[發明專利]一種油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統及方法

在審

• 申請號: 202011474866.8
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112524487A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳俊文;甘淳靜;劉路;涂潔;張誠;湯曉勇;楊帆;郭艷林;昝林峰;徐嘉爽;宋希勇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油工程建設有限公司
• 主分類號: F17D1/06
• 分類號: F17D1/06;F17D1/07;F17D3/01;F17D3/18;F17D3/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

1.一種油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：包括高溫摻混氣輸送系統、干線摻混系統以及配套控制系統；

所述高溫摻混氣輸送系統的閃蒸氣進口端與閃蒸氣處理廠的壓縮機(6)出口端管道相連，所述高溫摻混氣輸送系統的閃蒸氣出口端與干線摻混系統相連，所述高溫摻混氣輸送系統用于從壓縮機(6)出口取出高溫增壓氣，并反向輸送至干線摻混系統；

所述干線摻混系統設置于廠外閃蒸氣管道選定的閃蒸氣干線注入點區域，用于將高溫摻混氣輸送系統提供的高溫閃蒸氣調壓后注入閃蒸氣干線末段的預定摻混點，以對閃蒸氣干線末段的積液進行升溫氣化，并進行吹掃；

所述配套控制系統設置于高溫摻混氣輸送系統和所述干線摻混系統，用于控制摻混氣體流量，檢測摻混氣體注入溫度和輸送系統壓力。

2.根據權利要求1所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：所述干線摻混系統在廠外閃蒸氣管道的反向注入點(7)將廠外閃蒸氣管道分為前段閃蒸氣管道(1)和后段閃蒸氣管道(2)，所述前段閃蒸氣管道(1)與上游油田處理廠相連，所述后段閃蒸氣管道(2)通過進廠截斷閥(4)與廠內蒸氣管道(3)相連，所述前段閃蒸氣管道(1)、后段閃蒸氣管道(2)、廠內蒸氣管道(3)以及進廠截斷閥(4)組成閃蒸氣干線輸送系統，用于連通上游油田處理廠和下游閃蒸氣處理廠。

3.根據權利要求2所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：所述反向注入點(7)的選定位置為在管道累計積液為40％～50％管道總積液的位置作為高溫摻混注入點。

4.根據權利要求1所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：所述高溫摻混氣輸送系統包括取氣管道(11)和反向輸送管道(16)，在所述取氣管道(11)上設置有取氣管道第一截斷閥(12)，所述取氣管道(11)的一端與壓縮機(6)的出口側管道相連，所述取氣管道(11)的另一端與反向輸送管道(16)的一端相連，所述反向輸送管道(16)的另一端與干線摻混系統相連。

5.根據權利要求4所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：在所述取氣管道(11)的取氣管道第一截斷閥(12)一側設置有旁路系統，其包括旁路管道以及設置在旁路管道上的取氣旁路截斷閥(13)和取氣旁路調節閥(14)，在所述旁路管道上設置有置換注入閥(15)，在所述反向輸送管道(16)的末端設置有置換排氣閥(17)。

6.根據權利要求1所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：所述干線摻混系統包括注入管道(21)以及依次設置在注入管道(21)上的注入管道調節閥(22)、注入管道第一截斷閥(23)和注入管道第二截斷閥(26)，所述注入管道(21)一端與高溫摻混氣輸送系統的反向輸送管道(16)相連，其另一端與廠外閃蒸氣管道選定的反向注入點(7)相連。

7.根據權利要求6所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：在所述注入管道(21)的注入管道調節閥(22)和注入管道第一截斷閥(23)一側設置有注入旁路，所述注入旁路包括旁路管道以及設置在旁路管道上的注入旁路調節閥(24)和注入旁路截斷閥(25)。

8.根據權利要求1所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制系統，其特征在于：所述配套控制系統包括設置在高溫摻混氣輸送系統的反向輸送管道(16)上的壓力變送器(31)、第一溫度變送器(32)和流量變送器(33)，以及設置在干線摻混系統的注入管道(21)上的第二溫度變送器(34)，通過對關鍵點溫度、壓力和流量的檢測，以提供反向輸送閃蒸氣充壓和摻混流量控制操作所需的重點變量監測。

9.一種油田大口徑閃蒸氣管道積液控制方法，其特征在于：將閃蒸氣處理廠的壓縮機出口側增壓后的高溫介質反向輸送并摻混進入閃蒸氣干線末段的廠外閃蒸氣管道內，通過注入的高溫增壓閃蒸氣，使注入點下游管道的溫度升高，且注入點下游管道內氣體流速提高，以氣化和攜帶閃蒸氣管道末段的積液至下游閃蒸氣處理廠。

10.根據權利要求9所述的油田大口徑閃蒸氣管道積液控制方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一：通過模擬分析軟件，計算在預期最小輸送工況下的各條閃蒸氣管道內部積液量，獲取管道沿程積液分布規律和管道沿程溫度變化規律，在管道累計積液為40％～50％管道總積液的位置作為高溫摻混注入點，并設置高溫摻混氣體輸送系統，摻混后氣體的最高溫度不超過管道的最高設計溫度，以此計算最高反向注入量；

步驟二：在正常運行時，保持各條干線的高溫摻混氣輸送系統、干線摻混系統和配套控制系統關閉，不同油田處理廠的閃蒸氣經過各自的集輸管道輸送至閃蒸氣中心處理廠，并進行接收、匯合、增壓和處理；

步驟三：在受保護的閃蒸氣管道降產運行并準備實施提產或清管作業時，首先開啟高溫摻混氣輸送系統，具體包括開啟壓縮機后取氣旁路截斷閥和取氣旁路截斷閥，向取氣管道內輸入摻混氣并充壓，充壓至壓縮機出口壓力后關閉取氣旁路截斷閥和取氣旁路截斷閥；開啟取氣管道第一截斷閥，連通壓縮機出口和取氣管道；

然后開啟干線摻混系統，具體包括開啟注入管道第一截斷閥和注入管道第二截斷閥，緩慢開啟注入管道調節閥，并將注入管道調節閥的開度按照預定的注入流量進行控制，注入管道調節閥開度達到預定開度的時間不高于4小時；

最終，閃蒸氣干線管道末段的流量為源頭輸送流量與摻混注入流量總和，混合氣溫度大幅提升，摻混點下游的干線管道內，積液在混合氣攜帶和混合氣加熱的情況下，積液體積量降低；

步驟四：開展管道提產或清管作業，對于管道提產，在提產結束后，關閉高溫摻混氣輸送系統和干線摻混系統；對于清管作業，在清管器通過摻混點后，在清管器通過指示器的指示下，關閉高溫摻混氣輸送系統和干線摻混系統。