注氮气装置的制作方法

1.本实用新型涉及氮气阻溶造腔技术领域，特别涉及一种注氮气装置。


背景技术：

2.盐穴储气库主要采用水溶造腔法进行建造，通过向盐层注水溶解盐层，在造腔过程中注入阻溶剂来控制腔体的形状。
3.目前通常使用柴油作为阻溶剂，但是柴油成本较高且后续油水分离难度大。因此提出了采用氮气作为阻溶剂的方案。
4.由于液氮与环境约有200℃的温差，不易存储和传输，因此提供一种安全可靠的注氮气装置，是氮气阻溶造腔技术的关键。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种注氮气装置。所述技术方案如下：
6.提供了一种注氮气装置，包括：液氮储罐和撬装组件，所述撬装组件包括橇座以及设置在所述橇座上的低温泵组、液氮气化器、控制柜和配电柜，所述低温泵组包括并联的多个低温泵；
7.所述液氮储罐的出口通过第一管道与所述低温泵组的入口连接；
8.所述低温泵组的出口通过第二管道与所述液氮气化器的入口连接，所述第二管道上设置有隔断阀；
9.所述低温泵组的出口还通过第三管道与所述液氮储罐的入口连接，所述第三管道上设置有回流阀；
10.所述液氮气化器的出口通过第四管道输出氮气，所述第四管道上设置有调压阀；
11.所述控制柜分别与所述隔断阀、所述回流阀以及所述调压阀电性连接；
12.所述配电柜分别与所述多个低温泵以及所述液氮气化器电性连接。
13.可选地，所述第二管道和/或所述第四管道上还设置有放空阀，所述放空阀用于排出管道内的氮气。
14.可选地，所述撬装组件还包括设置在所述橇座上的放空消音器，所述放空消音器与所述放空阀的出口连接。
15.可选地，所述第四管道上还设置有流量计，所述流量计位于所述调压阀和所述液氮气化器之间。
16.可选地，所述第四管道上还连接有压力表，所述压力表用于测量所述调压阀的出口处的压力。
17.可选地，所述第四管道上还设置有止回阀，所述止回阀位于所述调压阀的出口侧。
18.可选地，所述第二管道上还设置有止回阀，所述止回阀位于所述低温泵与所述隔断阀之间。
19.可选地，所述液氮储罐的出口通过第一管道与所述低温泵组的入口法兰连接。
20.可选地，所述撬装组件还包括设置在所述橇座上的一个或多个氧含量检测仪。
21.可选地，所述撬装组件还包括排气风机，所述排气风机与所述氧含量检测仪电性连接。
22.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：
23.本实用新型提供了一种采用模块化设计的注氮气装置，通过液氮储罐、低温泵、液氮气化器以及多个阀门之间的相互配合，为氮气输送技术的安全平稳运行提供了有力保障；将低温泵和液氮气化器等部件组成撬体，节约空间便于现场施工安装，且易于搬迁和重复利用，可以提高施工效率。通过在氮气出口处设置流量计，能满足单井造腔过程中对氮气注入量的计量，便于对注氮气数据的分析。通过排气风机与氧含量检测仪的连锁，可以在密闭环境中确保巡检人员的安全。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的一种注氮气装置的结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例提供的一种注氮气装置的俯视结构示意图；
26.图3是本实用新型实施例提供的一种注氮气装置的侧视结构示意图；
27.图4是本实用新型实施例提供的一种注氮气装置的45
°
视图的结构示意图。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
29.图1是本实用新型实施例提供的一种注氮气装置的结构示意图。如图1所示，该注氮气装置包括：液氮储罐10和撬装组件20。撬装组件20包括橇座201以及设置在橇座201上的低温泵组202、液氮气化器203、控制柜204和配电柜205。该低温泵组202包括并联的多个低温泵202a
‑
202b。本实用新型实施例以低温泵组包括并联的两个低温泵为例进行说明，实际应用中低温泵组还可以包括并联的三个或更多的低温泵。当然，低温泵组也可以只包括一个低温泵，本实用新型实施例对此不做限定。
30.液氮储罐10的出口通过第一管道l1与低温泵组202的入口连接。参见图1，第一管道l1分成两条支路：支路d1和支路d2，支路d1与低温泵202a的入口连接，支路d2与低温泵202b的入口连接。
31.液氮储罐采用低温方式储存液氮，储存压力低，使液氮保持在
‑
196℃左右。可选地，液氮储罐采用真空绝热方式进行隔热，可以减少液氮在储存过程中冷量的损失。液氮储罐中的液氮气化后可提供大量氮气，满足单井造腔过程中对氮气的需求量。
32.低温泵组202的出口通过第二管道l2与液氮气化器203的入口连接。第二管道l2上设置有隔断阀m1。参见图1，支路d1和支路d2分别经过低温泵202a的出口和低温泵202b的出口之后，汇合成第二管道l2，第二管道l2与液氮气化器203的入口连接。
33.低温泵组中的各个低温泵用于对液氮储罐输出的液氮进行升压。隔断阀用于在低温泵组将液氮升压至一定压力值后，切断液氮传输通道，以防止液氮气化器气化的氮气超压，保证施工安全。
34.低温泵组202的出口还通过第三管道l3与液氮储罐10的入口连接。第三管道l3上
设置有回流阀m2。参见图1，支路d1和支路d2分别经过低温泵202a的出口和低温泵202b的出口之后，还汇合成第三管道l3，第三管道l3与液氮储罐10的入口连接。
35.通过在低温泵组的出口与液氮储罐的入口之间建立回流通道，可以回收低温泵组输出的无法被液氮气化器气化的液氮，也可以实现对低温泵组输出的液氮量的控制。
36.可选地，上述第一管道、第二管道和第三管道采用真空绝热方式进行隔热，管材选用耐低温不锈钢，可以减少液氮在传输过程中冷量的损失。
37.液氮气化器203的出口通过第四管道l4输出氮气。第四管道l4上设置有调压阀m3。
38.可选地，液氮气化器为气化加热器。液氮气化器在气化液氮的同时，能对氮气进行加热，进而满足单井造腔过程中对氮气温度变化的需求。调压阀用于对氮气出口处的氮气进行调压，满足单井造腔过程中对氮气压力变化的需求。该液氮气化器可手动操作也可自动运行。
39.控制柜204分别与隔断阀m1、回流阀m2以及调压阀m3电性连接。控制柜用于控制阀门的开闭和/或调节阀门的流量大小等。
40.配电柜205分别与多个低温泵202a
‑
202b以及液氮气化器203电性连接。配电柜用于给连接的部件进行供电。
41.可选地，注氮装置中的各个部件之间通过管道以法兰方式连接。例如，液氮储罐10的出口通过第一管道l1与低温泵组202的入口法兰连接；低温泵组202的出口通过第二管道l2与液氮气化器203的入口法兰连接；低温泵组202的出口通过第三管道l3与液氮储罐10的入口法兰连接。撬装组件20中的各个部件可以通过螺栓固定在撬座上。
42.本实用新型实施例提供的注氮气装置的工作过程如下：液氮储罐中的低温液氮(
‑
196℃左右)通过低温泵增压后，进入液氮气化器进行加热气化，变成氮气(10℃左右)；氮气经过调压阀稳压后作为阻溶剂注入地下盐腔，以实现造腔阻溶。
43.综上所述，本实用新型实施例提供的注氮气装置采用模块化设计，通过液氮储罐、低温泵、液氮气化器以及多个阀门之间的相互配合，为氮气输送技术的安全平稳运行提供了有力保障；将低温泵和液氮气化器等部件组成撬体，节约空间便于现场施工安装，且易于搬迁和重复利用，可以提高施工效率。
44.可选地，请继续参见图1，第二管道l2和/或第四管道l4上还设置有放空阀m4。放空阀m4用于排出管道内的氮气。
45.放空阀可以排出管道中多余的氮气，使得管道内的压力保持在稳定工况，保证施工安全。
46.可选地，请继续参见图1，撬装组件20还包括设置在橇座201上的放空消音器206。放空消音器206与放空阀m4的出口连接。
47.通过在撬装组件中设置放空消音器，可以减小放空阀工作过程中的噪音。
48.可选地，请继续参见图1，第四管道l4上还设置有流量计n。流量计n位于调压阀m3和液氮气化器203之间。
49.该流量计能满足单井造腔过程中对氮气注入量的计量，便于对注氮气数据的分析。
50.可选地，请继续参见图1，第四管道l4上还连接有压力表pt。压力表pt用于测量调压阀m3的出口处的压力。调压阀基于该压力表测量到的压力进行调压。
51.可选地，请继续参见图1，第四管道l4上还设置有止回阀m5。止回阀m5位于调压阀m3的出口侧。该止回阀可以防止出口处的氮气回流至液氮气化器，起到保护液氮气化器的作用。
52.可选地，请继续参见图1，支路d1和支路d2上分别设置有止回阀m5。或者，第二管道l2和第三管道l3上可以设置有止回阀(图中未示出)，第二管道l2上的止回阀位于低温泵202与隔断阀m1之间。该止回阀可以防止低温泵的出口处的液氮回流，起到保护低温泵的作用。
53.为了便于读者更好地理解本实用新型实施例提供的注氮气装置的构造，本实用新型实施例还提供了注氮气装置的俯视结构示意图、侧视结构示意图以及45
°
视图的结构示意图，分别参见图2、图3和图4。图中的附图标记的解释说明可参考对图1中的附图标记的解释说明，本实用新型实施例在此不再赘述。
54.可选地，撬装组件20还包括设置在橇座201上的一个或多个氧含量检测仪(图中未示出)。
55.可选地，参见图2、图3和图4，撬装组件20还包括排气风机207。排气风机207与氧含量检测仪电性连接。
56.当氧含量检测仪检测到的氧含量低于一定值，排气风机开启，通过排气风机与氧含量检测仪的连锁，可以在密闭环境中确保巡检人员的安全。
57.综上所述，本实用新型实施例提供的注氮气装置采用模块化设计，通过液氮储罐、低温泵、液氮气化器以及多个阀门之间的相互配合，为氮气输送技术的安全平稳运行提供了有力保障；将低温泵和液氮气化器等部件组成撬体，节约空间便于现场施工安装，且易于搬迁和重复利用，可以提高施工效率。通过在氮气出口处设置流量计，能满足单井造腔过程中对氮气注入量的计量，便于对注氮气数据的分析。通过排气风机与氧含量检测仪的连锁，可以在密闭环境中确保巡检人员的安全。
58.在本实用新型中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
59.本实用新型实施例中的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
60.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。