分体式双流程高效井场原油加热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种分体式双流程高效井场原油加热系统。其技术方案是：主要由加热单元和换热单元构成，加热单元与换热单元通过介质循环管联接，其中，所述的换热单元的储油罐罐体内设有换热盘管，储油罐罐体外设有卸油管和卸水管；所述的换热盘管由水层换热盘管和油层换热盘管构成，各自为独立流程，通过罐体外高温闸阀切换控制加热，所述的水层换热盘管设置在储油罐的底部，油层换热盘管设置在储油罐的上部。有益效果如下：卸油时加热速度快、热效率高，无安全隐患；储油罐罐体内特殊的双层双流程加热盘管和卸油、卸水的区分设计，最大程度上节约了燃料的消耗量；卸油管、卸水管内设计的加热盘管结构，避免了冬季的堵塞现象。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术涉及一种分体式双流程高效井场原油加热系统。 二、
技术介绍
目前油田对于采用单井拉油的含腊井、稠油井，原油加热大都采用多功能罐或高架方罐以炉体烟道形成盘管直接加热原油的方式，该方法一是存在严重的安全隐患，一旦烟道穿孔，造成原油溢流到烟道内，引发火灾；二是烟道温度过高，原油易在烟道外壁结焦，影响传热效果，加热效率低。并且对于高含水的原油，因罐体卸油卸水通道为一个出口，高含蜡油卸油时温度需要达到70℃，特超稠油甚至要达到90℃以上的高温，该加热方式在给原油加热的同时也给水加热，造成了燃料的大量浪费，并且卸油通道在冬季容易堵塞，目前采用在管道外壁缠绕电阻丝加热的方式，升温慢、能耗大。 另外，高架方罐内原油加热过程中，随着温度的升高和液位的上涨，罐内原油易发生冒泡外溢，一旦超限，导致原油冒罐，不但造成环境污染，还存在发生火患的可能。而解决井筒举升问题大都采用电加热方式，投资高、能耗大。目前有提出通过建设一套完整的加热系统，利用空心抽油杆采用热水循环加热的方式解决井筒举升问题，通过现场应用，取得了较好效果。但新建的加热系统由于目前采用的进罐原油加热系统的局限性，加热炉不能共用，不但占用了井场空间，增加了投资，而且加大了操作人员的工作量，浪费了燃料。 三、
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种解决原油进罐加热并能为井筒举升加热系统提供热源的分体式双流程高效井场原油加热系统。 其技术方案是主要由加热单元和换热单元构成，加热单元与换热单元通过介质循环管联接，其中，所述的换热单元主要由储油罐罐体、换热盘管、卸油管、卸水管、介质循环管构成；储油罐罐体内设有换热盘管，储油罐罐体外设有卸油管和卸水管；所述的换热盘管由水层换热盘管和油层换热盘管构成，各自为独立流程，通过罐体外高温闸阀切换控制加热，所述的水层换热盘管设置在储油罐的底部，油层换热盘管设置在储油罐的中部，油层换热盘管与储油罐罐底之间的距离为储油罐内储存液量的限制高度减去拉油罐车容积在储油罐内占的高度。 上述的卸油管和卸水管分别通过卸油阀和卸水阀联接控制，汇成一个出口管，出口管向下倾斜。 上述的卸油管和卸水管与储油罐罐底的距离与油层换热盘管、水层换热盘管与储油罐罐底的距离一致。 上述的卸油管、卸水管内均设有加热盘管，分别与油层换热盘管、水层换热盘管相连通，由盘管控制阀控制加热。 上述的换热单元储油罐罐体外壁设有与罐内连通的原油溢流管，原油溢流管出口距灌顶20-30cm。 本技术的加热单元由加热炉、鼓风机、热油循环泵、高位槽、低位槽、介质循环管构成，加热炉的底部设有鼓风机，内设有加热盘管，加热盘管内装有导热介质，通过介质循环管由加热炉内的加热盘管和换热单元的换热盘管构成导热介质循环系统，导热介质主要通过高位槽、低位槽、热油循环泵、油气分离器和过滤器组成导热介质补充循环系统。 当然，加热盘管出口可以设置双流程，一种通过高温闸阀联接上述的加热单元，另一种方式是通过高温闸阀可联接井筒举升加热循环系统，而不采用上述的加热单元。 本技术的储油罐罐体的顶部设有人孔、量油口、呼吸阀和进油口，储油罐罐体的顶部人孔与储油罐罐体底部斜对角处设有清砂孔。 本技术与现有技术相比的有益效果如下 (1)、卸油时加热速度快、热效率高，无安全隐患；(2)、储油罐罐体内特殊的双层双流程加热盘管和卸油、卸水的区分设计，最大程度上节约了燃料的消耗量；(3)、卸油管、卸水管内设计的加热盘管结构，避免了冬季的堵塞现象；(4)、储油罐罐体外壁设计的原油溢流管避免了原油冒罐问题；(5)、实现了井筒举升加热系统与进罐原油加热系统的一体化，减少投资；(6)、结构合理，易于加工生产，维护方便。 附图说明 附图1是本技术的加热单元的结构示意图； 附图2为本技术的换热单元的剖视图； 附图3为本技术的卸油管、卸水管的结构示意图； 附图4为本技术的储油罐罐体的俯视图； 上图中加热炉1、鼓风机2、热油循环泵3、电控制柜4、高位槽5、低位槽6、油气分离器7、过滤器8、温度表9、压力表10、高温闸阀11、介质溢流管12、介质循环管13、储油罐罐体14、储油罐支撑15、换热盘管16、卸油管17、卸水管18、防护围栏19、罐外爬梯20、卸油阀21、卸水阀22、透气阀23、原油溢流管24、清罐爬梯25、加热盘管26、盘管控制阀27、人孔28、量油口29、呼吸阀30、进油口31。 五具体实施方式 结合附图1-4，对本技术作进一步的描述 本技术主要由加热炉1鼓风机2、热油循环泵3、电控制柜4、高位槽5、低位槽6、油气分离器7、过滤器8、温度表9、压力表10、高温闸阀11、介质溢流管12、介质循环管13构成加热单元。其中，加热炉1炉体内加热盘管出口为双流程，一种通过高温闸阀11联接罐内原油加热系统，另一种通过高温闸阀11可联接井筒举升加热循环系统，加热盘管内导热介质为导热油。 换热单元由储油罐罐体14、储油罐支撑15、换热盘管16、卸油管17、卸水管18、防护围栏19、罐外爬梯20、介质循环管13构成。其中，换热盘管由水层换热盘管16.1和油层换热盘管16.2构成，各自为独立流程，通过罐体外高温闸阀11切换控制加热。水层换热盘管16.1距储油罐罐底20cm，便于清砂，油层换热盘管16.2与储油罐罐底距离的计算公式为L＝h-V1÷(V÷h1)； 式中L为油层换热盘管与储油罐灌底之间的距离；h为储油罐内储存液量的限制高度；V为储油罐的容积；V1为拉油罐车的容积；h1为储油罐的高度。 卸油管17、卸水管18分别通过卸油阀21和卸水阀22联接控制，汇成一个出口，出口管向下倾斜15度，设有透气阀23。卸油管17、卸水管18内均设有加热盘管26，分别与油层换热盘管16.2、水层换热盘管16.1相连，加热由盘管控制阀27控制。 卸油管17、卸水管18与储油罐罐底的距离与油层换热盘管16.2、水层换热盘管16.1与储油罐罐底的距离一致。换热单元储油罐罐体14内设有清罐爬梯25。换热单元储油罐罐体14外壁设有与罐内连通的原油溢流管24，原油溢流管24出口距灌顶25cm。换热单元储油罐罐体14顶部设有人孔28、量油口29、呼吸阀30、进油口31。 分体式双流程高效井场原油加热系统启动时，打开高温闸阀11，通过电控制柜4启动鼓风机2、热油循环泵3，导热介质经加热单元进入换热单元水层换热盘管16.1、油层换热盘管16.2进行热交换。 原油进罐过程中的加热只要求能满足油水的分离，不需要过高的温度，此时关闭油层换热盘管16.2换热流程，通过降低鼓风机2功率减少燃料用量，只启用水层换热盘管16.1给罐内油水混合物加热到50-60℃即可。 原油进罐量达到卸油量时，打开油层换热盘管16.2流程，关闭水层换热盘管16.1流程，加大鼓风机2功率，短时间内可给原油升温到卸油温度70-95℃，下部的水层与上部的油层因为形成不了对流，基本实行不了热交换，既减少了加热时间，又节约了燃料。罐内存水达到卸水量时，打开卸水管卸水即可。 冬季卸油管17、卸水管18一旦堵塞，打开盘管控制阀27，内设的加热盘管26开始工作，进行加热疏通。介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式双流程高效井场原油加热系统，主要由加热单元和换热单元构成，加热单元与换热单元通过介质循环管联接，其特征是：所述的换热单元主要由储油罐罐体（１４）、换热盘管（１６）、卸油管（１７）、卸水管（１８）、介质循环管（１３）构成；储油罐罐体（１４）内设有换热盘管（１６），储油罐罐体（１４）外设有卸油管（１７）和卸水管（１８）；所述的换热盘管由水层换热盘管（１６．１）和油层换热盘管（１６．２）构成，各自为独立流程，通过罐体外高温闸阀（１１）切换控制加热，所述的水层换热盘管（１６．１）设置在储油罐的底部，油层换热盘管（１６．２）设置在储油罐的中部，油层换热盘管（１６．２）与储油罐罐底之间的距离为：储油罐内储存液量的限制高度减去拉油罐车容积在储油罐内占的高度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛炳平，王清，
申请(专利权)人：胜利油田三力石油技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]