[发明专利]一种矿场多相流混输管线减阻装置及方法

权利要求书

1.一种矿场多相混输减阻装置，包括：流量计（2）、压力表一（3）、阀门一（4）、阀门二（5）、渐缩管（6）、油气水三相混输旋流减阻装置（7）、温度计（8）、加热炉（9）、压力表二（10）、阀门三（11）、旁通管线（12）及阀门四（13）；其核心结构为油气水三相混输旋流减阻装置（7）是由装置主体管道（15）、切向入口管（16）、进热水管（17）、热水回流管（18）及封头（19）组成；矿场多相混输减阻装置包括两条并联管路，第一条管路：上游矿场混输管线（1）通过渐缩管（6）连接至油气水三相混输旋流减阻装置（7）的切向入口管（16），在上游矿场混输管线（1）与渐缩管（6）间安装有流量计（2）、压力表一（3）、阀门一（4）及阀门二（5）；油气水三相混输旋流减阻装置（7）的装置主体管道（15）出口与下游矿场混输管线（14）相连接，中间安装有压力表二（10）；油气水三相混输旋流减阻装置（7）一端连有热水循环系统，进热水管（17）与加热炉（9）底部出水口相连，中间安装有温度计（8），加热炉（9）顶部进口与热水回流管（18）相连；第二条管路：旁通管线（12）与通过油气水三相混输旋流减阻装置（7）的管线并联，首尾连接处分别安装阀门三（11）及阀门四（13），方便清扫或维修油气水三相混输旋流减阻装置（7）的时候给混输流体提供过流通道，并也为不需要减阻的混输流体提供了旁通支路；其核心结构油气水三相混输旋流减阻装置（7）的切向入口管（16）水平放置，与装置主体管道（15）连接为一体，切向入口管（16）轴线与装置主体管道（15）轴线的夹角θ为45°~60°；油气水三相混输旋流减阻装置（7）一端的进热水管（17）与热水回流管（18）均为90°弯管，进热水管（17）的水平段从热水回流管（18）弯管段的开孔进入到其内部，由封头（19）将进热水管（17）和热水回流管（18）固定在装置主体管道（15）的一端，它们在油气水三相混输旋流减阻装置内部的部分均与装置主体管道（15）同轴，但长度均比装置主体管道（15）稍短，且热水回流管（18）末端封闭；它们在油气水三相混输旋流减阻装置外部的部分则为垂直放置，进热水管（17）铅直段开口方向朝下，热水回流管（18）铅直段开口方向朝上。

2.矿场多相流混输管线减阻的方法：上游矿场混输管线（1）与渐缩管（6）间安装有流量计（2）和压力表一（3），实时监测管输流量及压力；流体经渐缩管（6）加速后由切向入口管（16）进入装置主体管道（15），并在装置主体管道（15）与热水回流管（18）之间的环形空间形成旋流；由于密度的不同，油气水三相流在装置主体管道（15）内形成分层环流；水相紧贴装置主体管道（15）内壁，避免了油与管壁的直接接触，大大降低了运输阻力；气相临近热水回流管（18），油相则在气水两相之间，在气水两相的带动下向下游运移；油气水三相混输旋流减阻装置（7）一端连有热水循环系统，水经加热炉（9）加热后由进热水管（17）流入，由热水回流管（18）流出；循环水对混输流体加热，一方面可降低混输管内的原油粘度，减缓石蜡析出；另一方面，可适度膨胀气体，加快气流速度，提高输送速度；当管线需要清蜡时，关闭阀门二（5），开启阀门一（4）、阀门三（11）和阀门四（13），清蜡球就可以越过油气水三相混输旋流减阻装置（7）而从旁通管线（12）通过，对管线进行清蜡处理。