CN102582977B - 单井分体加热多功能储罐装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单井分体加热多功能储罐装置。其技术方案是：主要由加热炉单元和储罐单元构成，加热炉单元与储罐单元之间设有安全距离，加热炉单元与储罐单元通过介质循环管和天然气管线联接，加热炉单元的炉体内加热盘管出口为双流程，一路通过高温闸阀联接储罐内换热盘管，另一路通过高温闸阀联接井筒举升加热循环系统；有益效果是：加热炉单元和储罐单元的分体结构设计，消除了生产过程中的安全隐患，同时满足利用罐内自身油气压力卸油、泄水、扫线的要求；储罐单元内换热盘管可灵活布局，增大了换热面积，使储罐内原油受热均衡，减少了罐内原油的低温区，缩短了加热时间。Y型进油分离管的独特设计，提高了油气分离效果。

Description

单井分体加热多功能储罐装置

技术领域

本发明涉及一种油田生产中的加热储罐装置，特别涉及一种油田生产中不能进入集输管网的单井上应用的单井分体加热多功能储罐装置。

背景技术

目前，油田上单井拉油采用的多功能罐，虽然弥补了高架常压罐不能利用自身罐内油气压力卸油的缺陷，运行过程中还存在以下缺陷：（1）、多功能罐储存加热一体化的结构，给后期生产带来了安全隐患，多功能罐原油加热采用的U型火筒烟管直接加热原油方式，存在较严重的安全隐患，U型火筒运行时间久了，烟管易腐蚀穿孔，造成原油溢流到烟道内，引发火灾。（2）、U型火筒烟管设计在罐体底部，不但换热面积小，又因原油的导热性差，传热不均匀，传热速度慢，下部油水（水居多）混合物温度达到装油温度后，上部原油温度较长时间内仍达不到装油温度，罐内原油低温区多，影响装油效率。（3）、分气包结构简单，导致燃气不清洁，出现断火现象，存在安全隐患。（4）、进油管不具备油气分离功能或分离功能差。（5）、清罐方式危险复杂，清罐时操作人员必须进罐清砂，罐内残存可燃气体或有毒气体给清罐带来严重的安全隐患。

另外，对于采用空心抽油杆以热水循环加热的方式解决含蜡井井筒举升问题的油井，由于多功能罐采用火筒烟管直接加热原油的方式，加热系统不能共用，需新建加热系统，不但增加投资，浪费燃料，而且加大了操作人员的工作量。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种单井分体加热多功能储罐装置。

其技术方案是：主要由加热炉单元和储罐单元构成，加热炉单元与储罐单元之间的距离大于15米，加热炉单元与储罐单元通过介质循环管和天然气管线联接，加热炉单元的炉体内加热盘管出口为双流程，一路通过高温闸阀联接储罐内换热盘管，另一路通过高温闸阀联接井筒举升加热循环系统；

其中，所述的储罐单元主要由卧式圆筒储油罐罐体、罐体内换热盘管、“Y”型进油分离管、卸油和卸水管组、透光清罐人孔、“皿”型气体干燥器、挡砂板、排污口和清砂孔构成；所述的罐体内换热盘管分设多层，延伸高度可达罐体高度的二分之一，通过罐体外高温闸阀控制加热；所述的“Y”型进油分离管自卧式圆筒储油罐罐体一侧中部进入，进罐后斜向上至罐顶部；“Y”型进油分离管末端自罐体上部下斜一定角度设有“W”型挡砂板；罐体的下部设有排污口与清砂孔，排污口设在罐体底部，清砂孔设在一侧封头底部；罐体的上部设有透光清罐人孔和“皿”型气体干燥器。

透光清罐人孔上盖内侧设有两级蜂窝式捕雾器，一级为漏斗型，二级为锥体型；透光清罐人孔上盖顶部设有“皿”型气体干燥器，出口与天然气管线连接，天然气管线与加热炉单元的燃烧器连接。

上述的“Y”型进油分离管在罐体内部通过“喉式”管连接，水平方向呈“Y”型分开，“Y”型进油分离管上开设多个分油孔。

上述的卸油和卸水管组由卸油管、卸水管、扫线管和阀组构成，卸油管自罐顶中部垂直伸到罐内中下部，卸水管自罐顶中部垂直伸到罐底上部10cm处，卸油管、卸水管分别由阀门控制，卸水管以三通与卸油管连接，共用一根鹤管，卸水管上设有扫线管。

上述的卧式圆筒储油罐罐体上部设有立式割缝防盗型的安全阀接管，上端设有与安全阀连接的法兰，末端设有盲板，管周侧设有割缝孔隙。

上述的卧式圆筒储油罐罐体设有压力表和测温口，压力表设在天然气管线出口的控制阀前端，测温口设在储油罐罐体的中下部。

本发明的加热炉单元主要由加热炉、燃烧器、热油循环泵、膨胀槽、储油槽、介质循环管构成，加热炉内设加热盘管，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储罐单元的换热盘管构成导热介质循环系统，导热介质主要通过膨胀槽、储油槽、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。所述的加热盘管出口设置双流程，一种通过高温闸阀联接上述的储罐单元，另一种通过高温闸阀可联接井筒举升加热循环系统。

本发明与现有技术相比的有益效果如下：（1）、加热炉单元和储罐单元的分体结构设计，消除了生产过程中的安全隐患，同时满足利用罐内自身油气压力卸油、泄水、扫线的要求；（2）、储罐单元内换热盘管可灵活布局，增大了换热面积，使储罐内原油受热均衡，大大减少了罐内原油的低温区，缩短了加热时间。（3）、“Y”型进油分离管的独特设计，提高了油气分离效果。（4）、“W”型挡砂板的巧妙设计，可使砂在罐体一侧聚集，清砂时打开清砂孔，操作人员在罐外即可清砂，不但操作便捷，又消除了进罐清砂带来的危险。（5）、透光清罐人孔内部设计的两级蜂窝式捕雾器和外部的“皿”型气体干燥器，大大提高了燃气的清洁度，避免了断火带来的安全隐患。（6）可实现井筒举升加热系统与储罐原油加热系统的一体化，减少投资；（7）、结构合理，易于加工生产，维护方便。

附图说明

附图1是本发明的加热炉单元的结构流程示意图；

附图2为本发明的储罐单元侧面的剖视图；

附图3为本发明的储罐单元的正面剖视图；

附图4为本发明储罐单元“Y”型进油分离管的剖视图；

附图5为本发明储罐单元立式割缝防盗型安全阀接管的示意图；

附图6为本发明储罐单元透光清罐人孔的剖视图。

上图中：加热炉1、冷凝器2、燃烧器3、热油循环泵4、电控制柜5、膨胀槽6、储油槽7、油气分离器8、过滤器9、温度表10、压力表11、高温闸阀12、介质溢流管13、介质循环管14、卧式圆筒储油罐罐体15、罐体内换热盘管16、“Y”型进油分离管17、卸水管18、卸油管19、扫线管20、安全阀21、透光清罐人孔22、“皿”型气体干燥器23、罐内爬梯24、压力表25、液位计26、天然气管道27、挡砂板28、安全阀接管29、测温口30、排污口31、清砂孔32。

具体实施方式

     结合附图1-6，对本发明作进一步的描述：

本发明主要由加热炉1、冷凝器2、燃烧器3、热油循环泵4、电控制柜5、膨胀槽6、储油槽7、油气分离器8、过滤器9、温度表10、压力表11、高温闸阀12、介质溢流管13、介质循环管14构成加热炉单元。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12联接储罐内换热盘管，另一种通过高温闸阀12可联接井筒举升加热循环系统，为之提供热源，加热盘管内导热介质为导热油。

储罐单元主要由卧式圆筒储油罐罐体15、罐体内换热盘管16、“Y”型进油分离管17、卸水管18、卸油管19、扫线管20、安全阀21、透光清罐人孔22、“皿”型气体干燥器23、罐内爬梯24、压力表25、液位计26、天然气管道27、挡砂板28、安全阀接管29、测温口30、排污口31、清砂孔32和介质循环管14构成；所述的罐体内换热盘管16分设多层，根据具体需求，延伸高度可达罐体高度的二分之一，通过罐体外高温闸阀12控制加热。所述的“Y”型进油分离管17自罐体一侧中部进入，进罐后斜向上45°至罐顶部，用“喉式”管连接，水平方向呈“Y”型分开，长度一米，“Y”型管上开设多个分油孔；“Y”型进油分离管末端自罐体上部下斜45°角设有“W”型挡砂板28；安全阀接管29为立式割缝防盗型，上端设有与安全阀连接的法兰，末端设有盲板，管周侧设有割缝孔隙；所述的卸油和卸水管组由卸油管19、卸水管18、扫线管20和阀组构成，卸油管19自罐顶中部垂直伸到罐内中下部，卸水管18自罐顶中部垂直伸到罐底上部10cm处，卸油管、卸水管分别由阀门控制，卸水管以三通与卸油管连接，共用一根鹤管，卸水管上设有扫线管；所述的透光清罐人孔22上盖内侧设有两级蜂窝式捕雾器，一级为漏斗型，二级为锥体型，清罐人孔与罐体以法兰连接。透光清罐人孔上盖顶部设有“皿”型气体干燥器23，出口与天然气管线连接，天然气管线与加热炉单元的燃烧器连接。所述的液位计26采用浮子连杆直读式液位计。所述的储罐单元设有压力表25和测温口30，压力表25设在天然气管线出口的控制阀前端，测温口设在储油罐罐体中下部。所述的储油罐罐体下部设有排污口31与清砂孔32，排污口设在罐体底部，清砂孔设在一侧封头底部。

油井产出的油水气通过“Y”型进油分离管分离，天然气聚集在灌顶，经透光清罐人孔一级干燥后进入“皿”型气体干燥器进行二次干燥，再进入天然气管线，经加热炉单元的冷凝器过滤后与燃烧器联通，两级蜂窝式捕雾器和“皿”型气体干燥器的独特设计，可起到良好的干燥天然气的作用，冷凝器起到二次净化天然气的作用；“Y”型进油分离管末端自罐体上部下斜45°角设的“W”型挡砂板可使砂在罐内一侧聚集到清砂孔附近的作用，便于罐外清砂；立式割缝型安全阀接管可起到良好的防盗作用。

当液位计显示油（水）液面达到加热高度时，打开高温闸阀12，通过电控制柜5启动热油循环泵4和燃烧器3，导热介质经加热炉单元进入储罐单元的罐体内换热盘管16、罐体内换热盘管16与储罐内井液进行热交换，因换热盘管换热面积大且盘管分布均匀，加热效率明显提高。介质循环管内的介质损失由膨胀槽6内介质通过介质溢流管13向储油槽7内溢流补充，介质循环管内产生的影响介质循环的气体由油气分离器8分离，通过膨胀槽6排出，介质循环管内产生的杂质由过滤器9过滤清理。

当液位计显示油（水）液面达到装油（水）高度并且温度也达到装油（水）温度时，开始用罐车装油（水），装油时打开卸油管控制阀利用油气自身压力给罐车装油，装完油后关闭卸油（水）管控制阀，打开扫线管控制阀将鹤管内原油替出即可。

清砂时，工作人员打开清砂孔，在罐外可直接将砂从清砂孔清出，污水从排污口放掉。本发明与现有技术相比具有的效果是：

（1）、加热炉单元和储罐单元的分体结构设计，消除了生产过程中的安全隐患，同时满足利用罐内自身油气压力卸油、泄水、扫线的要求；（2）、储罐单元内换热盘管可灵活布局，增大了换热面积，使储罐内原油受热均衡，大大减少了罐内原油的低温区，缩短了加热时间。（3）、“Y”型进油分离管的独特设计，提高了油气分离效果。（4）、“W”型挡砂板的巧妙设计，可使砂在罐体一侧聚集，清砂时打开清砂孔，操作人员在罐外即可清砂，不但操作便捷，又消除了进罐清砂带来的危险。（5）、透光清罐人孔内部设计的两级蜂窝式捕雾器和外部的“皿”型气体干燥器，大大提高了燃气的清洁度，避免了断火带来的安全隐患。（6）可实现井筒举升加热系统与储罐原油加热系统的一体化，减少投资；（7）、结构合理，易于加工生产，维护方便。

Claims (4)

1.一种单井分体加热多功能储罐装置，其特征是：主要由加热炉单元和储罐单元构成，加热炉单元与储罐单元之间的距离设计在安全范围内，加热炉单元与储罐单元通过介质循环管和天然气管线联接，加热炉单元的炉体内加热盘管出口为双流程，一路通过高温闸阀联接储罐内换热盘管，另一路通过高温闸阀联接井筒举升加热循环系统；

其中，所述的储罐单元主要由卧式圆筒储油罐罐体（15）、罐体内换热盘管（16）、“Y”型进油分离管（17）、卸油和卸水管组、透光清罐人孔（22）、“皿”型气体干燥器（23）、液位计（26）、挡砂板（28）、排污口（31）和清砂孔（32）构成；所述的罐体内换热盘管（16）分设多层，延伸高度达罐体高度的二分之一，通过罐体外高温闸阀（12）控制加热；所述的“Y”型进油分离管（17）自卧式圆筒储油罐罐体（15）一侧中部进入，进罐后斜向上至罐顶部；“Y”型进油分离管（17）末端设有自罐体上部下斜的 “W”型挡砂板（28）；罐体的下部设有排污口（31）与清砂孔（32），排污口（31）设在罐体底部，清砂孔（32）设在一侧封头底部；罐体的上部设有透光清罐人孔（22）和“皿”型气体干燥器（23）；

透光清罐人孔（22）上盖内侧设有两级蜂窝式捕雾器，一级为漏斗型，二级为锥体型；透光清罐人孔（22）上盖顶部设有“皿”型气体干燥器（23），出口与天然气管线连接，天然气管线与加热炉单元的燃烧器连接；

所述的“Y”型进油分离管（17）在罐体内部通过“喉式”管连接，水平方向呈“Y”型分开，“Y”型进油分离管（17）上开设多个分油孔。

2.根据权利要求1所述的单井分体加热多功能储罐装置，其特征是：所述的卸油和卸水管组由卸油管（19）、卸水管（18）、扫线管（20）和阀组构成，卸油管（19）自罐顶中部垂直伸到罐内中下部，卸水管（18）自罐顶中部垂直伸到罐底上部10cm处，卸油管（19）、卸水管（18）分别由阀门控制，卸水管（18）以三通与卸油管（19）连接，共用一根鹤管，卸水管（18）上设有扫线管（20）。

3.根据权利要求1所述的单井分体加热多功能储罐装置，其特征是：所述的卧式圆筒储油罐罐体（15）上部设有立式割缝防盗型的安全阀接管（29），上端设有与安全阀（21）连接的法兰，末端设有盲板，管周侧设有割缝孔隙。

4.根据权利要求1所述的单井分体加热多功能储罐装置，其特征是：所述的卧式圆筒储油罐罐体（15）设有压力表（25）和测温口（30），压力表（25）设在天然气管线出口的控制阀前端，测温口（30）设在储油罐罐体的中下部。 

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