[发明专利]天然气管道加药装置

说明书

技术领域

本发明涉及天然气开采输送辅助设备，具体而言，涉及一种天然气管道加药装置。

背景技术

在天然气的采气生产过程中，一些不利的环境和地质条件会影响到天然气的正常采气生产。例如，在环境温度较低时，容易在输气管道中出现冰堵，造成管道输气不畅；在井下出水量过大时，天然气受到水压的压制，造成产气量下降。为了克服这些不利的环境因素，保证天然气采气生产的正常，需要向天然气管道内加注甲醇或向井内加注泡排剂等。

现有的加注甲醇或泡排剂的方案有以下几种，专利“自力式高压注醇泵”（CN01108702.1）提出的自力式高压注醇泵，它主要由安装有吸醇阀、注醇阀的高压柱塞缸、增压缸和安装有进气管、出气汇管的换向阀构成，换向阀内装置有换向阀芯和先导阀芯，利用输气管道内天然气自身压力能，由气动控制的换向阀芯和与增压缸活塞联动的先导阀芯往复交替移动，推动柱塞杆在高压柱塞缸内循环往复运动，即可将醇液源源不断地注入天然气输气管道内，该装置不消耗电能、热能和天然气。但这样的加注过程中由于缺乏精确的控制装置，加注药剂的剂量难以精确控制，更无法根据生产、气候和地址条件自动调节加药量。

集气站采用电机驱动计量泵，通过专用管道向井口输气管加注甲醇，参见“大牛地气田注醇工艺系统优化”（《天然气与石油》，第26卷第4期，2008年8月）这种方案需要在安装设备的集气站和每口气井之间铺设专用管道，造价较高，而且目前只是用于加注防冻甲醇。

北京众博达石油科技有限公司的加药装置采用太阳能供电，以电能驱动方式对气井和管道进行加注甲醇和泡排剂作业。这种需要太阳能或风力发电装置，这种装置为非防爆设计，不适于在易燃易爆环境中使用，而且被盗现象较多，无法保证长期安全运行。

专利“一种井口远程控制自动泡排棒装置”（201220029034.X），该发明公开了一种井口远程控制自动泡排棒装置，包括装置本体及远程控制模块，本体的底部设置有投放孔，本体内设置有泡排棒支架，泡排棒支架上设置有泡排棒安装孔，泡排棒安装孔均能与投放孔对应，泡排棒支架上设置有旋转机构，旋转机构驱动泡排棒支架在本体内转动；远程控制模块为红外远程控制器或内置天线的ＧＳＭ或ＣＤＭＡ手机模块。这种方案采用电力驱动和控制，而大部分气井不具备良好的供电条件，故无法广泛应用。

由于上述的几种方案均不能很好的保证天然气的正常生产因此需要一种装置能够在不额外添加动力源的情况下精确地控制药剂添加量。

发明内容

本发明旨在提供一种天然气管道加药装置，以解决现有技术中的天然气管道加药装置需要外加动力进行加药且加药精度无法控制的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种天然气管道加药装置，该天然气管道加药装置包括：能量转换部，能量转换部将天然气管道内的天然气的压力能转换为液压能和电能；第一加注部，第一加注部与能量转换部连通，在能量转换部的驱动下向天然气管道内加注第一加注剂；电控单元，电控单元与能量转换部电连接和第一加注部电连接，并控制第一加注部的加注量。

进一步地，天然气管道加药装置还包括加药管段，加药管段设置在天然气管道中作为天然气管道的一部分，能量转换部包括：透平机，透平机设置在加药管段内；液压泵，液压泵设置在加药管段内，且透平机的输出轴与液压泵连接驱动液压泵转动；液压马达，液压马达设置在加药管段外，液压泵与液压马达通过液压管道连接并驱动液压马达转动；发电机，发电机设置在加药管段外，液压马达的输出轴与发电机连接并驱动发电机转动发电。

进一步地，天然气管道加药装置还包括加药管段，加药管段设置在天然气管道中作为天然气管道的一部分，能量转换部包括：透平机，透平机设置在加药管段内；液压泵，液压泵设置在加药管段外，且透平机的输出轴与液压泵连接驱动液压泵转动；发电机，发电机设置在加药管段外，透平机的输出轴穿出加药管段壳体后与发电机连接，驱动发电机发电。

进一步地，发电机与电控单元电连接，并为电控单元供电，电控单元包括第一控制器。