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、電機，其特征在于：壓縮機是噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機，該壓縮機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；電機是隔離型變頻電機；隔離型變頻電機通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機，該壓縮機的進氣口依次設(shè)有進口壓力表、進口溫度儀、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)均與進口壓力表、進口溫度儀、出口壓力表、出口溫度儀和隔離型變頻電機電連接；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1.3萬余眼，累計開采井鹽達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，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型活塞空氣壓縮機對鹽井低壓天然氣進行增壓集輸生產(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)濟效益。然而4型活塞空氣壓縮機及工藝系統(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行冷卻，系統(tǒng)占地寬，對環(huán)境影響大，運行噪音嚴重超過國家環(huán)保要求。并且水冷效果不佳，造成管道腐蝕嚴重:當(dāng)天然氣經(jīng)I壓縮機增壓后氣溫達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型壓縮機采用活塞以一定頻率往復(fù)運動實現(xiàn)氣體抽吸，增壓排放，必然造成壓力波動大。壓縮機進氣端壓力和出氣端壓力是由壓縮機型號決定的，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1000米，過高負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、電機，其中:壓縮機是噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機，該壓縮機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；電機是隔離型變頻電機；隔離型變頻電機通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機，該壓縮機的進氣口依次設(shè)有進口壓力表、進口溫度儀、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)均與進口壓力表、進口溫度儀、出口壓力表、出口溫度儀和隔離型變頻電機電連接；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，通過自動控制系統(tǒng)采集井口壓力等參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為電動機控制信號，運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轉(zhuǎn)速，進而控制井口抽吸壓力和出產(chǎn)氣量直到停機并能自動報警，從而確保了在增壓生產(chǎn)時不對井口形成過分負壓。同時，該雙螺桿壓縮機中的氣缸、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，同時還有利于保護環(huán)境，避免水資源的浪費。再次，該設(shè)備與燃氣設(shè)備配套程度高、運行穩(wěn)定，運行時噪音〈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輸、可移動的特性，故在上述方案的基礎(chǔ)上做出了進一步改進，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、2.電機、3.進口壓力表、4.進口溫度儀、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一步詳細說明。
[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1取代了 I型活塞式壓縮機。當(dāng)輸氣量相同時，雙螺桿壓縮機1體積顯得小、重量輕、運動中無往復(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1的結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)僅為I型往復(fù)式壓縮機的十分之一，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1的氣缸、陰陽轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)上做出了改進，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，在完全正火后進行調(diào)質(zhì)處理，進一步提高轉(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)備的電機是隔離型變頻電機2，該電機2通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機1。雙螺桿壓縮機1的進氣口依次設(shè)有進口壓力表3、進口溫度儀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)均與上述進口壓力表3、進口溫度儀4、出口壓力表6、出口溫度儀7和隔離型變頻電機2電連接。自動控制系統(tǒng)可對雙螺桿壓縮機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)行機構(gòu)均進行控制與檢測，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、電機，其特征在于: 壓縮機是噴液內(nèi)冷雙螺桿壓縮機，該壓縮機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； 電機是隔離型變頻電機； 隔離型變頻電機通過疊片式繞性聯(lián)軸器驅(qū)動雙螺桿壓縮機，該壓縮機的進氣口依次設(shè)有進口壓力表、進口溫度儀、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)均與進口壓力表、進口溫度儀、出口壓力表、出口溫度儀和隔離型變頻電機電連接； 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:自貢市加宇機械設(shè)備有限公司