一种密闭油气自动置换储运方法

技术领域

本发明涉及石油开采领域，尤其是一种用于偏远单井产出的油气液等在两个或两个以上密闭储油气装置中的密闭储罐油气自动置换储运方法。

背景技术

国内油藏大部分是陆相沉积，部分油藏断块小，油气产量低，分布零散，油井实难形成集中管网生产。特别是随着老油田多年开采，含水上升，伴生气减少，油井多采用电加热方式给井口油液加温，能耗太大。采用零散单井生产密闭储存汽运方式，把油液集中到接转站集中处理形成商品油气，油气液混合物在装卸车过程中跑烃（伴生气）现象严重，近年来国家环保政策越来越严，虽有技术上的提升，但跑冒烃现象没有从根本上解决。

油田大多位于沙漠、荒野，自然环境恶劣，温差变化大，对技术要求严格。精密的易冻的设备在使用中实难承受住考验，比如CN115504427A公开的一种原油罐车用密闭装卸装置，根本产业化不了。简单实用、不易发生故障的技术产品才能胜任石油开发生产。

中国石化胜利油田有2000多口单井，每天靠汽车拉运液量10000多立方米，全国大约有2万多口单井在生产。装油、卸油时的跑冒烃类，对环境和人的健康影响非常大。开敞式装卸车跑出的碳氢气体（烃类），除对环保、人身健康以及安全造成影响外，部分碳氢轻烃是石油加温过程中产生的，是石油的精华，价格昂贵，收回利用经济效益非常好。

如何解决装卸油中烃类跑冒是本领域实现安全环保和提高经济效益的一个难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中原油在装卸车过程中存在的跑冒烃类的问题，提供一种适用野外荒野严酷环境、简单可靠、节能环保安全的密闭油气自动置换储运方法。

为了实现上述缺陷，本发明采用以下技术方案：

一种密闭油气自动置换储运方法，包括以下步骤：

（1）、将车载的汽运密闭储油罐注入天然气，排除空气保持正压；

（2）、载有汽运密闭储油罐的汽车到达油井井场后，停靠在油井储油装置附近，保持汽运密闭储油罐低于油井储油装置；

（3）、将油井储油装置和汽运密闭储油罐二者的底部连接形成用于装油的油液通道、顶部连接形成自动置换的气体通道；

（4）、连通气体通道，此时油井储油装置和汽运密闭储油罐二者建立压力平衡；连通油液通道，利用高度差将油液由油井储油装置转移至汽运密闭储油罐中，同时汽运密闭储油罐内的天然气自动置换到油井储油装置内；

（5）、达到预定装油量即装车完成，关闭气体通道和油液通道并解除油井储油装置和汽运密闭储油罐二者之间的连接，保持汽运密闭储油罐内为正压状态；

（6）、载有汽运密闭储油罐的汽车到达接转站后，停靠在接转站收油储罐附近，接转站收油储罐为密闭储罐且低于汽运密闭储油罐；

（7）、将汽运密闭储油罐底部与接转站收油储罐连接形成密闭收油通道，将汽运密闭储油罐顶部与接转站天然气源管线连接形成补气通道；

（8）、连通密闭收油通道将油液由汽运密闭储油罐转移至中接转站收油储罐，卸油完成后，通过接转站天然气源管线向汽运密闭储油罐注入天然气保持正压；

（9）、重复步骤2-8，循环往复完成装卸油过程。

进一步的，所述步骤（1）和步骤（8）中汽运密闭储油罐中保持压力0.05-0.1MPa之间。

进一步的，油井储油装置和汽运密闭储油罐之间、汽运密闭储油罐底部与接转站收油储罐之间的连接均通过快速接头连接。

进一步的，所述油井储油装置为干气加热安全环保油井密闭储油装置（即CN112499006A公开的油井密闭储油装置），其上安装有机械浮球连杆式液位计和液量指示仪。

进一步的，所述汽运密闭储油罐上安装有磁翻板液位计或雷达液位指示仪。

进一步的，所述步骤（8）卸油过程中可通过接转站天然气源管线向汽运密闭储油罐注入天然气保持正压，压力控制0.05-0.1MPa之间，提高卸油速度。

与现有技术相比，本发明的技术效果如下：

1、该密闭油气自动置换储运方法，将卸油后罐内天然气密闭拉回井场，装油过程中这部分气体被置换到油井在用的“干气加热安全环保油井密闭储油装置”，如此循环往复，互相补给，解决了井口气源不足、靠电加热维持生产的问题，有效减少现场电加热时间，部分油井不启用电加热装置靠这部分伴生气补充就能够维持正常生产，既降低生产成本，又安全高效，确保偏远油田稳定生产。

2、该密闭油气自动置换储运方法，依据油井在井下抽油泵作用下，油气进入高架的“干气加热安全环保油井密闭储油装置”后，膨胀，降压，自上而下分离成气、油、水，气上升到罐顶部，储罐内工作压力约0.05-0.3MPa，借助罐内能量，使油液密闭自动置换装卸油。借助伴生气压力实现自动装卸，确保了伴生气“装运卸”全过程密闭不外排全部回收利用，颠覆了偏远单井拉油生产在井口处理、伴生气烧掉或不得已外排的传统做法，将油液气以密闭方式送达接转站集中处理。

3、该密闭油气自动置换储运方法，由于“干气加热安全环保油井密闭储油装置”罐内加温一般在40-60°C，在运输过程中温度属缓慢下降状态，不存在温度升高、压力升高问题，装卸及拉运过程安全可靠。

4、该密闭油气自动置换储运方法，创造性发明“装运卸”全过程密闭储运技术流程，将油井生产出的油液和伴生气等全部密闭回收，加温产生的烃类全部进入油田大集输系统密闭处理，安全可靠，效益显著，符合国家环保政策。

附图说明

图1为本发明密闭储罐油气自动置换储运方法中的井场装油示意图：

图2为本发明密闭储罐油气自动置换储运方法中的接转站卸油示意图：

图中：1、汽运密闭储油罐；2、第一阀门；3、第一快速接头；4、气管线，5、第二快速接头，6、第二阀门，7、干气加热安全环保油井密闭储油装置，8、液位以及吨位指示仪，9、储罐进油口，10、第三阀门，11、第三快速接头，12、油液管线，13、第四快速接头，14、第四阀门，15、磁翻板液位计，16、防震压力表，17、安全阀，18、卸油通口，19、天然气补气管线，20、压力表，21、地下储油罐，22、油液外输泵，23、第五快速接头，24，第五阀门，25、第六阀门，26、第六快速接头。

具体实施方式

一种密闭储罐油气自动置换储运方法，其原理如下：

井场装油：在油井目前运行中的“干气加热安全环保油井密闭储油装置”顶部引出管线阀门快速接头，与汽运密闭储油罐顶部引出的管线阀门快速接头，形成气路通道。汽运储油罐来油井现场装油前罐内充满天然气，该气路通道既方便压力平衡装车，又为“干气加热安全环保油井密闭储油装置”补气。“干气加热安全环保油井密闭储油装置”底部引出的管线阀门快速接头，与汽运密闭储油罐卸油出口管线阀门快速接头连接，形成油液进口通道。现场一边装油，一边为井口罐内补气。

接转站卸油：收油储罐为密闭储罐，高度低于汽运密闭储油罐。汽运密闭储油罐顶部连接管线快速接头，与接转站天然气源管线连接，形成补气通道。汽运密闭储油罐卸油出口管线，与接转站储油罐收油口通过管线快速接头连接，形成密闭收油通道。卸油完成后，汽运储油罐满载天然气再到油井现场装油，如此循环往复。

具体操作过程如下：

1、汽运密闭储油罐1(罐体上安装磁翻板液位计15、防震压力表16)顶部注入天然气，从罐尾部排液口排出空气，经检测空气排净后，关闭罐上的所有阀门；控制储罐内气压在0.05MPa左右（可根据实际调整压力高低）；运行后不必置换。

2、汽车到达油井井场后，停靠在高架的干气加热安全环保油井密闭储油装置7附近（干气加热安全环保油井密闭储油装置7高于汽运密闭储油罐1），汽运密闭储油罐1顶部引出管线以及第一阀门2、第一快速接头3（公接头），连接干气加热安全环保油井密闭储油装置7顶部引出的管线以及第二阀门6、第二快速接头5（母接头），形成两个密闭储罐之间自动置换的气体通道（即气管线4）。油井在深井抽油泵的作用下，油气进入高架的干气加热安全环保油井密闭储油装置7后，膨胀，降压，分离成气、油、水，气上升到罐顶部，储罐内罐压0.05-0.3MPa。

3、汽运密闭储油罐1尾部卸油口引出管线以及第四阀门14、第四快速接头13（公接头），连接干气加热安全环保油井密闭储油装置7底部引出的管线以及第三阀门10、第三快速接头11（母接头），形成油液从干气加热安全环保油井密闭储油装置7进入汽运密闭储油罐1的油液通道（即油液管线12）。

4、先打开高架的干气加热安全环保油井密闭储油装置7气通道阀门（即第二阀门6），再慢慢打开汽运密闭储油罐1气通道阀门（即第一阀门2），两个密闭储罐压力很快平衡；打开干气加热安全环保油井密闭储油装置7的第三阀门10，慢慢打开汽运密闭储油罐1尾部的卸油阀门（即第四阀门14），此时形成了汽运密闭储油罐1的进液通道，并自动开始置换油液，汽运密闭储油罐1上的磁翻板液位计15开始工作；同理，干气加热安全环保油井密闭储油装置7内浮球下降，带动连杆工作，外部的指针指示吨位、液位开始变化；根据“干气加热安全环保油井密闭储油装置7和汽运密闭储油罐1的相关指针指示数据，确定汽运密闭储油罐1是否完成装车，完成装车后关闭进油阀门，解除快速接头之间的连接即完成装油作业。

5、汽车到达接转站后，停靠在接转站收油储罐即密闭的地下储油罐21附近（地下储油罐21低于汽运密闭储油罐1，地下储油罐21上安装有安全阀17），汽运密闭储油罐1顶部引出管线以及第一阀门2、第一快速接头3（公接头），连接地下储油罐21顶部引出的管线以及第六阀门25、第六快速接头26（母接头），形成两个密闭储罐之间自动置换的气体通道（即气管线4）。

6、汽运密闭储油罐1尾部卸油口引出管线以及第四阀门14、第四快速接头13（公接头），连接地下储油罐21底部引出的管线以及第五阀门24、第五快速接头23（母接头），形成油液从汽运密闭储油罐1进入地下储油罐21的油液通道（即油液管线12）。

7、先打开汽运密闭储油罐1上的第一阀门2，再慢慢打开地下储油罐21上的第六阀门25，两个密闭储罐压力很快平衡；打开汽运密闭储油罐1的第四阀门14，慢慢打开地下储油罐21上的第五阀门24，此时形成了地下储油罐21的进液通道，并自动开始置换油液，完成卸车后关闭卸油阀门，解除快速接头之间的连接即完成卸油作业。

8、汽运密闭储油罐1内压力若低于0.05MPa（根据实际情况可调整），通过天然气补气管线19向其中补充天然气，然后依次重复步骤2-7，循环往复完成装卸油过程。

以上所述，仅是本发明的典型实施例，本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。