申请/专利权人：李牧衡

申请日：2019-08-06

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN110273665B

主分类号：E21B43/00

分类号：E21B43/00;E21B47/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2019.10.22#实质审查的生效;2019.09.24#公开

摘要：一种油井伴生气自动回收计量装置，涉及一种气体自动回收计量装置。为解决将油液从油井输入到储油罐中后，产生伴生气无法回收并散发到空气中，没有达到资源的有效利用的问题。罐体的上表面沿直径方向依次与进气管和排气管的一端连通设置，进液管的一端穿过罐体的上表面与喷洒器的输入端固定连接，罐体的上表面偏心处设有液位检测器，进液管上设有调节阀，排气管上从左到右依次设有安全阀、压力检测器、排气阀和气体流量计，罐体的下表面中心处与排液管主管的一端连接，且排液管主管与罐体的内胆连通设置，排液管支管一上设有排液阀，排液管主管支管二上设有排污阀，罐体沿外圆表面上设有控制箱。本发明适用于回收油井伴生气。

主权项：1.一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的伴生气自动回收计量装置包括罐体（1）、进液管（2）、进气管（3）、液位检测器（4）、排气管（5）、安全阀（6）、压力检测器（7）、排气阀（8）、气体流量计（9）、排液管（10）、排液阀（11）、排污阀（12）、控制箱（13）、喷洒器（14）和调节阀（15）；罐体（1）为具有中空的圆柱体，罐体（1）的上表面沿直径方向依次与进气管（3）和排气管（5）的一端连通设置，进液管（2）的一端穿过罐体（1）的上表面与喷洒器（14）的输入端固定连接，且喷洒器（14）设置在罐体（1）的内部，罐体（1）的上表面偏心处设有液位检测器（4），进液管（2）上设有调节阀（15），排气管（5）上从左到右依次设有安全阀（6）、压力检测器（7）、排气阀（8）和气体流量计（9），排液管（10）为F型管，罐体（1）的下表面中心处与排液管（10）主管的一端连接，且排液管（10）主管与罐体（1）的内部连通设置，排液管（10）支管一上设有排液阀（11），排液管（10）主管支管二上设有排污阀（12），罐体（1）沿外圆表面上设有控制箱（13）；所述的控制箱（13）包括继电器排（16）、PLC（17）、电源（18）、端子排（20）和DTU模块（19）；PLC（17）的输入公共端ss节点与PLC（17）的+24v节点连接，PLC（17）的输入端X0、X1、X2和X3节点分别连接端子排四号输入端、五号输入端、九号输入端和十号输入端，PLC（17）的A、B节点分别连接DTU模块（19）的A、B节点，PLC（17）的D+、D-节点分别连接端子排（20）的二十一号输入端和二十二号输入端，PLC（17）的输出公共端C0、C1分别连接电源（18）的24v节点，PLC（17）的Y0~Y5依次与继电器排（16）的六个信号输入节点连接，继电器排（16）的其余输入节点分别与电源（18）的0v节点连接，端子排（20）的一号输入端、二号输入端、六号输入端和七号输入端分别与继电器排（16）的24v节点连接，端子排（20）的三号输入端和八号输入端分别与PLC（17）的24G节点连接，PLC（17）中的XA模块的V1+、V2+、V3+和V4+节点依次与端子排（20）的十一号输入端、十三号输入端、十七号输入端和十九号输入端连接，XA模块的V1-、V2-、V3-和VO1-节点分别与PLC的24G节点连接，端子排（20）的十二号输入端、十四号输入端、十八号输入端和二十号输入端分别与PLC（17）的+24v节点连接，端子排（20）的一号信号输出端至五号信号输出节点依次与排气阀（8）的五个端子连接，端子排（20）的六号信号输出端至十号信号输出节点依次与排液阀（11）的五个端子连接，端子排（20）的十一号信号输出节点至十五号信号输出节点依次与调节阀（15）的五个端子连接，端子排（20）的十七号信号输出节点和十八号信号输出节点分别与压力检测器（7）的两个端子连接，端子排（20）的二十一号信号输出节点至二十四号信号输出节点与气体流量计（9）的四个端子连接，端子排（20）的二十号信号输出节点和十九号信号输出节点依次与液位检测器（4）的两个端子连接，电源（18）针对继电器排（16）、PLC（17）、DTU模块（19）、液位检测器（4）、气体流量计（9）、压力检测器（7）、排气阀（8）、端子排（20）、调节阀（15）和排液阀（11）进行供电。

全文数据：一种油井伴生气自动回收计量装置技术领域本发明涉及一种气体自动回收计量装置，具体涉及一种油井伴生气自动回收计量装置。背景技术油田生产过程中，输油管中伴生气随产出液外输至联合站，套管伴生气可以另外铺设集气管线外输，而未集输井套管伴生气自然放空或通过集气管线外输，油管伴生气随来液管线进入储油罐后逃逸，无法回收且不能随集气管线外输，没有达到资源的有效利用和保护生态环境的目的。综上所述，在将油液从油井输入到储油罐中后，会产生伴生气，无法回收并散发到空气中，没有达到资源的有效利用，而造成环境的污染。发明内容本发明为解决在将油液从油井输入到储油罐中后，会产生伴生气，无法回收并散发到空气中，没有达到资源的有效利用，而造成环境的污染的问题，而提出一种油井伴生气自动回收计量装置。本发明的一种油井伴生气自动回收计量装置，其组成包括罐体、进液管、进气管、液位检测器、排气管、安全阀、压力检测器、排气阀、气体流量计、排液管、排液阀、排污阀、控制箱、喷洒器和调节阀；罐体为具有中空的圆柱体，罐体的上表面沿直径方向依次与进气管和排气管的一端连通设置，进液管的一端穿过罐体的上表面与喷洒器的输入端固定连接，且喷洒器设置在罐体的内部，罐体的上表面偏心处设有液位检测器，进液管上设有调节阀，排气管上从左到右依次设有安全阀、压力检测器、排气阀和气体流量计，排液管为F型管，罐体的下表面中心处与排液管主管的一端连接，且排液管主管与罐体的内部连通设置，排液管支管一上设有排液阀，排液管主管支管二上设有排污阀，罐体沿外圆表面上设有控制箱；所述的控制箱包括继电器、PLC、电源、端子牌和DTU模块；PLC的输入公共端ss节点与PLC的+24v节点连接，PLC的输入端X0、X1、X2和X3节点分别连接端子排四号输入端、五号输入端、九号输入端和十号输入端，PLC的A、B节点分别连接DTU模块的A、B节点，PLC17的D+、D-节点分别连接端子排的二十一号输入端和二十二号输入端，PLC的输出公共端C0、C1分别连接电源的24v节点，PLC的Y0～Y5依次与继电器排的六个信号输入节点连接，继电器排的其余输入节点分别与电源的0v节点连接，端子排的一号输入端、二号输入端、六号输入端和七号输入端分别与继电器排16的24v节点连接，端子排20的三号输入端和八号输入端分别与PLC的24G节点连接，PLC中的XA模块的V11+、V12+、V13+和V14+节点依次与端子排的十一号输入端、十三号输入端、十七号输入端和十九号输入端连接，XA模块的V11-、V12-、V13-和VO1-节点分别与PLC的24G节点连接，端子排的十二号输入端、十四号输入端、十八号输入端和二十号输入端分别与PLC的+24v节点连接，端子排的一号信号输出端至五号信号输出节点依次与排气阀的五个端子连接，端子排的六号信号输出端至十号信号输出节点依次与排液阀的五个端子连接，端子排的十一号信号输出节点至十五号信号输出节点依次与调节阀的五个端子连接，端子排的十七号信号输出节点和十八号信号输出节点分别与压力检测器的两个端子连接，端子排的二十一号信号输出节点至二十四号信号输出节点与气体流量计的四个端子连接，端子排的二十号信号输出节点和十九号信号输出节点依次与液位检测器的两个端子连接，电源针对继电器排、PLC、DTU模块、液位检测器、气体流量计、压力检测器、排气阀、端子排、调节阀和排液阀进行供电；进一步的，所述的喷洒装置包括挡板、花洒，花洒的圆周外表面上设有环形挡板；进一步的，所述的液位检测器为浮球式液位检测器，浮球设置在罐体1的内腔中；进一步的，所述的进液管的内径为20mm～73mm；进一步的，所述的进液管、进气管、排气管和排液管的内径均相等；进一步的，所述的液位检测器为UQZ-17LX型浮球式液位检测器；进一步的，所述的PLC为台达DVP-ES2型PLC；进一步的，所述的DTU模块为科台斯4G全网通；进一步的，所述的罐体的容积为40L～10000L；进一步的，在工作时，进液管与抽油泵的输出端连接，将进气口伸入到油井中，控制箱根据液位检测器的液位数据和预设的高低限位值，循环控制排气阀和排液阀工作，初始状态下排气阀处于开启状态，排液阀处于关闭状态，液位不断上升，压迫气体通过排气阀、气体流量计排出到油井中去；当液位到达高限时，关闭排气阀，打开排液阀，液体通过排液管排出罐外，随着伴生气的分离、膨胀迫使液位到达下限，打开排气阀，关闭排液阀，继续重复上述控制进行循环，从而达到伴生气自动回收计量的目的；当上述阀门失效或循环系统故障导致系统超压时，安全阀自动开启，保护装置不受损坏，同时产生告警信号提示人员进行维修，控制箱根据液位检测器的液位数据上升速度，控制调节阀的开关度大小，实现进液速度的调节，保证油气有效分离，本装置利用控制箱的DTU模块实现兼容物联网平台，可实现远程传输控制，自动录取基础数据资料的功能。本发明与现有技术相比具有以下有益效果：一、本发明克服了现有技术的缺点，采用将进气管与油井套管连接，控制箱根据液位检测器的液位数据和预设的高低限位值，循环控制排气阀和排液阀工作，实现伴生气的回收，杜绝伴生气逃逸现象，避免环境污染。二、本发明采用控制箱对排气阀、排液阀和调节阀进行自动控制，无需人工操作，操作简单，使用方便，提高效率。三、本发明采用DTU模块，实现远程传输控制和远程监控，实时的反馈伴生气的回收情况，实现了对资源的有效利用。附图说明图1是本发明的整体结构的透视图；图2是本发明的部分电气连接图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1和2说明本实施方式，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置包括罐体1、进液管2、进气管3、液位检测器4、排气管5、安全阀6、压力检测器7、排气阀8、气体流量计9、排液管10、排液阀11、排污阀12、控制箱13、喷洒器14和调节阀15；罐体1为具有中空的圆柱体，罐体1的上表面沿直径方向依次与进气管3和排气管5的一端连通设置，进液管2的一端穿过罐体1的上表面与喷洒器14的输入端固定连接，且喷洒器14设置在罐体1的内部，罐体1的上表面偏心处设有液位检测器4，进液管2上设有调节阀15，排气管5上从左到右依次设有安全阀6、压力检测器7、排气阀8和气体流量计9，排液管10为F型管，罐体1的下表面中心处与排液管10主管的一端连接，且排液管10主管与罐体1的内部连通设置，排液管10支管一上设有排液阀11，排液管10主管支管二上设有排污阀12，罐体1沿外圆表面上设有控制箱13；所述的控制箱13包括继电器排16、PLC17、电源18、端子排20和DTU模块19；PLC17的输入公共端ss节点与PLC17的+24v节点连接，PLC17的输入端X0、X1、X2和X3节点分别连接端子排四号输入端、五号输入端、九号输入端和十号输入端，PLC17的A、B节点分别连接DTU模块19的A、B节点，PLC17的D+、D-节点分别连接端子排20的二十一号输入端和二十二号输入端，PLC17的输出公共端C0、C1分别连接电源18的24v节点，PLC17的Y0～Y5依次与继电器排16的六个信号输入节点连接，继电器排16的其余输入节点分别与电源18的0v节点连接，端子排20的一号输入端、二号输入端、六号输入端和七号输入端分别与继电器排16的24v节点连接，端子排20的三号输入端和八号输入端分别与PLC17的24G节点连接，PLC17中的XA模块的V11+、V12+、V13+和V14+节点依次与端子排20的十一号输入端、十三号输入端、十七号输入端和十九号输入端连接，XA模块的V11-、V12-、V13-和VO1-节点分别与PLC的24G节点连接，端子排20的十二号输入端、十四号输入端、十八号输入端和二十号输入端分别与PLC17的+24v节点连接，端子排20的一号信号输出端至五号信号输出节点依次与排气阀8的五个端子连接，端子排20的六号信号输出端至十号信号输出节点依次与排液阀11的五个端子连接，端子排20的十一号信号输出节点至十五号信号输出节点依次与调节阀15的五个端子连接，端子排20的十七号信号输出节点和十八号信号输出节点分别与压力检测器7的两个端子连接，端子排20的二十一号信号输出节点至二十四号信号输出节点与气体流量计9的四个端子连接，端子排20的二十号信号输出节点和十九号信号输出节点依次与液位检测器4的两个端子连接，电源18针对继电器16、PLC17、DTU模块19、液位检测器4、气体流量计9、压力检测器7、排气阀8、端子排20、调节阀15和排液阀11进行供电；本具体实施方式采用控制箱13，主要用于控制排气阀8、排液阀11和调节阀15，控制箱13根据液位检测器4的液位数据和预设的高低限位值，循环控制排气阀8和排液阀11工作，初始状态下排气阀8处于开启状态，排液阀11处于关闭状态，液位不断上升，压迫气体通过排气阀8、气体流量计9排出到油井中去；当液位到达高限时，关闭排气阀8，打开排液阀11，液体通过排液管10排出罐外，随着伴生气的分离、膨胀迫使液位到达下限，打开排气阀8，关闭排液阀11，继续重复上述控制进行循环，从而达到伴生气自动回收计量的目的。具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的喷洒器14包括挡板和花洒，花洒的圆周外表面上设有环形挡板；本具体实施方式，采用花洒可以将充分的将油气分离，达到最佳的油气分离的效果。具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的液位检测器4为浮球式液位检测器，浮球设置在罐体1的内腔中；本具体实施方式，采用浮球式液位检测器，实现有效的检测液面的高度差，来准确的判断液面的位置。具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的进液管2的内径为20mm～73mm。具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的进液管2、进气管3、排气管5和排液管10的内径均相等。具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的液位检测器4为UQZ-17LX型浮球式液位检测器。具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的PLC17为DVP-ES2型PLC。具体实施方式八：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的DTU模块19为科台斯4G全网通。具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的罐体1的容积为40L～10000L。具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的伴生气回收装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，所述的排液阀11为电动排液阀，排气阀8为电动排气阀，调节阀15为电动调节阀。工作原理在工作时，进液管2与油井油管连接，进气管3与油井套管连接，控制箱13根据液位检测器4的液位数据和预设的高低限位值，循环控制排气阀8和排液阀11工作，初始状态下排气阀8处于开启状态，排液阀11处于关闭状态，液位不断上升，压迫气体通过排气阀8、气体流量计9排出到油井中去，当液位到达高限时，关闭排气阀8，打开排液阀11，液体通过排液管10排出罐外，随着伴生气的分离、膨胀迫使液位到达下限，打开排气阀8，关闭排液阀11，继续重复上述控制进行循环，从而达到伴生气自动回收计量的目的；当上述阀门失效或循环系统故障导致系统超压时，安全阀6自动开启，保护装置不受损坏，同时产生告警信号提示人员进行维修，控制箱13根据液位检测器4的液位数据上升速度，控制调节阀15的开关度大小，实现进液速度的调节，保证油气有效分离，本装置利用控制箱13的DTU模块19实现兼容物联网平台，可实现远程传输控制，自动录取基础数据资料的功能。

权利要求：1.一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的伴生气回收装置包括罐体1、进液管2、进气管3、液位检测器4、排气管5、安全阀6、压力检测器7、排气阀8、气体流量计9、排液管10、排液阀11、排污阀12、控制箱13、喷洒器14和调节阀15；罐体1为具有中空的圆柱体，罐体1的上表面沿直径方向依次与进气管3和排气管5的一端连通设置，进液管2的一端穿过罐体1的上表面与喷洒器14的输入端固定连接，且喷洒器14设置在罐体1的内部，罐体1的上表面偏心处设有液位检测器4，进液管2上设有调节阀15，排气管5上从左到右依次设有安全阀6、压力检测器7、排气阀8和气体流量计9，排液管10为F型管，罐体1的下表面中心处与排液管10主管的一端连接，且排液管10主管与罐体1的内部连通设置，排液管10支管一上设有排液阀11，排液管10主管支管二上设有排污阀12，罐体1沿外圆表面上设有控制箱13；所述的控制箱13包括继电器排16、PLC17、电源18、端子排20和DTU模块19；PLC17的输入公共端ss节点与PLC17的+24v节点连接，PLC17的输入端X0、X1、X2和X3节点分别连接端子排四号输入端、五号输入端、九号输入端和十号输入端，PLC17的A、B节点分别连接DTU模块19的A、B节点，PLC17的D+、D-节点分别连接端子排20的二十一号输入端和二十二号输入端，PLC17的输出公共端C0、C1分别连接电源18的24v节点，PLC17的Y0～Y5依次与继电器排16的六个信号输入节点连接，继电器排16的其余输入节点分别与电源18的0v节点连接，端子排20的一号输入端、二号输入端、六号输入端和七号输入端分别与继电器排16的24v节点连接，端子排20的三号输入端和八号输入端分别与PLC17的24G节点连接，PLC17中的XA模块的VI1+、VI2+、VI3+和VI4+节点依次与端子排20的十一号输入端、十三号输入端、十七号输入端和十九号输入端连接，XA模块的VI1-、VI2-、VI3-和VO1-节点分别与PLC的24G节点连接，端子排20的十二号输入端、十四号输入端、十八号输入端和二十号输入端分别与PLC17的+24v节点连接，端子排20的一号信号输出端至五号信号输出节点依次与排气阀8的五个端子连接，端子排20的六号信号输出端至十号信号输出节点依次与排液阀11的五个端子连接，端子排20的十一号信号输出节点至十五号信号输出节点依次与调节阀15的五个端子连接，端子排20的十七号信号输出节点和十八号信号输出节点分别与压力检测器7的两个端子连接，端子排20的二十一号信号输出节点至二十四号信号输出节点与气体流量计9的四个端子连接，端子排20的二十号信号输出节点和十九号信号输出节点依次与液位检测器4的两个端子连接，电源18针对继电器排16、PLC17、DTU模块19、液位检测器4、气体流量计9、压力检测器7、排气阀8、端子排20、调节阀15和排液阀11进行供电。2.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的喷洒器14包括挡板和花洒，花洒的圆周外表面上设有环形挡板。3.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的液位检测器4为浮球式液位检测器，浮球设置在罐体1的内腔中。4.根据权利要求3所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的液位检测器4为UQZ-17LX型浮球式液位检测器。5.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的进液管2的内径为20mm～73mm。6.根据权利要求5所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的进液管2、进气管3、排气管5和排液管10的内径均相等。7.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的PLC17为DVP-ES2型PLC。8.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的DTU模块19为科台斯4G全网通。9.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的罐体1的容积为20L～10000L。10.根据权利要求1所述的一种油井伴生气自动回收计量装置，其特征在于：所述的排液阀11为电动排液阀，排气阀8为电动排气阀，调节阀15为电动调节阀。

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