CN102679529B - 油田套管伴生气燃烧加热的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油田套管伴生气燃烧加热的装置，包括燃烧器、燃烧室和烟道。燃烧器位于燃烧室的一端，燃烧器设有空气入口和燃料入口，燃烧室与烟道连接。装置设有高温吸热室和低温吸热室，高温吸热室与燃烧室同轴设置，高温吸热介质入口位于高温燃烧室与烟道连接的一侧，高温吸热介质出口位于高温燃烧室接近燃烧器的一侧。低温吸热室与烟道同轴设置，低温吸热介质入口位于烟道出口的一侧，低温吸热介质出口位于烟道与燃烧室连接的一侧。本发明可分别加热两种吸热介质或串联加热同一种吸热介质。利用燃烧室外套装高温吸热室，烟道外套装低温吸热室，隔焰加热吸热介质，传热效果好，热利用率高。

Description

油田套管伴生气燃烧加热的装置

技术领域：

本发明属于燃烧和加热设备技术领域，涉及一种利用油田伴生气燃烧加热的装置。

背景技术：

油田开采大部分采用管网集输，在油井的生产过程中，伴随着地层原油的开采，油藏中的一部分伴生气也随着生产溢出到油管、套管环形空间形成套管伴生气。虽然油井安装了定压放气阀，将套管气自动泄放到原油生产管线中，但实际的生产运行中，油井回压较高，造成套管气不能泄放到，大量的油田套管伴生气要就地放空，不仅造成不可再生资源的浪费，还会对大气环境造成污染，并且存在着火灾、爆炸等不安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种油田套管伴生气燃烧加热的装置，充分利用油田套管伴生气燃料资源燃烧加热原油或伴热循环水，减少能源浪费，降低采油生产成本，减少伴生气排放造成的环境的染。

本发明油田套管伴生气燃烧加热的装置，包括燃烧器、燃烧室和烟道。燃烧器位于燃烧室的一端，燃烧器设有空气入口和燃料入口，燃烧室与烟道连接。装置设有高温吸热室和低温吸热室，高温吸热室与燃烧室同轴设置，高温吸热介质入口位于高温燃烧室与烟道连接的一侧，高温吸热介质出口位于高温燃烧室接近燃烧器的一侧。低温吸热室与烟道同轴设置，低温吸热介质入口位于烟道出口的一侧，低温吸热介质出口位于烟道与燃烧室连接的一侧。

燃烧室的后部有防爆门。高温吸热室的高温吸热介质为原油或伴热循环水，低温吸热室的吸热介质为伴热循环水。燃烧室和烟道通过法兰连接。高温吸热室和低温吸热室串联连接，低温吸热室的低温吸热介质出口通过连接管路与高温吸热室的高温吸热介质入口连接。燃烧室的外壁为高温吸热室的内壁，烟道的外壁为低温吸热室的内壁。高温吸热室和低温吸热室的内壁的材质为碳钢或不锈钢。

本发明油田套管伴生气燃烧加热的装置的运行过程为：油田套管伴生气和助燃气体进入燃烧器在燃烧室内燃烧，隔焰加热同轴线套装在燃烧室外面的高温吸热室内吸热介质，烟道内烟气将剩余热量直接传递给套装在外面的低温吸热室内的吸热介质。高温吸热室和低温吸热室可分别加热两种吸热介质或串联加热同一种吸热介质。加热介质为油田生产的原油或伴热循环水。油田套管伴生气用于燃烧加热后，套管释放出压力，可降低地层油藏流动阻力，增大流动的压差，有利于产量的提高。

本发明利用油田套管伴生气燃烧加热的装置，利用燃烧室外安装高温吸热室，烟道外安装低温吸热室，隔焰加热吸热介质，传热效果好，热利用率高。利用本发明油田套管伴生气燃烧加热管输原油或伴热循环水，节省了宝贵的燃料资源，降低了采油生产成本。由于油田套管伴生气燃烧加热吸热介质，避免向大气排放，减少了对环境的污染，同时避免了因排放套管伴生气引起的火灾、爆炸事故的发生，有利于人身和环境安全。油田套管伴生气进入加热装置燃烧后可以降低采油区的地层压力，增加油藏向该区域流动的地层压差，有利于地层油藏向采油区的流动，增加采油生产的产量。

附图说明

图1为本发明油田套管伴生气燃烧加热的装置结构示意图；

图2为本发明另一方案的结构示意图。

其中：

1—燃烧器、2—燃料入口、3—空气入口、4—燃烧室、5—高温吸热室、6—法兰、7—烟道、8—低温吸热室、9—低温吸热介质入口、10—低温吸热介质出口、11—高温吸热介质入口、12—高温吸热介质出口、13—支承、14—防爆门、15—连接管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

实施例1

本发明油田套管伴生气燃烧加热的装置，如图1所示，包括燃烧器1、燃烧室4和烟道7。燃烧器位于燃烧室的一端，燃烧器设有空气入口3和燃料入口2，燃烧室与烟道连接。装置设有高温吸热室5和低温吸热室8，高温吸热室5与燃烧室同轴设置，高温吸热介质入口11位于高温燃烧室与烟道连接的一侧，高温吸热介质出口12位于高温燃烧室接近燃烧器的一侧。低温吸热室8与烟道同轴设置，低温吸热介质入口9位于烟道出口的一侧，低温吸热介质的出口位于烟道与燃烧室连接的一侧。燃烧室和烟道通过法兰6连接。燃烧室4的后部有防爆门14。燃烧室的外壁为高温吸热室的内壁，烟道的外壁为低温吸热室的内壁。高温吸热室和低温吸热室的内壁的材质为不锈钢。

本发明油田套管伴生气燃烧加热的装置的运行过程为，燃料油田套管伴生气经燃料入口2进入燃烧器1，助燃空气经空气入口3进入燃烧器，燃料和助燃空气在燃烧室4燃烧，隔焰加热高温吸热室5中的吸热介质。烟气经加热室和烟道连接部位到烟道7，在烟道放出剩余的热量加热低温吸热室的的吸热介质，然排放到大气。本实施例高温吸热介质40℃原油，低温吸热介质为30℃的伴热循环水。原油经高温吸热介质入口11进入高温吸热室，加热至120±10℃后经高温加热介质出口12到输油管道。伴热循环水经低温吸热介质入口9进入低温吸热室7，加热至80±5℃后经低温吸热介质出口9到伴热循环水系统。

实施例2

本发明另一种实施方式如图2所示，低温吸热室的低温吸热介质出口10通过连接管路15与高温吸热室的高温吸热介质入口11连接，使高温吸热室5和低温吸热室8串。其他结构与实施例1相同。

本实施例的高温吸热介质和低温吸热介质均为原油。40℃原油经低温吸热介质入口9进入低温吸热室7，加热至80±10℃后经低温吸热介质出口9、连接管路15和高温吸热介质入口11进入高温吸热室5，加热至120±10℃后经高温加热介质出口12到输油管道。

Claims (4)

1.一种油田套管伴生气燃烧加热的装置，包括燃烧器（1）、燃烧室（4）和烟道（7），所述燃烧器位于燃烧室的一端，燃烧器设有空气入口（3）和燃料入口（2），燃烧室与烟道连接，其特征是：所述装置设有高温吸热室（5）和低温吸热室（8），所述高温吸热室（5）与燃烧室同轴设置，高温吸热介质入口（11）位于高温燃烧室与烟道连接的一侧，高温吸热介质出口（12）位于高温燃烧室接近燃烧器的一侧；所述低温吸热室（8）与烟道同轴设置，低温吸热介质入口（9）位于烟道出口的一侧，低温吸热介质的出口位于烟道与燃烧室连接的一侧；所述燃烧室（4）的后部有防爆门（14）；所述高温吸热室的高温吸热介质为原油或伴热循环水，所述低温吸热室的吸热介质为原油或伴热循环水；所述高温吸热室和低温吸热室的内壁的材质为碳钢或不锈钢。

2.根据权利要求1所述油田套管伴生气燃烧加热的装置，其特征是：燃烧室和烟道通过法兰（6）连接。

3.根据权利要求1所述油田套管伴生气燃烧加热的装置，其特征是：所述高温吸热室（5）和低温吸热室（8）串联连接，低温吸热室的低温吸热介质出口（10）通过连接管路（15）与高温吸热室的高温吸热介质入口（11）连接。

4.根据权利要求1所述油田套管伴生气燃烧加热的装置，其特征是：所述燃烧室的外壁为高温吸热室的内壁，所述烟道的外壁为低温吸热室的内壁。