CN200964829Y

CN200964829Y - 油井加热装置

Info

Publication number: CN200964829Y
Application number: CN 200620200859
Authority: CN
Inventors: 骆伟; 于清; 杨钦魁; 张兆生; 黄强
Original assignee: SHIDAI PETROLEUM ENGINEERING Co Ltd XINJIANG
Current assignee: SHIDAI PETROLEUM ENGINEERING Co Ltd XINJIANG
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2016-10-23

Abstract

本实用新型涉及油田地面集输流程中的加热装置技术领域，是一种油井加热装置，包括燃烧器和加热器，在加热器的进热端安装有燃烧器，炉体套在加热器上并形成能盛加热液体的间接加热腔，在间接加热腔内有不少于一个的管程，而管程的进口与进口管相接通。本实用新型结构合理而紧凑，适应性强，加热效率高，安全可靠，简单实用，便于操作、维护、管理，运行费用低，能耗低。其比以往井口管式加热炉热效率提高20％，比原油加热温度易控制，不结焦、结垢，燃气分离效果好，燃烧稳定，不易熄火。其是以往电加热器运行费用的1/3，且维护工作量小，极大的提高了油田开发的经济效益。

Description

油井加热装置

一、技术领域

本实用新型涉及油田地面集输流程中的加热装置技术领域，是一种油井加热装置。

二、背景技术

在油田地面集输流程中，加热炉是其中重要的设备之一，主要分布在井口、计量站、联合站等，其中以采油井口加热炉数量最多，每口井都要设一个。由于原油在输送过程中温度下降，原油的粘度增大，析蜡增多，从井口输送到计量站十分困难，为解决这个问题，工艺流程大多采用单管加热输送流程。单管加热输送流程投资少、能耗低，是一种比较理想的集输方式，这在油田被广泛采用，因此，采油井口加热炉在单管加热输送流程中无疑是最关键的设备。

目前，使用的采油井口加热炉样式很多，从加热方式分有直接加热和间接加热；从能源利用分有燃气加热炉、燃油加热炉和电加热炉等。目前沙漠、戈壁油田上使用较多的是直接加热的井口管式加热炉，它是一种燃气炉，采用井口自产伴生气为燃料，因为是湿气，需配套专门的油气分离器对燃气进行分离；还有一种就是电加热器，它属于间接加热方式，以电为能源，通过电热棒间接加热原油。

1、井口管式加热炉。

管式加热炉是在炉内设置一定数量的炉管，被加热介质在炉内连续流过，通过炉管管壁将在燃烧室内燃烧的燃料产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一种炉型。

井口管式加热炉是一种火焰直接加热的设备，具有单台热负荷大、升温速度快、加热温度高，不需要中间传热介质、耗钢少等优点。

井口管式加热炉的缺点是：对被加热原油的物性要求高，如粘度小，不含砂、盐等；不适合介质流量、压力波动大的工况。

沙漠地区油井生产的特点是：每个油区每口油井的流量、压力都不一样，原油物性也不一样，部分油区的原油含水矿化度高，腐蚀性强，集输管线都采用非金属管材，这就要求被加热原油温度要求不能太高，一般在40℃至45℃之间，以免烧坏非金属管线。油井地处沙漠、戈壁，井距长，油井都是连续运行，一个巡井工要管50口井，操作及检修条件差。每口井都要设置加热炉，要求加热设备经济、实用、可靠，造价不能太高，投资省，保证油田的经济效益。

根据油井生产的特点，可以看出在加热方式上，选用直接加热的井口管式炉显然不太合理。井口管式加热炉在油田使用的历史很长，基本能够满足油田的生产需要，但是随着油田的发展，井口管式加热炉在油田实际生产中存在着一些问题，这些问题已经影响了油田的安全生产和经济效益。

井口管式加热炉在实际生产中存在的主要问题是：

加热方式不合理，对流量、压力波动大的工况适应性差，从而造成加热不均匀，局部温度过高，盘管易结焦；出油温度精度难控制，温度忽高忽低，过高的温度破坏了非金属管材，造成很大的安全隐患和经济损失。

因为是直接火焰加热，一但盘管泄漏，会造成重大事故，安全性差。

炉体结构设计不合理，只有纯辐射段，没有很好的利用高温烟气进行对流换热，热损失大，排烟温度高，导致加热炉效率低。

燃烧器结构简单，没有合理的配风，导致燃烧不充分，火焰不稳定，过剩空气系数大，耗气高；燃烧器抗风性能差，易被风吹熄。

配套的燃气分离器，设置不合理，分离效果差。气体中带液多，导致燃气管线冬天易冻堵。气中的油滴积聚，也容易造成燃气管线的堵塞，影响整个炉子的正常使用。

因经常熄火、燃气管线堵等问题，造成现场工人劳动强度大，管理维修不方便，安全隐患多。

2、电加热器

电加热器是近几年才开始使用的采油井口加热设备，具有加热温度控制精度好，无明火，安全性高，加热效率高等优点。

但在实际生产中，也存在一些问题：

首先是运行费用高，能耗高。电加热器和燃气加热炉相比，运行费用高3倍左右。电加热器需要专门的辅助供电设施，工程建设投资也比燃气加热炉高，影响了油田的经济效益。

其次电加热器的适用范围窄，电加热器的电器元件因为地处恶劣自然环境，维护工作量大，并且需要专业维护人员，给生产管理带来难度，一旦停电，就无法正常生产，而且对于无电网依托的边缘井，使用也受到限制。

随着油田的不断发展，采油井口加热需要一种安全、简单、实用、经济的加热设备。

三、发明内容

本实用新型提供了一种油井加热装置，克服了上述现有技术存在的问题，其适应性强，结构合理，燃气分离效果好，加热效率高，安全可靠，简单实用，便于操作、维护、管理。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种油井加热装置，包括燃烧器和加热器，在加热器的进热端安装有燃烧器，炉体套在加热器上并形成能盛加热液体的间接加热腔，在间接加热腔内有不少于一个的管程，而管程的进口与进口管相接通。

下面是对上述技术方案的进一步优化或/和改进：

上述管程的出口可通入气液分离器，而气液分离器的出口可与出口管相接通，气液分离器的出气口可通过燃气管线与燃烧器的供气管相接通。

上述气液分离器可高于炉体。

上述气液分离器可置于炉体之上。

在上述炉体上可安装有加热液体膨胀箱，在加热液体膨胀箱上可有补液口。

上述加热器的出口可与烟囱的进口相通。

在上述烟囱上可安装有调节阀。

上述加热器的出口端可安装有防爆门。

在上述炉体的底部可安装有排污口。

在上述炉体的底部可安装有支座。

在上述气液分离器上可安装有管程压力表。

在上述燃气管线上可安装有燃气压力表。

在上述燃气管线上可安装有燃气阀门。

本实用新型结构合理而紧凑，适应性强，加热效率高，安全可靠，简单实用，便于操作、维护、管理，运行费用低，能耗低。其比以往井口管式加热炉热效率提高20％，比原油加热温度易控制，不结焦、结垢，燃气分离效果好，燃烧稳定，不易熄火；是以往电加热器运行费用的1/3，且维护工作量小，极大的提高了油田开发的经济效益。

四、附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图，

附图2为附图1的左视结构示意图，

附图3为附图1的A-A向剖视结构示意图，

附图4为附图1中燃气式燃烧器的安装结构示意图，

附图5为附图4的左视结构示意图；

附图中的编码分别为：1为支座，2为炉体，3为间接加热腔，4为燃烧器，5为加热器，6为燃气管线，7为气液分离器，8为管程压力表，9为补液口，10为加热液体膨胀箱，11为管程，12为烟囱，13为调节阀，14为防爆门，15为管板，16为排污口，17为炉体温度计，18为出口管，19为进口管，20为第一燃气阀门，21为第二燃气阀门，22为燃气压力表，23为第三燃气阀门，24为胶皮管，25为副火嘴。

五、具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1和3所示，该一种油井加热装置包括燃烧器4和加热器5，在加热器5的进热端安装有燃烧器4，炉体2套在加热器5上并形成能盛加热液体的间接加热腔3，在间接加热腔3内有不少于一个的管程11，而管程11的进口与进口管19相接通。

可根据实际需要，对上述油井加热装置作进一步优化或/和改进：

如附图1和3所示，间接加热腔3内管程11的数量是根据所需要的加热负荷来确定的。

为了进一步提高本实用新型的性能，如附图1至5所示：管程11的出口通入气液分离器7，而气液分离器7的出口与出口管18相接通，气液分离器7的出气口通过燃气管线6与燃烧器4的供气管相接通，这样使燃气温度和加热的原油温度一致，在冬季就不会造成燃气管线6的冻堵；气液分离器7高于炉体2，最好气液分离器置7于炉体2之上，这样就充分利用了位差，使得分离效果比传统的气液分离器置要好，气液分离器对燃气也起到了储存缓冲作用，从而保证了燃气的连续流量和燃气质量；在炉体2上安装有加热液体膨胀箱10，在加热液体膨胀箱10上有补液口9，这样既有利加热液体的循环而提高热效率又便于补充加热液体；加热器5的出口与烟囱2的进口相通，最好在烟囱12上安装有调节阀13，并且调节阀13最好采用蝶阀，这样既可进一步提高加热器5的热效率又可通过调节阀13控制燃烧器4火力大小而控制加热温度；在加热器5的出口端安装有防爆门14，这样可起到安全防爆作用而提高本实用新型的安全性；为了便于排出间接加热腔3内的杂质，在炉体2的底部安装有排污口16，这样也有利于提高热效率；为了便于操作，在炉体2的底部安装有支座1，气液分离器7上安装有管程压力表8，燃气管线6上安装有燃气压力表22，燃气管线6上安装有燃气阀门。

在本实用新型中，除上述所述的技术特征外，还可采用现有的其它技术特征，例如：燃烧器4可采用现有技术的燃烧器，最好采用公告号为CN2781197Y的专利文献所公开的燃气燃烧器，如附图1至5所示，该燃气燃烧器的副火嘴25通过胶皮软管24与燃气管线6相连通，在燃气管线6上串接有第一燃气阀门20和第二燃气阀门21，胶皮软管24与第一燃气阀门20和第二燃气阀门21之间的燃气管线6相连通，在胶皮软管24上安装有第三燃气阀门23。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例在对油井所出来的原油进行加热的过程如下：如附图1至5所示，首先，通过补液口9和加热液体膨胀箱10向间接加热腔3内补满加热液体，该加热液体最好为水，并将原油井口的原油出油管与进口管19相接通，将出口管18与原油集油管线相接通；其次，进行点火，先开启燃气管线6上的第一燃气阀门20，再开启第三燃气阀门23，点燃副火嘴25，将点燃的副火嘴25伸进加热器5，开启燃气管线6上的第二燃气阀门21，点燃燃烧器4；然后，根据需要的加热温度，可通过第一燃气阀门20和第二燃气阀门21调节燃气压力和火力的大小，还可通过调节阀13调节火力大小，燃料通过燃烧器4在炉体加热器5内燃烧，热量通过加热器5壁面传给中间传热介质即加热液体，而加热液体再加热管程11内流动的油井产物，使其达到需要的温度。

Claims

1、一种油井加热装置，包括燃烧器和加热器，其特征在于加热器的进热端安装有燃烧器，炉体套在加热器上并形成能盛加热液体的间接加热腔，在间接加热腔内有不少于一个的管程，而管程的进口与进口管相接通。

2、根据权利要求1所述的油井加热装置，其特征在于管程的出口通入气液分离器，而气液分离器的出口与出口管相接通，气液分离器的出气口通过燃气管线与燃烧器的供气管相接通。

3、根据权利要求2所述的油井加热装置，其特征在于气液分离器高于炉体。

4、根据权利要求3所述的油井加热装置，其特征在于气液分离器置于炉体之上。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的油井加热装置，其特征在于炉体上安装有加热液体膨胀箱，在加热液体膨胀箱上有补液口。

6、根据权利要求1或2或3或4所述的油井加热装置，其特征在于加热器的出口与烟囱的进口相通。

7、根据权利要求6所述的油井加热装置，其特征在于烟囱上安装有调节阀。

8、根据权利要求7所述的油井加热装置，其特征在于加热器的出口端安装有防爆门。

9、根据权利要求8所述的油井加热装置，其特征在于炉体的底部安装有排污口。

10、根据权利要求9所述的油井加热装置，其特征在于炉体的底部安装有支座，气液分离器上安装有管程压力表，燃气管线上安装有燃气压力表，燃气管线上安装有燃气阀门。