專(zhuān)利名稱(chēng)：分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)。二背景技術(shù)：
目前油田對(duì)于采用單井拉油的含臘井、稠油井，原油加熱大都采用多功能罐或高架方 罐以爐體煙道形成盤(pán)管直接加熱原油的方式，該方法一是存在嚴(yán)重的安全隱患， 一旦煙道 穿孔，造成原油溢流到煙道內(nèi)，引發(fā)火災(zāi)；二是煙道溫度過(guò)高，原油易在煙道外壁結(jié)焦， 影響傳熱效果，加熱效率低。并且對(duì)于高含水的原油，因罐體卸油卸水通道為一個(gè)出口， 高含蠟油卸油時(shí)溫度需要達(dá)到70°C，特超稠油甚至要達(dá)到9(TC以上的高溫，該加熱方式 在給原油加熱的同時(shí)也給水加熱，造成了燃料的大量浪費(fèi)，并且卸油通道在冬季容易堵塞， 目前采用在管道外壁纏繞電阻絲加熱的方式，升溫慢、能耗大。另外，高架方罐內(nèi)原油加熱過(guò)程中，隨著溫度的升高和液位的上漲，罐內(nèi)原油易發(fā)生 冒泡外溢， 一旦超限，導(dǎo)致原油冒罐，不但造成環(huán)境污染，還存在發(fā)生火患的可能。而解決井筒舉升問(wèn)題大都采用電加熱方式，投資高、能耗大。目前有提出通過(guò)建設(shè)一套完 整的加熱系統(tǒng)，利用空心抽油桿采用熱水循環(huán)加熱的方式解決井筒舉升問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng) 用，取得了較好效果。但新建的加熱系統(tǒng)由于目前采用的進(jìn)罐原油加熱系統(tǒng)的局限性，加 熱爐不能共用，不但占用了井場(chǎng)空間，增加了投資，而且加大了操作人員的工作量，浪費(fèi) 了燃料。三、 發(fā)明內(nèi)容-本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種解決原油進(jìn)罐加熱并能為 井筒舉升加熱系統(tǒng)提供熱源的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)。其技術(shù)方案是主要由加熱單元和換熱單元構(gòu)成，加熱單元與換熱單元通過(guò)介質(zhì)循環(huán) 管聯(lián)接，其中，所述的換熱單元主要由儲(chǔ)油罐罐體、換熱盤(pán)管、卸油管、卸水管、介質(zhì)循 環(huán)管構(gòu)成；儲(chǔ)油罐罐體內(nèi)設(shè)有換熱盤(pán)管，儲(chǔ)油罐罐體外設(shè)有卸油管和卸水管；所述的換熱 盤(pán)管由水層換熱盤(pán)管和油層換熱盤(pán)管構(gòu)成，各自為獨(dú)立流程，通過(guò)罐體外高溫閘閥切換控 制加熱，所述的水層換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)油罐的底部，油層換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)油罐的中部， 油層換熱盤(pán)管與儲(chǔ)油罐罐底之間的距離為儲(chǔ)油罐內(nèi)儲(chǔ)存液量的限制高度減去拉油罐車(chē)容 積在儲(chǔ)油罐內(nèi)占的高度。上述的卸油管和卸水管分別通過(guò)卸油閥和卸水閥聯(lián)接控制，匯成一個(gè)出口管，出口管 向下傾斜。上述的卸油管和卸水管與儲(chǔ)油罐罐底的距離與油層換熱盤(pán)管、水層換熱盤(pán)管與儲(chǔ)油罐 罐底的距離一致。上述的卸油管、卸水管內(nèi)均設(shè)有加熱盤(pán)管，分別與油層換熱盤(pán)管、水層換熱盤(pán)管相連通，由盤(pán)管控制閥控制加熱。上述的換熱單元儲(chǔ)油罐罐體外壁設(shè)有與罐內(nèi)連通的原油溢流管，原油溢流管出口距灌 頂20-30cm。本發(fā)明的加熱單元由加熱爐、鼓風(fēng)機(jī)、熱油循環(huán)泵、高位槽、低位槽、介質(zhì)循環(huán)管構(gòu) 成，加熱爐的底部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，內(nèi)設(shè)有加熱盤(pán)管，加熱盤(pán)管內(nèi)裝有導(dǎo)熱介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)循 環(huán)管由加熱爐內(nèi)的加熱盤(pán)管和換熱單元的換熱盤(pán)管構(gòu)成導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)熱介質(zhì)主要 通過(guò)高位槽、低位槽、熱油循環(huán)泵、油氣分離器和過(guò)濾器組成導(dǎo)熱介質(zhì)補(bǔ)充循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)然，加熱盤(pán)管出口可以設(shè)置雙流程， 一種通過(guò)高溫閘閥聯(lián)接上述的加熱單元，另一 種方式是通過(guò)高溫閘閥可聯(lián)接井筒舉升加熱循環(huán)系統(tǒng)，而不采用上述的加熱單元。本發(fā)明的儲(chǔ)油罐罐體的頂部設(shè)有人孔、量油口、呼吸閥和進(jìn)油口，儲(chǔ)油罐罐體的頂部 人孔與儲(chǔ)油罐罐體底部斜對(duì)角處設(shè)有清砂孔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果如下-(1)、卸油時(shí)加熱速度快、熱效率高，無(wú)安全隱患；(2)、儲(chǔ)油罐罐體內(nèi)特殊的雙層 雙流程加熱盤(pán)管和卸油、卸水的區(qū)分設(shè)計(jì)，最大程度上節(jié)約了燃料的消耗量；(3)、卸油 管、卸水管內(nèi)設(shè)計(jì)的加熱盤(pán)管結(jié)構(gòu)，避免了冬季的堵塞現(xiàn)象；(4)、儲(chǔ)油罐罐體外壁設(shè)計(jì) 的原油溢流管避免了原油冒罐問(wèn)題；(5)、實(shí)現(xiàn)了井筒舉升加熱系統(tǒng)與進(jìn)罐原油加熱系統(tǒng) 的一體化，減少投資；(6)、結(jié)構(gòu)合理，易于加工生產(chǎn)，維護(hù)方便。四

附圖1是本發(fā)明的加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本發(fā)明的換熱單元的剖視圖； 附圖3為本發(fā)明的卸油管和卸水管的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為本發(fā)明的儲(chǔ)油罐罐體的俯視圖；上圖中加熱爐l、鼓風(fēng)機(jī)2、熱油循環(huán)泵3、電控制柜4、高位槽5、低位槽6、油 氣分離器7、過(guò)濾器8、溫度表9、壓力表IO、高溫閘閥ll、介質(zhì)溢流管12、介質(zhì)循環(huán)管 13、儲(chǔ)油罐罐體14、儲(chǔ)油罐支撐15、換熱盤(pán)管16、卸油管17、卸水管18、防護(hù)圍欄19、 罐外爬梯20、卸油閥21、卸水閥22、透氣閥23、原油溢流管24、清罐爬梯25、加熱盤(pán) 管26、盤(pán)管控制閥27、人孔28、量油口29、呼吸閥30、進(jìn)油口31。五具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖1-4，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述本發(fā)明主要由加熱爐1鼓風(fēng)機(jī)2、熱油循環(huán)泵3、電控制柜4、高位槽5、低位槽6、 油氣分離器7、過(guò)濾器8、溫度表9、壓力表IO、高溫閘閥ll、介質(zhì)溢流管12、介質(zhì)循環(huán) 管13構(gòu)成加熱單元。其中，加熱爐1爐體內(nèi)加熱盤(pán)管出口為雙流程， 一種通過(guò)高溫閘閥 11聯(lián)接罐內(nèi)原油加熱系統(tǒng)，另一種通過(guò)高溫閘闊ll可聯(lián)接井筒舉升加熱循環(huán)系統(tǒng)，加熱 盤(pán)管內(nèi)導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。換熱單元由儲(chǔ)油罐罐體14、儲(chǔ)油罐支撐15、換熱盤(pán)管16、卸油管17、卸水管18、 防護(hù)圍欄19、罐外爬梯20、介質(zhì)循環(huán)管13構(gòu)成。其中，換熱盤(pán)管由水層換熱盤(pán)管16.1 和油層換熱盤(pán)管16.2構(gòu)成，各自為獨(dú)立流程，通過(guò)罐體外高溫閘閥11切換控制加熱。水 層換熱盤(pán)管16.1距儲(chǔ)油罐罐底20cm，便于清砂，油層換熱盤(pán)管16.2與儲(chǔ)油罐罐底距離的 計(jì)算公式為L(zhǎng)=h-Vl+ (V+h)；式中L為油層換熱盤(pán)管與儲(chǔ)油罐灌底之間的距離；h為儲(chǔ)油罐內(nèi)儲(chǔ)存液量的限制高 度；V為儲(chǔ)油罐的容積；V!為拉油罐車(chē)的容積；h！為儲(chǔ)油罐的高度。卸油管17、卸水管18分別通過(guò)卸油閥21和卸水閥22聯(lián)接控制，匯成一個(gè)出口，出 口管向下傾斜15度，設(shè)有透氣闊23。卸油管17、卸水管18內(nèi)均設(shè)有加熱盤(pán)管26，分別 與油層換熱盤(pán)管16.2、水層換熱盤(pán)管16.1相連，加熱由盤(pán)管控制閥27控制。卸油管17、卸水管18與儲(chǔ)油罐罐底的距離與油層換熱盤(pán)管16.2、水層換熱盤(pán)管16.1 與儲(chǔ)油罐罐底的距離一致。換熱單元儲(chǔ)油罐罐體14內(nèi)設(shè)有清罐爬梯25。換熱單元儲(chǔ)油罐 罐體14外壁設(shè)有與罐內(nèi)連通的原油溢流管24，原油溢流管24出口距灌頂25cm。換熱單 元儲(chǔ)油罐罐體14頂部設(shè)有人孔28、量油口29、呼吸閥30、進(jìn)油口31。分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，打開(kāi)高溫閘閥11，通過(guò)電控制柜4啟動(dòng) 鼓風(fēng)機(jī)2、熱油循環(huán)泵3，導(dǎo)熱介質(zhì)經(jīng)加熱單元進(jìn)入換熱單元水層換熱盤(pán)管16.1、油層換 熱盤(pán)管16.2進(jìn)行熱交換。原油進(jìn)罐過(guò)程中的加熱只要求能滿(mǎn)足油水的分離，不需要過(guò)高的溫度，此時(shí)關(guān)閉油層 換熱盤(pán)管16.2換熱流程，通過(guò)降低鼓風(fēng)機(jī)2功率減少燃料用量，只啟用水層換熱盤(pán)管16.1 給罐內(nèi)油水混合物加熱到50 — 6(TC即可。原油進(jìn)罐量達(dá)到卸油量時(shí)，打開(kāi)油層換熱盤(pán)管16.2流程，關(guān)閉水層換熱盤(pán)管16.1流 程，加大鼓風(fēng)機(jī)2功率，短時(shí)間內(nèi)可給原油升溫到卸油溫度70-95X:,下部的水層與上部 的油層因?yàn)樾纬刹涣藢?duì)流，基本實(shí)行不了熱交換，既減少了加熱時(shí)間，又節(jié)約了燃料。罐 內(nèi)存水達(dá)到卸水量時(shí)，打開(kāi)卸水管卸水即可。冬季卸油管17、卸水管18 —旦堵塞，打開(kāi)盤(pán)管控制閥27，內(nèi)設(shè)的加熱盤(pán)管26開(kāi)始 工作，進(jìn)行加熱疏通。介質(zhì)循環(huán)管內(nèi)的介質(zhì)損失山高位槽5內(nèi)介質(zhì)通過(guò)介質(zhì)溢流管12向 低位槽6內(nèi)溢流補(bǔ)充，介質(zhì)循環(huán)管內(nèi)產(chǎn)生的影響介質(zhì)循環(huán)的氣體由油氣分離器7分離，通 過(guò)高位槽5排出，介質(zhì)循環(huán)管內(nèi)產(chǎn)生的雜質(zhì)由過(guò)濾器8過(guò)濾清理。換熱單元儲(chǔ)油罐罐體14內(nèi)設(shè)有清罐爬梯25，工作人員可由灌頂人孔28下爬梯進(jìn)入 罐內(nèi)，定期對(duì)罐內(nèi)盤(pán)管進(jìn)行檢查、維護(hù)和清理沉砂，人孔28與儲(chǔ)油罐罐體底部斜對(duì)角處 的清砂孔，形成空氣流通通道，可排放罐內(nèi)有害氣體。儲(chǔ)油罐罐體14外壁的原油溢流管 24，可避免原油隨溫度升高冒泡外溢導(dǎo)致的原油冒罐問(wèn)題。
權(quán)利要求
1、一種分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，主要由加熱單元和換熱單元構(gòu)成，加熱單元與換熱單元通過(guò)介質(zhì)循環(huán)管聯(lián)接，其特征是所述的換熱單元主要由儲(chǔ)油罐罐體(14)、換熱盤(pán)管(16)、卸油管(17)、卸水管(18)、介質(zhì)循環(huán)管(13)構(gòu)成；儲(chǔ)油罐罐體(14)內(nèi)設(shè)有換熱盤(pán)管(16)，儲(chǔ)油罐罐體(14)外設(shè)有卸油管(17)和卸水管(18)；所述的換熱盤(pán)管由水層換熱盤(pán)管(16.1)和油層換熱盤(pán)管(16.2)構(gòu)成，各自為獨(dú)立流程，通過(guò)罐體外高溫閘閥(11)切換控制加熱，所述的水層換熱盤(pán)管(16.1)設(shè)置在儲(chǔ)油罐的底部，油層換熱盤(pán)管(16.2)設(shè)置在儲(chǔ)油罐的中部，油層換熱盤(pán)管(16.2)與儲(chǔ)油罐罐底之間的距離為儲(chǔ)油罐內(nèi)儲(chǔ)存液量的限制高度減去拉油罐車(chē)容積在儲(chǔ)油罐內(nèi)占的高度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所述的卸油管(17)和卸水管(18)分別通過(guò)卸油閥(21)和卸水閥(22)聯(lián)接控制，匯成一個(gè) 出口管，出口管向下傾斜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所 述的卸油管(17)和卸水管(18)與儲(chǔ)油罐罐底的距離與油層換熱盤(pán)管(16.2)、水層換 熱盤(pán)管(16.1)與儲(chǔ)油罐罐底的距離一致。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分體式雙流程高效并場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所 述的卸油管(17)、卸水管(18)內(nèi)均設(shè)有加熱盤(pán)管(26)，分別與油層換熱盤(pán)管(16.2)、 水層換熱盤(pán)管(16.1)相連通，由盤(pán)管控制閥(27)控制加熱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所述的 換熱單元儲(chǔ)油罐罐體(14)外壁設(shè)有與罐內(nèi)連通的原油溢流管(24)，原油溢流管(24) 出口距灌頂20-30cm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所述的 加熱單元由加熱爐(l)、鼓風(fēng)機(jī)(2)、熱油循環(huán)泵(3)、高位槽(5)、低位槽(6)、介質(zhì) 循環(huán)管(13)構(gòu)成，加熱爐(1)的底部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)(2)，內(nèi)設(shè)有加熱盤(pán)管，加熱盤(pán)管內(nèi) 裝有導(dǎo)熱介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)循環(huán)管(13)由加熱爐內(nèi)的加熱盤(pán)管和換熱單元的換熱盤(pán)管(16) 構(gòu)成導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)熱介質(zhì)主要通過(guò)高位槽(5)、低位槽(6)、熱油循環(huán)泵(3)、 油氣分離器(7)和過(guò)濾器(8)組成導(dǎo)熱介質(zhì)補(bǔ)充循環(huán)系統(tǒng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所述的 儲(chǔ)油罐罐體(14)的頂部設(shè)有人孔(28)、量油口 (29)、呼吸閥(30)和進(jìn)油口 (31)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)，其特征是所述的 儲(chǔ)油罐罐體的頂部人孔(28)與儲(chǔ)油罐罐體底部斜對(duì)角處設(shè)有清砂孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分體式雙流程高效井場(chǎng)原油加熱系統(tǒng)。其技術(shù)方案是主要由加熱單元和換熱單元構(gòu)成，加熱單元與換熱單元通過(guò)介質(zhì)循環(huán)管聯(lián)接，其中，所述的換熱單元的儲(chǔ)油罐罐體內(nèi)設(shè)有換熱盤(pán)管，儲(chǔ)油罐罐體外設(shè)有卸油管和卸水管；所述的換熱盤(pán)管由水層換熱盤(pán)管和油層換熱盤(pán)管構(gòu)成，各自為獨(dú)立流程，通過(guò)罐體外高溫閘閥切換控制加熱，所述的水層換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)油罐的底部，油層換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)油罐的上部。有益效果如下卸油時(shí)加熱速度快、熱效率高，無(wú)安全隱患；儲(chǔ)油罐罐體內(nèi)特殊的雙層雙流程加熱盤(pán)管和卸油、卸水的區(qū)分設(shè)計(jì)，最大程度上節(jié)約了燃料的消耗量；卸油管、卸水管內(nèi)設(shè)計(jì)的加熱盤(pán)管結(jié)構(gòu)，避免了冬季的堵塞現(xiàn)象。
文檔編號(hào)E21B36/00GK101598011SQ20091001698
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者薛炳平 申請(qǐng)人:勝利油田三力石油技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司