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采油用浸浴式电热器

阅读:726发布:2021-12-01

专利汇可以提供采油用浸浴式电热器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供了油田采油用的一种新型 原油 抗凝电热装置,以解决高凝油、稠油及北方油田寒季对原油采输加热的技术难题。该装置采用数个由 单体 碳 化 硅 棒与导 热管 组成的单元发热体,浸浴于相对进出油管偏置的密封油缸内,缸内有导流隔板,外置密封罩或绝热套。依所需功率,油缸可多体 串联 使用。本实用新型电热转换率和热利用率高,耗能少、成本低、便于安装,有利油田集约化管理。其可用于采油井口及 输油管道 ,还可作其它 流体 热源。,下面是采油用浸浴式电热器专利的具体信息内容。

1、一种用于油田采用井口和输油管道的电热装置,由电热棒(5)、导热管(4)、油缸(2)等组成,本实用新型的特征是,发射远红外线单体电热棒(5)与导热管(4)组成单元发热体浸浴于密封油缸(2)内,直接加热原油
2、根据权利要求1规定的浸浴式电热装置,其特征是油缸(2)为园筒形,两端面上部有同心的进出油管(1,7),缸内下部有4+2n≤12根内装电热棒(5)的导热管(4),各管母线与油缸(2)轴线平行。
3、根据权利要求1或2规定的浸浴式电热装置,其特征是油缸(2)内有导流隔板(3)。
4、根据权利要求3规定的浸浴式电热装置,其特征是油缸(2)上部有档油板(6),下部有密封罩(9),罩内有两根保温棒(10)。
5、根据权利要求3规定的浸浴式电热装置,其特征是油缸(2)外部装有绝热套(16),此类油缸(2)可多体串联使用。

说明书全文

本实用新型涉及油田采油井口和输油管道使用的一种原油抗凝热源,特别是一种采用棒为发热元体的电热装置。

解决高凝油、稠油开采及北方油田寒季采油技术难题的有效途径之一是对油井地上管道加热。传统方式是集中供热或单独供热的套炉及盘管炉。这两种形式使用历史较长有很多优点。但也存在着一些缺点,主要是一次性投入多,能源消耗大,管理较繁杂等。近些年有的油田使用  红外电加热,其优点是电热转换率高,相对节约能源。但目前加热方式,乃是开式,间接地在油管外进行加热,致使热利用率低,达不到北方油田寒季原油升温的理想要求。主要原因是结构设计存在问题,在油管外加热,有效受热面积小;开式加热,热量散逸损失大;加热行程短,形成实质上的瞬间加热等。因而热能利用率低,油温难以升高,开式加热还会出现天然气燃爆等。

本实用新型的目的是设计一种电热转换率高,热能利用率高的新型内加热装置。

本实用新型的任务是以如下方式完成的:采用焊接的密封筒形油缸。内设多个单元发热体作为热源,其由发射远红外线单体碳化硅电热棒和导热管组合构成。发热体  均浸浴于油缸内的原油内,形成类似火管锅炉的内热式结构。油缸相对进出油管偏心设置,内设导流隔板,外设密封罩或绝热套。

本实用新型的特点是:发热体直接加热原油,且与原油的热交换面积加大,加热均匀。密封加热减少了热量散逸损失。油缸成为原油的加热槽,而非简单的油流通道,导流使得在有限的空间内延长了加热时间,且油流均衡没有滞留死。密封壳消除了天然气与电气元件接触的可能,保证安全运行。

本实用新型的结构方案为:密封圆筒油缸靠进出油管接盘横向连接于原油管道中。焊接于油缸左右端面的进出油管同心,且偏置于油缸上部。油缸内部下方集中排列着导热管,管两端与油缸端面密封焊接与管内碳化硅电热棒构成单元发热体。各管、棒母线均与油缸轴线平行。电热棒与导热管间,中有瓷管支撑,两端有耐高温瓷座。单元发热体数量为4+2n≤12只,基本型为4个,依所需功率大小,可以偶数增加,最多为12只。缸内有整体式或断开式螺旋导流板,也可以是径向上2下1间隔布置的弓形隔板。

本实用新型油缸本体基本型空间为(Φ180~200)×(320~350)mm,在内部结构相同的前提下,可依所需功率大小形成单元发热体数量和油缸尺寸不同的系列产品。依使用场合不同,浸浴式电热器的外观有两种形式。用于采油井口时,置于采油树恒温箱内,此种油缸顶部有倒V形挡油板,下部有多楞形密封罩,罩内装有两根保温用电热棒。用于输油管道时,油缸则被包在内装绝热材料的绝热套内。此式可单体使用,亦可多体串联使用,或油缸串联后装于一个绝热套内。单体油缸用单相电源,若三体油缸可用三相电源。

浸浴式电热器可与其他现有技术配合使用,以对采油树构成一个理想的恒温小气候,以保证北方油田寒季正常生产的需要。涉及的现有技术诸如温度传感技术、恒温自动控制、气 体浓度及压自动控制、无触点开关及调压技术、自动灭火安全技术及绝热、绝缘材料等。

本实用新型与现有的采油电热技术相比,具有明显的优越性。诸如热利用率高,节约能源,能保证原油升温要求;一次性投入少,运转维持费用低;使用灵活,可一机多处移动使用;维修方便,利于管理;可按不同功率需要,有利产品系列化。本实用新型可用于采油井口、输油管道,也适用于其它流体加热,更适于新油田开发和科研使用。它有利于采油现场的科学管理和油田生产的集约化。

本实用新型属于一般压力容器焊接,对生产技术能力要求不高。所需原材料国家均有生产,容易获得。其生产工艺简单,个别自动控制部件可从市场购得,或委托协作生产。因此一般机械厂即可实施。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明:

图1.作为采油树恒温箱内采油井口用浸浴式电热器主视图。

图2.作为采油树恒温箱内采油井口用浸浴式电热器侧视图。

图3.作为输油管道用的单体结构示意图

图4.作为输油管道用的三体串联结构示意图

如图1,2所示,本实用新型主体结构为筒形密封油缸(2)两端上部焊着进油管(1)和出油管(7),其两端有接盘(8)与采油井口或输油管道密封连接。本实例油缸(2)有导流隔板(3)和4根导热管(4)。各管两端分别与油缸(2)端面密封焊接。管内各装1根电热棒(5),借助两端瓷座(13)和中间瓷管(11)与导热管(4)绝缘。油缸(2)下部有密封罩(9),罩内下部借助绝缘支座(12)安装两根保温(电热)棒(10)。密封罩(9)用密封螺栓(14)将油缸(2)下部电气元件及接线柱与天然气隔绝。油缸(2)顶部有挡油板(6),防抽油机的油滴污染。油缸(2)上部有排气螺塞(15),以排除油缸内空气。

电热器工作过程:当原油从进油管(1)流进油缸(2),放开排气螺塞(15)以使油缸(2)内充满原油。接通单相电源的电热棒(5),其发出远红外线使浸浴在原油中的导热管(4)发热。原油在进油压力作用下,沿导流隔板(3)限定的路线绕过各单元发热体,被加热到预定温度经出油管(7)流出油缸(2)。发热体温度被自动控制在300℃以下,保温棒(10)经密封罩(9)散发到空气中的热量,使恒温箱内温度自动保持在10℃上下。

图3作为输油管道使用的单体油缸(2),其本体装在内含绝热材料的绝热套(16)内,以减少对大气散热损失。此时通过进出油管(1,7)接盘(8)直接装卡在管道中。为了解决大功率加热需要,在油缸(2)尺寸和导热管(9)数量受到限制时,即按图4所示把油缸(2)多体组合使用。本图为三个油缸(2)串联,外设1个绝热套(16)。在电路连接时,将三个油缸(2)的电路分别接到三相电源中。

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