本實用新型涉及油氣機械領域，尤其涉及一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸結構。

背景技術：

在石油開采過程中伴隨有石油伴生氣一起溢出，以往生產中只是注重石油的開采與輸送，對于伴生氣一般都是就地排放。隨著安全生產及環保要求的提高，且石油伴生氣也是一種很有價值的資源，這就需要在開采石油的同時將石油伴生氣也一起輸送加工。

石油與伴生氣分別為液體和氣體兩種相態，現有的壓縮機與機泵一般均只能輸送一種相態的介質，以往都是在油井至處理站之間鋪設兩條管線，分別輸送液態石油和氣態伴生氣。但這樣帶來的問題是投資較高，且大部分老舊油田都是單管線輸送原油，再單獨為伴生氣鋪設輸送管線投資較大、經濟效益不佳，因此近年來逐步發展了一些可將油氣通過同一臺設備增壓、使用一條管線混輸的設備與技術。

目前常用的油氣混輸設備為螺桿泵、同步回轉泵、柱塞泵等，但不同程度均存在問題。主要問題是受設備限制，當氣油比過大、甚至短期無石油液體時設備會出現故障，導致無法長周期連續運行。

現有技術只是利用了伴生氣作為加熱爐燃料氣使用，多余的伴生氣全部就地放空了，無法實現油氣混輸目的，造成了安全生產隱患、環境污染，同時損失了一部分經濟效益。

近年來發展的油氣集輸采用可以同時對液體和氣體增壓的設備，一般是在壓縮機的基礎上改進而來，主要功能是給氣體增壓，石油液體作為壓縮機所需的潤滑、冷卻、液封功能順便被增壓輸送。但這種設備對于所輸送的氣體與液體的比例有較為嚴格的要求，但油井生產時被開采處來的液體和氣體的產量是受制于地質情況，無法很好的滿足設備的要求，可能會出現氣液段塞流，此時設備會因為液體量過大或不足導致設備停運、甚至損壞，從目前試驗的設備來看，均無法真正適應油井生產需要。

目前在中石油長慶油田每年推廣使用的數百套油氣混輸裝置大多數均無法連續、完全將伴生氣與石油一起輸送，只是將石油加熱、增壓后外輸。主要原因是該裝置無法在大范圍氣油比工況下運行，當氣體量過大時，增壓設備無法將全部氣體處理。現有技術的主要問題是無法滿足現場多變的工況和進料要求，簡單說就是不成熟，不可靠。

技術實現要素：

實用新型的目的：為了提供一種效果更好的適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸結構和方法，具體目的見具體實施部分的多個實質技術效果。

為了達到如上目的，本實用新型采取如下技術方案：

方案一：

一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸方法，其特征在于，包含如下步驟，上游油井開采來的石油、伴生氣混合物進入加熱爐被加熱，隨后進入入口緩沖罐進行氣液分離；分離出的氣體一部分作為加熱爐用燃料氣，另一部分進入雙螺桿泵入口，與分離器底部經喂液泵增壓的液體一起混合進入雙螺桿泵，增加壓力，然后進入加熱爐進行水浴處理，再進入出口緩沖罐，被增壓的油氣混合外輸；當入口來液量減少，入口緩沖罐液位持續下降時，出口緩沖罐開始返回液體至入口緩沖罐，對系統進行循環補液，確保雙螺桿泵的正常運行。

本實用新型進一步技術方案在于，還包含如下調整方式，根據入口緩沖罐壓力變頻調速雙螺桿泵，確保將所有氣體全部增壓外輸，并維持入口緩沖罐壓力恒定。

方案二：

一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸結構，其特征在于，包含水套加熱爐，還包含站外油氣管道，該站外油氣管道通過管道在水套加熱爐內能夠換熱，該管道還連接著入口緩沖罐，入口緩沖罐上方下方伸出管道連接喂油泵，喂油泵出來的管道連接著液相線，入口緩沖罐上方伸出燃氣管道和氣相線，燃氣管道伸出管道連接水套加熱爐能夠對其供氣，氣相線和液相線能夠混合連接混合管，混合管連接著雙螺桿泵，雙螺桿泵伸出的管道為混合輸料管，混合輸料管連接著出口緩沖罐，混合輸料管連接著油氣外輸管。

本實用新型進一步技術方案在于，出口緩沖罐通過管道連接著入口緩沖罐并能向入口緩沖罐補充液體。

本實用新型進一步技術方案在于，所述混合輸料管通過管道穿過水套加熱爐并能在其中換熱。

本實用新型進一步技術方案在于，所述輸送的油氣比為20:1~150：1。

采用如上技術方案的本實用新型，相對于現有技術有如下有益效果：本裝置可滿足大范圍氣油比的連續增壓輸送，從20:1~150：1均可連續穩定增壓混輸，基本可滿足國內大部分油田的油氣混輸需要。尤其是本專利能夠適應大流量大范圍油氣比的混輸需要。

附圖說明

為了進一步說明本實用新型，下面結合附圖進一步進行說明：

圖1為實用新型結構示意圖；

圖2為現有技術結構示意圖；

其中：1.站外油氣管道；2.水套加熱爐；3.進料管；4.燃氣管道；5.氣相線；6.入口緩沖罐；7.混合管；8.雙螺桿泵；9.液相線；10.混合輸料管；11.出口緩沖罐；12.油氣外輸管。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例進行說明，實施例不構成對本實用新型的限制：

方案一：

一種適合大流量大范圍氣油比的油氣混輸方法，其特征在于，包含如下步驟，上游油井開采來的石油、伴生氣混合物進入加熱爐被加熱，隨后進入入口緩沖罐進行氣液分離；分離出的氣體一部分作為加熱爐用燃料氣，另一部分進入雙螺桿泵入口，與分離器底部經喂液泵增壓的液體一起混合進入雙螺桿泵，增加壓力，然后進入加熱爐進行水浴處理，再進入出口緩沖罐，被增壓的油氣混合外輸；當入口來液量減少，入口緩沖罐液位持續下降時，出口緩沖罐開始返回液體至入口緩沖罐，對系統進行循環補液，確保雙螺桿泵的正常運行。本處的技術方案所起到的實質的技術效果及其實現過程為如下：包含水套加熱爐，還包含站外油氣管道，該站外油氣管道通過管道在水套加熱爐內能夠換熱，該管道還連接著入口緩沖罐，入口緩沖罐上方下方伸出管道連接喂油泵，喂油泵出來的管道連接著液相線，入口緩沖罐上方伸出燃氣管道和氣相線，燃氣管道伸出管道連接水套加熱爐能夠對其供氣，氣相線和液相線能夠混合連接混合管，混合管連接著雙螺桿泵，雙螺桿泵伸出的管道為混合輸料管，混合輸料管連接著出口緩沖罐，混合輸料管連接著油氣外輸管。

還包含如下調整方式，根據入口緩沖罐壓力變頻調速雙螺桿泵，確保將所有氣體全部增壓外輸，并維持入口緩沖罐壓力恒定。出口緩沖罐通過管道連接著入口緩沖罐并能向入口緩沖罐補充液體。所述混合輸料管通過管道穿過水套加熱爐并能在其中換熱。

游油井開采來的石油、伴生氣混合物進入加熱爐被加熱至外輸要求溫度，進入入口緩沖罐進行氣液分離；分離出的氣體一部分作為加熱爐用燃料氣，另一部分進入雙螺桿泵入口，與分離器底部經喂液泵增壓的液體一起混合進入雙螺桿泵，被增壓至要求壓力，然后進入加熱爐進行水浴恒溫處理，再進入出口緩沖罐，被增壓的油氣混合外輸。系統根據入口緩沖罐壓力變頻調速雙螺桿泵，確保將所有氣體全部增壓外輸，并維持入口緩沖罐壓力恒定；系統根據壓力、雙螺桿泵排量等參數，控制雙螺桿所需噴液量，控制喂液泵保持在合適的排量范圍內，將液體噴入雙螺桿泵，確保雙螺桿泵始終在合適的氣液比范圍內運行，從而避免了設備的以外停機、損壞等現象發生；當入口來液量減少，入口緩沖罐液位持續下降時，出口緩沖罐開始返回液體至入口緩沖罐，對系統進行循環補液，確保雙螺桿泵的正常運行。

本裝置的技術特點主要有以下：

1、采用雙螺桿泵作為油氣混輸設備。雙螺桿泵攜氣能力強，一般可達到80%以上（工況體積）；

2、雙螺桿泵是在雙螺桿壓縮機基礎上加以改進，增加卸載荷孔。雙螺桿壓縮機普遍應用于噴液氣體壓縮過程，具有設備運行平穩、安全可靠的優點。同時為滿足油井生產的不穩定性，防止出現液體段塞流，設置了卸載荷孔，當入口液體量過多時，由于液體為不可壓縮介質，液體壓力會急劇上升，此時卸載荷孔會自動打開，將液體自動泄放至設備出口，防止液體急劇增壓對設備的損壞；

3、使用變頻器調節雙螺桿泵的排量，確保可及時將所有氣體輸送，同時維持入口緩沖罐壓力穩定，滿足上游油井正常生產要求；

4、設置自動控制噴液系統。使用喂液泵強制給雙螺桿泵進行噴液，以滿足雙螺桿泵正常運行時所需的液體量。

5、設置噴液量自動控制系統。使用變送器與PLC控制器相結合的方式，自動控制調節閥和流量計，實現噴液量的自動精準控制，從而確保雙螺桿泵的安全、可靠、連續、平穩運行；

6、增設回流補液系統。當來液量過少，進入泵的液體量不足以滿足設備正常運行所需量時，系統會從出口緩沖罐自動補液至入口緩沖罐，將所需液體循環使用，解決在大范圍氣油比時可能帶來的液體量不足問題；

7、設置各種連鎖保護系統。當油井生產出更大范圍氣油比介質導致入口緩沖罐液位較低時，系統開始自動補液，確保連續將氣體增壓輸送。如長時間無液體來時，系統會根據出口緩沖罐檢測儀表判斷是否會對裝置產生危害，如有則自動報警停機；當油井生產出更小氣油比介質導致入口緩沖罐液位較高時，系統會控制喂液泵強制大排量噴液，將多余液體全部噴如雙螺桿泵內，實現氣液的全部增壓輸送；

本裝置可滿足大范圍氣油比的連續增壓輸送，從20:1~150：1均可連續穩定增壓混輸，基本可滿足國內大部分油田的油氣混輸需要。尤其是本專利能夠適應大流量大范圍油氣比的混輸需要。

開創性地，以上各個效果獨立存在，還能用一套結構完成上述結果的結合。

以上結構實現的技術效果實現清晰，如果不考慮附加的技術方案，本專利名稱還可以是一種油氣輸送結構和輸送方法。圖中未示出部分細節。

需要說明的是，本專利提供的多個方案包含本身的基本方案，相互獨立，并不相互制約，但是其也可以在不沖突的情況下相互組合，達到多個效果共同實現。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本領域的技術人員應該了解本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的范圍內。