一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備，包括壓縮機(jī)、電機(jī)，其特征在于：壓縮機(jī)是噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的氣缸是銅鎳合金鑄鐵氣缸，氣缸內(nèi)壁鍍有一非晶體鎳磷合金層，氣缸內(nèi)部的陰陽轉(zhuǎn)子是40Cr碳氮共滲陰陽轉(zhuǎn)子；電機(jī)是隔離型變頻電機(jī)；隔離型變頻電機(jī)通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的進(jìn)氣口依次設(shè)有進(jìn)口壓力表、進(jìn)口溫度儀、過濾器，出氣口依次設(shè)有出口壓力表、出口溫度儀、氣液分離器；PLC自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)均與進(jìn)口壓力表、進(jìn)口溫度儀、出口壓力表、出口溫度儀和隔離型變頻電機(jī)電連接；冷卻器，是風(fēng)冷板翅式冷卻器，該冷卻器為設(shè)備上的熱源祛熱。本實用新型具有安全平穩(wěn)、自動化、智能化、科學(xué)環(huán)保等優(yōu)點。
【專利說明】一種鹽井伴生低壓天然氣増壓開采設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種天然氣開采設(shè)備，特別涉及一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開米設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用天然氣的國家之一，并在公元13世紀(jì)就開發(fā)了世界上第一個氣田一一自流井氣田。而在自貢地區(qū)進(jìn)行自流井的鹽鹵、伴生天然氣的開采，迄今已近兩千年的歷史。鹽業(yè)先輩在自貢地區(qū)采用鈍鉆技術(shù)開鑿鹽井達(dá)1.3萬余眼，累計開采井鹽達(dá)8000多萬噸，開采天然氣340億立方米。該區(qū)域的裂縫性儲集層中蘊(yùn)藏了豐富的天然氣，并具有初產(chǎn)高、遞減快、壽命長的開采特征。但是隨著地下氣鹵資源的不斷開采，地層中的能量得以釋放，地層壓力殆盡，其主要采氣區(qū)的地層壓力已低于0.5腿^，形成鹽井低壓天然氣。而鹽井低壓天然氣就近開采利用的生產(chǎn)現(xiàn)狀已不能滿足現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)的需求，但是我們不能認(rèn)為鹽井氣已經(jīng)枯竭。
[0003]我國對于鹽井低壓天然氣現(xiàn)代化的研宄、開發(fā)比較滯后。我國鹽井低壓天然氣資源分布較散，對于產(chǎn)量小、壓力低的鹽井氣并沒有進(jìn)行綜合利用。經(jīng)長期不開采后，井下天然氣淤積，導(dǎo)致井底壓力上升，天然氣順老井眼上竄、外溢。而外溢的天然氣可能發(fā)生自燃，不但造成了一定程度資源浪費(fèi)，而且還污染了周圍環(huán)境，影響周邊民眾的生產(chǎn)生活安全，甚至有些天然氣中含有43，還可能造成人員傷亡事故。根據(jù)自流井構(gòu)造斷裂發(fā)育的程度和天然氣儲集富集的特征，進(jìn)而通過增壓的方法開采鹽井中的低壓天然氣，不但可使其發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，而且還能使聚集在地層中的天然氣有向外排泄之孔，減緩地下天然氣聚集自溢，對預(yù)防天然氣外溢形成有力保障。
[0004]上世紀(jì)80年代，自貢鹽業(yè)技術(shù)人員通過摸索、實踐采用I型活塞空氣壓縮機(jī)對鹽井低壓天然氣進(jìn)行增壓集輸生產(chǎn)取得成功并加以推廣，大大提高了鹽井伴生天然氣的采收率，滿足了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)用氣的需要，拓展了市場，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。然而4型活塞空氣壓縮機(jī)及工藝系統(tǒng)在應(yīng)用于天然氣開采過程中，還具有以下缺點，其主要表現(xiàn)在:
[0005]1、設(shè)備材料耐腐蝕性能差，特別是耐鹽鹵強(qiáng)腐蝕能力差。系統(tǒng)故障頻率高，如:氣缸活塞吸、排氣閥成焦閥片損壞、排氣溫度過高、排氣量不足等，維修成本高、對生產(chǎn)連續(xù)性影響大。
[0006]2、系統(tǒng)自動化程度低，采用手動閘閥，操作控制不便。采用原始紙計量方式，計量精度低，生產(chǎn)統(tǒng)計繁瑣困難。
[0007]3、需要龐大的水冷系統(tǒng)對設(shè)備及壓縮后的天然氣進(jìn)行冷卻，系統(tǒng)占地寬，對環(huán)境影響大，運(yùn)行噪音嚴(yán)重超過國家環(huán)保要求。并且水冷效果不佳，造成管道腐蝕嚴(yán)重:當(dāng)天然氣經(jīng)I壓縮機(jī)增壓后氣溫達(dá)1201:，雖經(jīng)冷卻和氣水分離，但出氣站時氣溫仍有40— 50。〇。此時，輸氣管內(nèi)與天然氣混合存在的和含鹽水汽在流動過程中一旦達(dá)到露點凝析為液體，則會加速對管道的腐蝕。
[0008]4、1型壓縮機(jī)采用活塞以一定頻率往復(fù)運(yùn)動實現(xiàn)氣體抽吸，增壓排放，必然造成壓力波動大。壓縮機(jī)進(jìn)氣端壓力和出氣端壓力是由壓縮機(jī)型號決定的，一旦型號選定就無法改變也無法控制。而鹽井都是靠鈍鉆技術(shù)開鑿的，井筒內(nèi)沒有固井措施，裸眼長達(dá)1000米，過高負(fù)壓和壓力的頻繁變化，容易引發(fā)井壁垮塌事故而封堵氣井，最終造成采氣量減少、氣量突斷、采氣中空氣含量增高、扯倒氣等。
[0009]因此，如何選擇安全、環(huán)保的鹽井低壓天然氣采輸設(shè)備以及合理科學(xué)的工藝，提升裝備水平，改善生產(chǎn)環(huán)境的問題成為亟待研宄的課題。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，而提供了一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備。
[0011]本實用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0012]一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備，包括壓縮機(jī)、電機(jī)，其中:壓縮機(jī)是噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的氣缸是銅镲合金鑄鐵氣缸，氣缸內(nèi)壁鍍有一非晶體镲磷合金層，氣缸內(nèi)部的陰陽轉(zhuǎn)子是400碳氮共滲陰陽轉(zhuǎn)子；電機(jī)是隔離型變頻電機(jī)；隔離型變頻電機(jī)通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的進(jìn)氣口依次設(shè)有進(jìn)口壓力表、進(jìn)口溫度儀、過濾器，出氣口依次設(shè)有出口壓力表、出口溫度儀、氣液分離器；？仏自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)均與進(jìn)口壓力表、進(jìn)口溫度儀、出口壓力表、出口溫度儀和隔離型變頻電機(jī)電連接；冷卻器，是風(fēng)冷板翅式冷卻器，該冷卻器為設(shè)備上的熱源祛熱。
[0013]本設(shè)備是專門為開采鹽井低壓天然氣所設(shè)計的。鹽井低壓天然氣在井口的最低壓力(表壓)一般為0.1-0.51即，而噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機(jī)具有連續(xù)壓縮做功，出口壓力比較穩(wěn)定，并且采用變頻調(diào)速電動機(jī)，通過自動控制系統(tǒng)采集井口壓力等參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為電動機(jī)控制信號，運(yùn)行中只要檢測到的參數(shù)高于預(yù)定壓力等參數(shù)就能夠自動降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制井口抽吸壓力和出產(chǎn)氣量直到停機(jī)并能自動報警，從而確保了在增壓生產(chǎn)時不對井口形成過分負(fù)壓。同時，該雙螺桿壓縮機(jī)中的氣缸、陰陽轉(zhuǎn)子均具備防腐功能，從而解決了現(xiàn)有設(shè)備不具備耐鹽鹵強(qiáng)腐蝕的技術(shù)問題。其次，該設(shè)備上還集成有風(fēng)冷板翅式冷卻器，該冷卻器僅占用了設(shè)備部分空間，比現(xiàn)有的水冷式冷卻器而言，大大的減少了占地空間，同時還有利于保護(hù)環(huán)境，避免水資源的浪費(fèi)。再次，該設(shè)備與燃?xì)庠O(shè)備配套程度高、運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行時噪音〈80分貝，與現(xiàn)有的設(shè)備相比而言，噪音低，無污物排放，滿足市區(qū)對環(huán)保的要求。
[0014]為了使本實用新型具有方便運(yùn)輸、可移動的特性，故在上述方案的基礎(chǔ)上做出了進(jìn)一步改進(jìn)，該設(shè)備是撬裝式設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是？IX自動控制系統(tǒng)框圖。
[0017]圖中:1.雙螺桿壓縮機(jī)、2.電機(jī)、3.進(jìn)口壓力表、4.進(jìn)口溫度儀、5.過濾器、6.出口壓力表、7.出口溫度儀、8.氣液分離器、9.冷卻器。

【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]如圖1、圖2所示，一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備，該設(shè)備用噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機(jī)1取代了 I型活塞式壓縮機(jī)。當(dāng)輸氣量相同時，雙螺桿壓縮機(jī)1體積顯得小、重量輕、運(yùn)動中無往復(fù)慣性力，因此對地面基礎(chǔ)要求不高。同時該雙螺桿壓縮機(jī)1的結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)僅為I型往復(fù)式壓縮機(jī)的十分之一，易損件少，無吸、排氣閥，無膨脹過程，單級壓力比大，對液擊不敏感。而且輸氣量能無級調(diào)節(jié)，在50%以上的范圍內(nèi)功率與輸氣量成正比下降。
[0020]其次還在上述雙螺桿壓縮機(jī)1的氣缸、陰陽轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)上做出了改進(jìn)，具體如下:氣缸是銅鎳合金鑄鐵氣缸，并在氣缸內(nèi)壁上鍍有一非晶體鎳磷合金層(圖中未示出)，這樣大大的提高了氣缸的耐腐蝕性；而陰陽轉(zhuǎn)子則通過粗加工后完全正火處理使轉(zhuǎn)子的材料晶粒細(xì)化，可防止和減緩硫化氫對轉(zhuǎn)子的晶界腐蝕，在完全正火后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子材料的綜合性能，轉(zhuǎn)子再經(jīng)精加工并對轉(zhuǎn)子型面進(jìn)行防腐蝕軟氮化處理，從而得到的400碳氮共滲陰陽轉(zhuǎn)子，這種轉(zhuǎn)子耐腐蝕性能高。
[0021]該設(shè)備的電機(jī)是隔離型變頻電機(jī)2，該電機(jī)2通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機(jī)1。雙螺桿壓縮機(jī)1的進(jìn)氣口依次設(shè)有進(jìn)口壓力表3、進(jìn)口溫度儀4、過濾器5，出氣口依次設(shè)有出口壓力表6、出口溫度儀7、氣液分離器8 ；？仏自動控制系統(tǒng)均與上述進(jìn)口壓力表3、進(jìn)口溫度儀4、出口壓力表6、出口溫度儀7和隔離型變頻電機(jī)2電連接。自動控制系統(tǒng)可對雙螺桿壓縮機(jī)1的吸入溫度、吸入壓力、排氣溫度、排氣壓力、潤滑油溫度和潤滑油過濾差、分離器液位及分離壓差等狀況的執(zhí)行機(jī)構(gòu)均進(jìn)行控制與檢測，并具有自動報警和報警記錄等功能，實現(xiàn)了該設(shè)備的自動化目的。
[0022]本實用新型還采用了風(fēng)冷板翅式冷卻器9，為設(shè)備上的熱源進(jìn)行祛熱，取代了現(xiàn)有的水冷式冷卻器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用水循環(huán)冷卻會導(dǎo)致水、油排污量大、水循環(huán)系統(tǒng)工藝復(fù)雜，占地范圍大等技術(shù)問題。
[0023]為了使本實用新型具有方便運(yùn)輸、可移動的特性，該設(shè)備還可集成撬裝式設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備，包括壓縮機(jī)、電機(jī)，其特征在于: 壓縮機(jī)是噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的氣缸是銅鎳合金鑄鐵氣缸，氣缸內(nèi)壁鍍有一非晶體鎳磷合金層，氣缸內(nèi)部的陰陽轉(zhuǎn)子是40Cr碳氮共滲陰陽轉(zhuǎn)子； 電機(jī)是隔離型變頻電機(jī)； 隔離型變頻電機(jī)通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的進(jìn)氣口依次設(shè)有進(jìn)口壓力表、進(jìn)口溫度儀、過濾器，出氣口依次設(shè)有出口壓力表、出口溫度儀、氣液分離器; PLC自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)均與進(jìn)口壓力表、進(jìn)口溫度儀、出口壓力表、出口溫度儀和隔離型變頻電機(jī)電連接； 冷卻器，是風(fēng)冷板翅式冷卻器，該冷卻器為設(shè)備上的熱源祛熱。
2.如權(quán)利要求1所述的鹽井伴生低壓天然氣增壓開采設(shè)備，其特征在于:該設(shè)備是撬裝式設(shè)備。
【文檔編號】F04C28/00GK204200200SQ201420636285
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】朱立華 申請人:自貢市加宇機(jī)械設(shè)備有限公司