一种气液混合输送装置及气液混合输送方法与流程

本发明属于原油采输，具体涉及一种气液混合输送装置及气液混合输送方法。

背景技术：

1、油井开采的原油中含有油、气、水和少量泥沙及其他物质，现有的油井大部分采用各级输送站油、气、水分离后单独输送，其接转站建站建设具有周期长、占地面积大、资金投入大，污染环境严重、故障率高、运行效率低、维护成本高、使用寿命短和站点运行需求人员多等缺点。

2、多相流混输技术是近年来发展起来的一种高效、经济的泵送技术，是国内外油田采输技术的发展趋势。它是用一台多相流混输泵，代替输液泵和气体压缩机，通过一条管道，同时输送含有泥沙的油、气、水。例如cn109114433a专利公开了一种双腔液体往复驱动多相流混输方法及装置，其通过一个动力泵与电磁阀组或电磁换向阀配合实现混输，与分离法相比，不需要设置专门的分离设备。

3、然而上述装置仍具有一定的缺陷：

4、一方面，上述装置控制复杂，需要连续控制阀门互相转换工作，阀体用量多，设备制造成本高。另一方面，单动力泵需要一直处于工作状态，阀门和动力泵的故障率高，影响其使用寿命。再者，油气混合物混输，由于其中含有油、蜡等物质，容易附着在动力泵的叶轮上，一方面影响其动平衡，另一方面影响工作效率和使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种气液混合输送装置及气液混合输送方法，解决现有技术中阀门用量多，单动力泵故障率高，工作效率低的问题。

2、为实现本发明的上述目的，本发明提供一种气液混合输送装置，气液混合输送装置，包括第一压力罐、第二压力罐、分别与所述第一压力罐、所述第二压力罐相连通的集输管线进液管、分别与所述第一压力罐、所述第二压力罐相连通的集输管线出液管，还包括：

3、第一循环泵，与所述第一压力罐相连接；

4、第二循环泵，与所述第二压力罐相连接；

5、所述第一循环泵和第二循环泵通过串联管路相连通；所述第一压力罐和/或第二压力罐中具有动力介质；

6、所述第一循环泵用于将所述第一压力罐中的动力介质通过所述串联管路、所述第二循环泵送至所述第二压力罐中；

7、所述第二循环泵用于将所述第二压力罐中的动力介质通过所述串联管路、所述第一循环泵送至所述第一压力罐中；

8、还包括控制系统，用于控制所述第一循环泵、所述第二循环泵工作。

9、根据本发明的一个方面，所述集输管线进液罐与所述第一压力罐、所述第二压力罐连通处分别设有第一单向阀和第二单向阀；

10、所述第一压力罐、所述第二压力罐与所述集输管线出液管连通处分别设有第三单向阀和第四单向阀。

11、根据本发明的一个方面，所述第一压力罐和所述第二压力罐还分别连接有排污管；

12、所述第一压力罐、所述第二压力罐与所述排污管连接处分别设有单向排污阀。

13、根据本发明的一个方面，所述排污管与所述集输管线出液管相连通。

14、根据本发明的一个方面，所述集输管线进液管和所述集输管线出液管之间还连接有旁通管路。

15、根据本发明的一个方面，所述旁通管路上设有旁通单向阀。

16、根据本发明的一个方面，所述第一压力罐、所述第二压力罐、所述集输管线进液管和所述集输管线出液管上均设有压力传感器。

17、根据本发明的一个方面，所述动力介质为水。

18、本发明还提供一种气液混合输送装置的气液混合输送方法，包括：

19、当第一压力罐中设有动力介质时；

20、通过所述控制系统启动所述第一循环泵工作、第二循环泵断电，将第一压力罐中的动力介质通过串联管路、第二循环泵送至第二压力罐中；

21、第一压力罐中随着动力介质的减少，压力下降，原油通过集输管线进液管通过第一单向阀进入到第一压力罐中，此时，第一压力罐中，动力介质位于下层、油位于中层、气位于上层；

22、当第一压力罐中的动力介质下降到设定位置时，控制系统控制所述第一循环泵断电、第二循环泵工作，将第二压力罐中的动力介质通过串联管路、所述第一循环泵送至所述第一压力罐中；

23、第一压力罐中随着动力介质增多，压力上升，将位于上部的油、气通过第三单向阀输送至集输管线出液管中；

24、第二压力罐中随着动力介质减少，压力下降，原油通过集输管线进液管通过第二单向阀进入到第二压力罐中，此时，第二压力罐中，动力介质位于下层、油位于中层、气位于上层；

25、当第二压力罐中的动力介质下降到设定位置时，控制系统控制所述第二循环泵断电、第一循环泵工作，将第一压力罐中的动力介质通过串联管路、所述第二循环泵送至所述第二压力罐中；

26、第二压力罐中随着动力介质增多，压力上升，位于上部的油、气通过第四单向阀输送至集输管线出液管中；

27、重复上述过程，原油交替通过第三单向阀、第四单向阀输送至集输管线出液管中向后输送；

28、当第二压力罐中设有动力介质时；

29、首先通过控制系统控制第二循环泵工作、第一循环泵断电，将第二压力罐中的动力介质通过串联管路、第一循环泵送至第一压力罐中；

30、第二压力罐中随着动力介质减少，压力下降，原油通过集输管线进液管通过第二单向阀进入到第二压力罐中，此时，第二压力罐中，动力介质位于下层、油位于中层、气位于上层；

31、当第二压力罐中动力介质下降到设定位置时，控制系统控制第一循环泵工作、第二循环泵断电，将第一压力罐中的动力介质通过串联管路、第二循环泵送至第二压力罐中；

32、第二压力罐中随着动力介质的增多，压力上升，将位于上部的油、气通过第四单向阀输送至集输管线出液管中；

33、第一压力罐中随着动力介质的减少，压力下降，原油通过集输管线进液管通过第一单向阀进入到第一压力罐中；

34、当第一压力罐中动力介质下降到设定位置时，控制系统控制第一循环泵断电、第二循环泵工作，将第二压力罐中的动力介质送至第一压力罐中，将第一压力罐中的油、气通过第三单向阀送至集输管线出液管中；

35、重复以上过程，原油交替通过第四单向阀、第三单向阀输送至集输管线出液管中向后输送；

36、当第一压力罐和第二压力罐中均设有动力介质时，任意选择第一循环泵或第二循环泵中的一个先工作、另一个先断电；

37、若控制第一循环泵先工作、第二循环泵断电，气液混合输送方法同上述第一压力罐中设有动力介质时；

38、若控制第二循环泵先工作、第一循环泵断电，气液混合输送方式同上述第二压力罐中设有动力介质时。

39、本发明的气液混合输送装置，通过上述结构设置，可以利用控制系统控制第一循环泵、第二循环泵交替工作，实现气液混合输送，相比于现有技术而言，不需要设置大量的换向阀，有利于节约成本。另一方面，第一循环泵、第二循环泵交替工作的方式，相比于现有技术中单动力泵需要连续工作的方式而言，有利于降低故障率，提升工作效率。

40、本发明的气液混合装置利用上述装置和方法，还有利于对第一循环泵、第二循环泵进行清理。具体地，当第一循环泵工作、第二循环泵断电时，第一循环泵将动力介质通过串联管路送至第二循环泵的叶轮腔内，此时，第二循环泵内的叶轮片在动力介质的冲洗下反转，从而可以将附着在第二循环泵叶轮上的原油、蜡等附着物冲洗下来或被第二循环泵反转甩掉随动力介质进入到的第二压力罐中。当第二循环泵工作、第一循环泵断电时，可以对第一循环泵的叶轮进行冲洗。如此设置，有利于保持第一循环泵、第二循环泵的工作效率，提升第一循环泵、第二循环泵的使用寿命。第一循环泵和第二循环泵的断电处理，可以避免第一循环泵、第二循环泵反转时产生电流，传导到控制系统内影响控制系统的正常工作。

41、本发明的气液混合输送装置，设置旁通管路，当第一循环泵或第二循环泵工作时，由于压力原因，原油会通过第一单向阀或第二单向阀从第一压力罐或第二压力罐中进行输送。而当第一循环泵和第二循环泵发生故障停机时，原油可以通过旁通管路进行输送，从而不影响原油的输送，有利于保障原油整体的输送效率。

42、此外，本发明的气液混合输送装置，第一压力罐、所述第二压力罐、所述集输管线进液管和所述集输管线出液管上均设有压力传感器，用于压力检测，有利于本发明的气液混合输送装置的安全控制。