CN108219882B - 析硫井口防硫堵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种析硫井口防硫堵系统，其包括：采气树、节流阀、分散剂加入器、气液旋流分离装置以及液固旋流分离装置。分散剂加入器在采气树与节流阀之间加入除硫分散剂水溶液，除硫分散剂能够降低硫磺颗粒表面张力并使硫磺颗粒分散到水中，避免了硫磺颗粒聚集、同时还增加了硫磺颗粒分散稳定时间，从而避免了节流阀降压后在节流阀入口处发生硫堵现象。除硫分散剂水溶液与含硫磺颗粒的天然气在采气树与节流阀之间混合后经由节流阀进入气液旋流分离装置中，气液旋流分离装置将不同密度的天然气和液体分离，而分散开的硫磺颗粒包含在液体中然后通过液固旋流分离装置分离出硫磺颗粒，大大增强了分离效果、提高了分离效率，有助于天然气的输送。
Description
技术领域
本发明涉及井口防硫堵技术领域，尤其涉及一种析硫井口防硫堵系统。
背景技术
目前，国内外高含硫采气井中的天然气经由采气树采出后，经常在输送天然气的地面集输管线和相应的处理装置中发生硫沉积现象，从而易于出现硫磺堵塞集输管线、节流阀、分离器等情况，直接影响到采气井的正常生产。
为了解决上述硫磺堵塞问题，现阶段常用的方法有：蒸汽车热解堵法、高压气体吹扫法、硫溶剂浸泡法、除硫剂加注法等。其中，蒸汽车热解堵法主要是针对堵塞物较小、堵塞情况较轻的管线，其利用蒸汽车对堵塞部位进行加热将堵塞物进行融化，解堵效果较好，但易对管线、设备产生锈蚀，特别在冬季气温较低，湿度较大的环境下效果不理想。高压气体吹扫法必须要对采气井进行停产，利用堵塞位置后部的高压气体对堵塞位置进行吹扫，再配合蒸汽车，将堵塞位置的异物吹出，耗时较长，效果不佳。硫溶剂浸泡法主要针对小型可拆卸的设备进行机械清洗和浸泡，无法适用于集输管道和大型设备装置，同时也需对采气井进行停产，实用性不强。除硫剂加注法虽然国内研究时间较晚，近几年才开始研究，但除硫剂加注工艺的应用弥补了上述几种方法的缺点，在不影响生产的前提下针对不同堵塞部位进行有效解堵，适用范围较广，对系统生产运行参数影响不大等优点，所以仍为主要除硫堵方法，但除硫剂有一定的腐蚀性和毒性，同时伴有刺激性气味，对环境有二次污染，且现阶段的除硫剂硫容低，反应时间长，需要长时间接触才能有效溶解单质硫磺，增加了添加量和添加周期。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种析硫井口防硫堵系统，其通过在节流阀上游添加除硫分散剂水溶液以将含硫磺颗粒的天然气中的硫磺颗粒分散开，避免了在节流阀处出现硫堵现象；其还通过将气液旋流分离装置和液固旋流分离装置组合使用，将含硫磺颗粒的天然气与除硫分散剂水溶液的混合物中的气、液、固进行有效分离，增强了分离效果、提高了分离效率，有助于天然气的输送。
为了实现上述目的，本发明提供了一种析硫井口防硫堵系统，其包括：采气树、节流阀、分散剂加入器、气液旋流分离装置以及液固旋流分离装置。
采气树连通于采气井并采出采气井内的含硫磺颗粒的天然气。
节流阀设置于采气树的下游并连通于采气树，并具有节流阀入口和节流阀出口。
分散剂加入器收容有除硫分散剂水溶液，设置于采气树与节流阀之间并连通于节流阀入口。
气液旋流分离装置设置于节流阀的下游，并具有：气液旋流分离装置入口，连通于节流阀出口；气液旋流分离装置气体出口；以及气液旋流分离装置液体出口。
液固旋流分离装置设置于气液旋流分离装置的下游，并具有：液固旋流分离装置入口，连通于气液旋流分离装置液体出口；液固旋流分离装置液体出口；以及液固旋流分离装置固体出口。
其中，分散剂加入器在采气树与节流阀之间加入除硫分散剂水溶液，采气井内的含硫磺颗粒的天然气经由采气树采出后，在除硫分散剂水溶液的作用下被分散开并经由节流阀、气液旋流分离装置入口流入气液旋流分离装置中。
在气液旋流分离装置中，气液旋流分离装置对除硫分散剂水溶液与含硫磺颗粒的天然气的混合物进行气液分离，分离出的天然气经由气液旋流分离装置气体出口排出，而分离出的含硫磺颗粒的液体经由气液旋流分离装置液体出口、液固旋流分离装置入口流入液固旋流分离装置中。
在液固旋流分离装置中，液固旋流分离装置对含硫磺颗粒的液体进行液固分离，分离出的液体经由液固旋流分离装置液体出口排出，而分离出的硫磺颗粒经由液固旋流分离装置固体出口排出。
本发明的有益效果如下：
在根据本发明的析硫井口防硫堵系统中，通过分散剂加入器在采气树与节流阀之间加入除硫分散剂水溶液，其中除硫分散剂水溶液中的除硫分散剂能够降低硫磺颗粒表面张力并使硫磺颗粒分散到水中，避免了硫磺颗粒聚集、同时还增加了硫磺颗粒分散稳定时间，从而避免了节流阀降压后在节流阀入口处发生硫堵现象。并且，除硫分散剂水溶液与含硫磺颗粒的天然气在采气树与节流阀之间混合后一起经由节流阀进入气液旋流分离装置中，气液旋流分离装置通过旋流作用将不同密度的天然气和液体分离，而分散开的硫磺颗粒包含在液体中然后通过液固旋流分离装置分离出硫磺颗粒，从而大大增强了分离效果、提高了分离效率，进而有助于天然气的输送。此外，气液旋流分离装置和液固旋流分离装置可实现小型化、撬装化，可直接装车拉运，减少了安装工作量，并且可以重复使用。
附图说明
图1是根据本发明的析硫井口防硫堵系统的工艺流程示意图。
其中，附图标记说明如下：
1采气树 5液固旋流分离装置
2节流阀 51液固旋流分离装置入口
21节流阀入口 52液固旋流分离装置液体出口
22节流阀出口 53液固旋流分离装置固体出口
3分散剂加入器 6气体接收装置
4气液旋流分离装置 7液体接收装置
41气液旋流分离装置入口 8固体接收装置
42气液旋流分离装置气体出口 A采气井
43气液旋流分离装置液体出口
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本发明的析硫井口防硫堵系统。
参照图1，根据本发明的析硫井口防硫堵系统包括：采气树1、节流阀2、分散剂加入器3、气液旋流分离装置4以及液固旋流分离装置5。
采气树1连通于采气井A并采出采气井A内的含硫磺颗粒的天然气。节流阀2设置于采气树1的下游并连通于采气树1，并具有节流阀入口21和节流阀出口22。
分散剂加入器3收容有除硫分散剂水溶液，设置于采气树1与节流阀2之间并连通于节流阀入口21。
气液旋流分离装置4设置于节流阀2的下游，并具有：气液旋流分离装置入口41，连通于节流阀出口22；气液旋流分离装置气体出口42；以及气液旋流分离装置液体出口43。
液固旋流分离装置5设置于气液旋流分离装置4的下游，并具有：液固旋流分离装置入口51，连通于气液旋流分离装置液体出口43；液固旋流分离装置液体出口52；以及液固旋流分离装置固体出口53。
其中，分散剂加入器3在采气树1与节流阀2之间加入除硫分散剂水溶液(即除硫分散剂溶解到水中形成的溶液)，采气井A内的含硫磺颗粒的天然气经由采气树1采出后，在除硫分散剂水溶液的作用下被分散开并经由节流阀2、气液旋流分离装置入口41流入气液旋流分离装置4中。
在气液旋流分离装置4中，气液旋流分离装置4对除硫分散剂水溶液与含硫磺颗粒的天然气的混合物进行气液分离，分离出的天然气经由气液旋流分离装置气体出口42排出，而分离出的含硫磺颗粒的液体经由气液旋流分离装置液体出口43、液固旋流分离装置入口51流入液固旋流分离装置5中。
在液固旋流分离装置5中，液固旋流分离装置5对含硫磺颗粒的液体进行液固分离，分离出的液体经由液固旋流分离装置液体出口52排出，而分离出的硫磺颗粒经由液固旋流分离装置固体出口53排出。
在根据本发明的析硫井口防硫堵系统中，通过分散剂加入器3在采气树1与节流阀2之间加入除硫分散剂水溶液，其中除硫分散剂水溶液中的除硫分散剂能够降低硫磺颗粒表面张力并使硫磺颗粒分散到水中，避免了硫磺颗粒聚集、同时还增加了硫磺颗粒分散稳定时间，从而避免了节流阀2降压后在节流阀入口21处发生硫堵现象。并且，除硫分散剂水溶液与含硫磺颗粒的天然气在采气树1与节流阀2之间混合后一起经由节流阀2进入气液旋流分离装置4中，气液旋流分离装置4通过旋流作用将不同密度的天然气和液体分离，而分散开的硫磺颗粒包含在液体中然后通过液固旋流分离装置5分离出硫磺颗粒，从而大大增强了分离效果、提高了分离效率，进而有助于天然气的输送。此外，气液旋流分离装置4和液固旋流分离装置5可实现小型化、撬装化，可直接装车拉运，减少了安装工作量，并且可以重复使用。
分散剂加入器3可为一种管道泵，管道泵在采气树1与节流阀2之间向含硫磺颗粒的天然气中加入除硫分散剂水溶液。其中，除硫分散剂水溶液可为十二烷基磺酸钠水溶液，即十二烷基磺酸钠溶解到水中形成的溶液。
参照图1，气液旋流分离装置气体出口42可位于气液旋流分离装置4的顶部，而气液旋流分离装置液体出口43位于气液旋流分离装置4的底部。气液旋流分离装置气体出口42与气液旋流分离装置液体出口43的这种结构上的位置关系，便于天然气和含硫磺颗粒的液体分别从气液旋流分离装置4中排出。参照图1，液固旋流分离装置液体出口52可位于液固旋流分离装置5的顶部，而液固旋流分离装置固体出口53位于液固旋流分离装置5的底部。液固旋流分离装置液体出口52与液固旋流分离装置固体出口53的这种结构上的位置关系，便于液体和硫磺颗粒分别从液固旋流分离装置5中排出。
参照图1，析硫井口防硫堵系统还可包括：气体接收装置6，连通于气液旋流分离装置气体出口42以接收气液旋流分离装置4分离出的天然气。气体接收装置6可为任何的可对天然气进行进一步处理的装置。
参照图1，析硫井口防硫堵系统还可包括：液体接收装置7，连通于液固旋流分离装置液体出口52以接收液固旋流分离装置5分离出的液体。液体接收装置7可为任何的可对液固旋流分离装置5分离出的液体进行进一步处理的装置。参照图1，析硫井口防硫堵系统还可包括：固体接收装置8，连通于液固旋流分离装置固体出口53以接收液固旋流分离装置5分离出的硫磺颗粒。液固旋流分离装置5分离出的硫磺颗粒可进行综合利用。
最后补充说明的是，采气树1、节流阀2、气液旋流分离装置4以及液固旋流分离装置5之间均通过对应的连接管线连通、气体接收装置6通过天然气管线连通于气液旋流分离装置气体出口42、液体接收装置7通过排污管线连通于液固旋流分离装置液体出口52，所有的连接管线、天然气管线以及排污管线一起构成输送天然气的地面集输管线。本发明在输送含硫磺颗粒的天然气的过程中，基于分散剂加入器3、气液旋流分离装置4和液固旋流分离装置5的共同作用，还能够避免硫磺颗粒在地面集输管线中的任意位置发生硫堵现象，从而有助于天然气的输送。
Claims (6)
1.一种析硫井口防硫堵系统，包括：
采气树(1)，连通于采气井(A)并采出采气井(A)内的含硫磺颗粒的天然气；
节流阀(2)，设置于采气树(1)的下游并连通于采气树(1)，具有节流阀入口(21)和节流阀出口(22)；
其特征在于，析硫井口防硫堵系统还包括：
分散剂加入器(3)，收容有除硫分散剂水溶液，设置于采气树(1)与节流阀(2)之间并连通于节流阀入口(21)；
气液旋流分离装置(4)，设置于节流阀(2)的下游，并具有：
气液旋流分离装置入口(41)，连通于节流阀出口(22)；
气液旋流分离装置气体出口(42)；以及
气液旋流分离装置液体出口(43)；
液固旋流分离装置(5)，设置于气液旋流分离装置(4)的下游，并具有：
液固旋流分离装置入口(51)，连通于气液旋流分离装置液体出口(43)；
液固旋流分离装置液体出口(52)；
液固旋流分离装置固体出口(53)；
其中，分散剂加入器(3)在采气树(1)与节流阀(2)之间加入除硫分散剂水溶液，采气井(A)内的含硫磺颗粒的天然气经由采气树(1)采出后，在除硫分散剂水溶液的作用下被分散开并经由节流阀(2)、气液旋流分离装置入口(41)流入气液旋流分离装置(4)中；
在气液旋流分离装置(4)中，气液旋流分离装置(4)对除硫分散剂水溶液与含硫磺颗粒的天然气的混合物进行气液分离，分离出的天然气经由气液旋流分离装置气体出口(42)排出，而分离出的含硫磺颗粒的液体经由气液旋流分离装置液体出口(43)、液固旋流分离装置入口(51)流入液固旋流分离装置(5)中；
在液固旋流分离装置(5)中，液固旋流分离装置(5)对含硫磺颗粒的液体进行液固分离，分离出的液体经由液固旋流分离装置液体出口(52)排出，而分离出的硫磺颗粒经由液固旋流分离装置固体出口(53)排出。
2.根据权利要求1所述的析硫井口防硫堵系统，其特征在于，气液旋流分离装置气体出口(42)位于气液旋流分离装置(4)的顶部，而气液旋流分离装置液体出口(43)位于气液旋流分离装置(4)的底部。
3.根据权利要求1所述的析硫井口防硫堵系统，其特征在于，液固旋流分离装置液体出口(52)位于液固旋流分离装置(5)的顶部，而液固旋流分离装置固体出口(53)位于液固旋流分离装置(5)的底部。
4.根据权利要求1所述的析硫井口防硫堵系统，其特征在于，析硫井口防硫堵系统还包括：气体接收装置(6)，连通于气液旋流分离装置气体出口(42)以接收气液旋流分离装置(4)分离出的天然气。
5.根据权利要求1所述的析硫井口防硫堵系统，其特征在于，析硫井口防硫堵系统还包括：液体接收装置(7)，连通于液固旋流分离装置液体出口(52)以接收液固旋流分离装置(5)分离出的液体。
6.根据权利要求1所述的析硫井口防硫堵系统，其特征在于，析硫井口防硫堵系统还包括：固体接收装置(8)，连通于液固旋流分离装置固体出口(53)以接收液固旋流分离装置(5)分离出的硫磺颗粒。
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