套装置及其方法
1.技术领域：本发明涉及采气工程技术领域，特别涉及一种集气站自动化快速消泡配套装置及其方法。
2.

背景技术：
泡沫排水采气工艺是气井最常见的一种排水采气工艺，但是如果泡排井点多或者泡排剂加量过多，管线会产生大量泡沫。为了消除地面管线的泡沫，需要在井场或集气站注入消泡剂进行消泡。由于集气站消泡具有集中消泡、成本低的优点，因此该工艺成为了目前国内外采用的主要消泡工艺。但是集气站消泡工艺存在消泡距离短，不容易快速彻底消泡的问题，如果仅靠增大消泡剂注入量进行消泡，会造成消泡剂大量浪费。
3.本发明针对上述问题，公布了一种集气站自动化快速消泡配套装置及其方法，本发明能够满足集气站消泡距离短且需快速彻底消泡的要求，且大幅降低了消泡剂注入成本。
4.

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种集气站自动化快速消泡配套装置及其方法，能够满足集气站消泡距离短且需快速彻底消泡的要求，且消泡剂不会注入量过多，从而造成浪费。
5.本发明是通过以下技术方案来实现的：
6.本发明使用的一种集气站自动化快速消泡配套装置，包括自动消泡控制装置、注剂装置、缩颈管、双级雾化装置、双级泡沫检测装置；
7.所述自动消泡控制装置，用于优化消泡剂注入量；
8.所述注剂装置连接有自动消泡控制装置，用于控制注入消泡剂量；
9.所述缩颈管，包括缩径管一号、缩径管二号，用于提高管线内的消泡剂流速；
10.所述双级雾化装置，包括一级雾化接头、二级雾化接头，一级雾化接头连接有井组进站汇管并进行一级雾化泡剂，二级雾化接头连接有井组总汇管并进行二级雾化泡剂，所述双级雾化装置用于将注剂管线内的液态消泡剂转变为输气管线内的雾状消泡剂，且雾状消泡剂流向与输气管线内流体垂直，雾状消泡剂能够充分与管线内泡沫进行接触，快速彻底消泡；
11.所述双级泡沫检测装置，包括一级泡沫检测装置、二级泡沫检测装置，一级泡沫检测装置连接有井组进站汇管，二级泡沫检测装置连接有分离器，所述双级泡沫检测装置分别通过对井组进站汇管与分离器内泡沫含量检测，用于确定泡沫含量。
12.所述缩径管一号、缩径管二号两端分别通过注剂管线一号、注剂管线二号连接有注剂装置、双级雾化装置，所述缩径管入口端管径大，出口端管径小。
13.所述井组总汇管两侧设置有井组进站汇管与分离器。
14.一种集气站自动化快速消泡方法，具体包含以下步骤：
15.a、通过井组进站汇管注剂口前的一级泡沫检测装置进行泡沫含量检测，输出信号返回自动消泡控制装置，计算出对应的消泡剂注入量；
16.b、计算完所需消泡剂后，自动消泡控制装置控制定量消泡剂通过注剂装置进入注剂管线一号、注剂管线二号；
17.c、注剂管线一号与缩径管一号连接，注剂管线二号与缩径管二号连接，消泡剂通
过井组进站汇管注剂口加装的一级雾化接头和井组总汇管注剂口加装的二级雾化接头进行雾化消泡；
18.d、双级雾化消泡后，通过二级泡沫检测装置检测消泡后分离器内的泡沫含量，输出信号返回自动消泡控制装置，再次计算消泡剂注入量；
19.e、重复循环步骤a到步骤d，通过整个循环过程不断优化消泡剂注入量，最终达到采用消泡剂最优注入量达到快速消泡目的。
20.所述步骤a和步骤d的消泡剂注入量计算方法如下：
21.收集加注消泡剂井组日注入起泡剂量a，浓度x1，配制的消泡剂浓度x2，一级泡沫检测装置检测泡沫含量y1,二级泡沫检测装置检测泡沫含量y2,设置一级泡沫优化系数c1，二级泡沫优化系数c2；
22.则一级泡沫检测装置检测后计算消泡剂优化日注入量b1，二级泡沫检测装置检测后计算消泡剂优化日注入量b2：
23.b1＝c1ax1y1/x2；b2＝b1+c2ax1y2/x2。
24.本发明与已有技术相比具有如下优点：
25.本发明在集气站生产状况发生变化时，无需人工参与，本发明可自动重新计算所需的消泡剂用量，消泡剂雾化后使用具有快速高效、不浪费的优点，可有效提高集气站消泡过程的有效性及经济效益。
26.附图说明：图1为一种集气站自动化快速消泡配套装置及其快速消泡工艺示意图；
27.附图标记说明：1-自动消泡控制装置，2-注剂装置，3-一级泡沫检测装置输出信号，4-二级泡沫检测装置输出信号，5-注剂管线1号，6-注剂管线2号，7-缩径管1号，8-缩径管2号，9-一级雾化接头，10-二级雾化接头，11-一级泡沫检测装置，12-二级泡沫检测装置，13-井组进站汇管，14-井组总汇管，15-分离器。
28.具体实施方式：为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
29.以下结合附图对本发明做进一步的详述：一种集气站自动化快速消泡配套装置，包括自动消泡控制装置1、注剂装置2、缩颈管、双级雾化装置、双级泡沫检测装置；
30.所述自动消泡控制装置1，用于优化消泡剂注入量；
31.所述注剂装置2连接有自动消泡控制装置1，用于控制注入消泡剂量；
32.所述缩颈管，包括缩径管一号7、缩径管二号8，用于提高管线内的消泡剂流速；
33.所述双级雾化装置，包括一级雾化接头9、二级雾化接头10，一级雾化接头9连接有井组进站汇管13并进行一级雾化泡剂，二级雾化接头10连接有井组总汇管14并进行二级雾化泡剂，所述双级雾化装置用于将注剂管线内的液态消泡剂转变为输气管线内的雾状消泡剂，且雾状消泡剂流向与输气管线内流体垂直，雾状消泡剂能够充分与管线内泡沫进行接触，快速彻底消泡；
34.所述双级泡沫检测装置，包括一级泡沫检测装置11、二级泡沫检测装置12，一级泡沫检测装置11连接有井组进站汇管13，二级泡沫检测装置12连接有分离器15，所述双级泡沫检测装置分别通过对井组进站汇管13与分离器15内泡沫含量检测，用于确定泡沫含量。
35.所述缩径管一号7、缩径管二号8两端分别通过注剂管线一号5、注剂管线二号6连接有注剂装置2、双级雾化装置，所述缩径管入口端管径大，出口端管径小。
36.所述井组总汇管14两侧设置有井组进站汇管13与分离器15。
37.一种集气站自动化快速消泡方法，具体包含以下步骤：
38.a、通过井组进站汇管注剂口前的一级泡沫检测装置11进行泡沫含量检测，输出信号3返回自动消泡控制装置1，计算出对应的消泡剂注入量；
39.b、计算完所需消泡剂后，自动消泡控制装置1控制定量消泡剂通过注剂装置2进入注剂管线一号5、注剂管线二号6；
40.c、注剂管线一号5与缩径管一号7连接，注剂管线二号6与缩径管二号8连接，消泡剂通过井组进站汇管注剂口加装的一级雾化接头9和井组总汇管注剂口加装的二级雾化接头10进行雾化消泡；
41.d、双级雾化消泡后，通过二级泡沫检测装置12检测消泡后分离器内的泡沫含量，输出信号4返回自动消泡控制装置1，再次计算消泡剂注入量；
42.e、重复循环步骤a到步骤d，通过整个循环过程不断优化消泡剂注入量，最终达到采用消泡剂最优注入量达到快速消泡目的。
43.所述步骤a和步骤d的消泡剂注入量计算方法如下：
44.收集加注消泡剂井组日注入起泡剂量a，浓度x1，配制的消泡剂浓度x2，一级泡沫检测装置11检测泡沫含量y1,二级泡沫检测装置12检测泡沫含量y2,设置一级泡沫优化系数c1，二级泡沫优化系数c2；
45.则一级泡沫检测装置检测后计算消泡剂优化日注入量b1，二级泡沫检测装置检测后计算消泡剂优化日注入量b2：
46.b1＝c1ax1y1/x2；b2＝b1+c2ax1y2/x2。
47.实施例1：一种集气站自动化快速消泡方法，所述工艺包括以下步骤：
48.收集一集气站生产参数：集气站日产气量9
×
104m3/d，日产水20m3，其中一实施泡排井组泡排剂注入量400l/d，注入浓度为8
‰
，日产气3
×
104m3/d，日产水10m3，地层水密度1.01
×
103kg/m3，天然气密度0.58kg/m3，消泡剂配置浓度8
‰
，一级泡沫优化系数1.5，二级泡沫优化系数1.2。设置自动消泡控制装置1中设置检测泡沫含量小于3％为合格。
49.通过一级泡沫检测装置11进行泡沫含量检测为54％，输出信号返回自动消泡控制装置1。
50.根据公式b1＝c1ax1y1/x2计算日消泡剂注入量：
51.b1＝1.5
×
400
×8‰×
54％/8
‰
＝324l。
52.发出指令每日加注消泡剂324l至注剂装置2，消泡剂通过注剂装置增压进入注剂管线5和6，然后经由缩径管7和8加速后，经双级雾化接头9和10雾化后与管线内泡沫反应，迅速消泡后进入分离器15，此时测得二级泡沫检测装置12检测泡沫含量为8％，说明泡沫未完全消泡，输出信号返回自动消泡控制装置1。
53.根据公式b2＝b1+c2ax1y2/x2计算日消泡剂注入量：
54.b2＝324+1.2
×
400
×8‰×
8％/8
‰
＝362.4l。
55.优化消泡剂含量后发出指令每日加注消泡剂362.4l至注剂装置2，消泡剂通过注剂装置增压进入注剂管线5和6，然后经由缩径管7和8加速后，经双级雾化接头9和10雾化后与管线内泡沫反应，测得二级泡沫检测装置12得泡沫含量为2％，满足要求。
56.如果泡沫含量仍高于3％，则继续返回输出信号进行优化，直至分离器内泡沫含量
满足小于3％。
57.如果一级泡沫检测装置11或者二级泡沫检测装置12测得泡沫含量突然增大，信号均可马上返回自动消泡控制装置1，重新调整消泡剂注入量，直至满足泡沫含量达到目标条件。
58.最后，如果一级泡沫检测装置11或者二级泡沫检测装置12测得泡沫含量突然增大，信号均可马上返回自动消泡控制装置1，重新调整消泡剂注入量，直至满足泡沫含量达到目标条件。