CN104153743A - 具有污油污水回收功能的油井清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有污油污水回收功能的油井清洗设备，包括蒸汽装置、清洗装置和污水回收装置，所述蒸汽装置包括加热室和为所述加热室加热的配套燃烧器、补水泵、补水箱、电脑控制装置。所述污水回收装置包括将井口围在其中的围堰及用于收集污水的污水箱。射流器的抽吸管连接所述围堰的污水排放管，射流器的输出管连接并进入所述污水箱，射流器的吸力来源于射流泵，射流器和射流泵相连接。本发明可以现场制备蒸汽，在油杆、油管提出井口的过程中将油杆、油管上的污垢清洗干净，并且将冲洗产生的污水污油全部回收。避免了污油污水污染井场，实现清洁化作业。

Description

具有污油污水回收功能的油井清洗设备

技术领域

本发明涉及一种具有污油污水回收功能的油井清洗设备，主要用于油田的油井抽油杆和油管的清洗，并同时回收清洗产生的污水和污油，避免污染作业环境。 

背景技术

在油井作业过程中，必须对油杆、油管进行现场清洗，清除其表面的结蜡和油垢。现有的清洗方式是通过管道和喷头将具有一定压力的热水喷射到待清洗油杆或油管的表面，将结蜡和油垢等污染物冲洗下来，这种技术的缺陷是：冲洗产生的污油污水流在地上，造成井场环境污染。 

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种具有污油污水回收功能的油井清洗设备，采用该设备可以现场制备蒸汽，并将冲洗产生的污水污油全部回收，避免造成井场环境污染。 

本发明实现上述目的的技术方案是：一种具有污油污水回收功能的油井清洗设备，包括蒸汽装置、清洗装置和污水回收装置，所述蒸汽装置包括加热室和为所述加热室加热的配套燃烧器，所述加热室内设有若干加热套管。加热套管均由内、外管组成，内管是输水受热管，外管是加热超导管。所述若干输水管分上下多层水平排列，所述输水内管通过相应的弯管连接，形成连接各层加热输水管的加热输水通道，位于最下层的加热输水通道末端的是进水口，进水口通过管道依次连接加热室补水泵和补水箱，位于最上层的加热输水管的末端是加热输水通道的出汽口，出汽口连接T字型出汽管，所述T字型上设有A、B两个控制阀相互对应，A开B关、A关B开。A阀（溢流阀）连接补水箱，B阀(清洗阀)连接所述清洗器。 

所述污水回收装置包括将井口围在其中的围堰及用于收集污水的污水箱，所述围堰和污水箱之间设有用于将所述围堰内的污水送入污水箱的射流器，所述射流器的抽吸管连接所述围堰的污水排放管，射流器输出管连接所述污水箱。射流器下端设有用于产生负压的射流泵。 

本发明的有益效果：由于设置了加热室及与加热室配套的燃烧器、补水箱、补水泵，可以现场将水加热为蒸汽（泛指蒸汽、汽水混合物或高温水），该设备可随时移动到需要作业的井场，极大地方便了使用；由于加热室内采用了套管形式的导热和输水管道，超导管直接包围在受热输水管的外侧，因超导管的超导介质无热阻，故极大地提高了导热速度和热效率，同时还由于加热输水管是水平的且分层分列排列，有效地提高了加热室内加热空间的利用率，增大了加热烟气同加热套管之间的接触面积和接触时间，大幅度增加了热交换量，由此进一步提高了加热速度和热能的利用率；由于在井口设置了用于收集冲洗污水的围堰，并通过射流器将围堰中的污水输送到污水箱内，彻底消除了污水流到地面的现象，实现了污油污水不落地的清洁化作业，避免了对环境的污染。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明部分结构的示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种具有污油污水回收功能的油井清洗设备，包括蒸汽装置、清洗装置20和污水回收装置，所述蒸汽装置包括加热室1和为所述加热室加热的配套燃烧器8，所述加热室内设有若干水平的加热套管，所述若干数百根加热套管分层分列排列，组成一个整体。所述加热套管的内管为受热输水管4，所述加热套管的外管为加热超导管3，所述加热输水管通过相应的弯管连接成加热输水通道，所述加热室下面设有水箱37，位于最下层的输水管末端是进水通道的进水阀36，进水阀36依次和加热室进水管、补水泵34、,补水箱37相连接。位于最上层的所述加热输水管末端是加热输水通道的出汽阀33，出汽阀33连接蒸汽管25，所述蒸汽管上设有A、B两个控制阀（A：清洗控制阀18，B：清洗溢流阀35），所述控制阀A、B相互对应启闭（A开B关、A关B开）。清洗控制阀18连接清洗器20，溢流阀35连接所述补水箱37。 

所述污水回收装置包括设置在井口处的围堰21和污水箱13，围堰和污水箱之间设有用于将围堰内的污水送入污水箱的射流器12，所述射流器12的抽吸管10通过过滤器26连接所述围堰21的污水排放管24，所述射流器的输出管14连接并进入所述污水箱13，所述射流泵30的输入管29连接所述污水箱，射流泵30和射流器12相连接，在射流泵的带动下，射流器的进口产生负压，出口形成射流，将污水从围堰21内吸入并排入污水箱13。 

优选地，所述多层加热输水管分为上下两组，两组之间设有水平隔板，加热室的后端留有烟气向上通道，迫使火焰流向形成双回程。成倍增加了烟气与加热套管的接触时间。另外，加热套管的间隙自然构成多个烟气通道，所述多个烟气通道的烟气，均衡地从加热套管的间隙中折返，由此不仅简化了结构，而且还均衡了各烟气通道内的烟气流量或状态，有利于进一步提高热交换量和交换效率。 

优选地，所述加热套管上下两组之间隔板的设置，可以避免烟气从一端的公共烟气区域短路，直接流到加热室的烟气出口。在加热输水管的交错分布的间隙中，烟气从底层依次流入其上一层的烟气通道有效地迫使并引导烟气沿着设计的途径折返。 

优选地，在清洗过程中，因清洗阀18必须频繁有序的启闭，为保持清洗管25内的压力稳定，在所述清洗管上设有A、B两个控制阀（A：清洗控制阀18，B：清洗溢流阀35），所述控制阀A、B相互对应启闭（A开B关、A关B开）。所述超压溢流阀35的溢流输出管接入水箱37。 

优选地，所述加热室的壳体上设有加厚硅酸铝保温层2，使热能损失降至最低。壳体的内壳由不锈钢卷制而成，增加了热能的内辐射，增强了热能的利用率。 

通常，所述加热室的壳体上安装有吊环6和防爆器/泄压阀5，以实现吊装移动及保障安全。 

加热室设有燃烧器进口和烟气出口，所述燃烧器进口位于加热室的下部并连接烟气通道，所述烟气出口位于加热室的顶部并设有烟囱7，烟囱7上设有防雨帽。 

优选地，所述污水箱内部分为沉淀室、循环室和主箱室三个室，三室之间按水位设计高度用隔板隔离，循环室的上方设有泥沙导向挡板15，沉淀室和循环室之间设有防泥沙立板27，循环室和主箱室之间设有旁通管并配有旁通阀。 

所述围堰的污水排放管接入围堰内的最低处。射流器的输出管接入所述沉淀室，所述主箱室外配有渣油泵31，渣油泵的吸入管28接入主箱室。渣油泵31将经过沉淀处理的污油污水，通过外输管32排入地下输油管线或装入罐车运走。 

优选地，所述射流器12的抽吸管10和所述围堰的污水排放管24之间设有过滤器26，过滤器的两端分别连接射流器的抽吸管和围堰的污水排放管，所述过滤器的设置，有利于滤除砂石等杂物，避免对设备的损坏。 

优选地，所述泥沙导向挡板15为倾斜的平面板。导向板设在循环室的上方， 导向板的全部垂直投影面延伸至沉淀室。所述防泥沙立板27位于泥沙导向挡板下方且被所述泥沙导向挡板垂直遮蔽，其高度略高于沉淀室中沉淀物的设计高度且和导向板有一定的设计距离。在这种结构下，可以有效地阻挡泥沙从沉淀室进入循环室内，以避免对射流泵30造成损坏，同时，还能够使泥沙等杂物全部导入沉淀室，并在沉淀室积聚。由于沉淀室形成的死角效应，可以有效地防止进水等扰动因素对沉淀效果的破坏。 

优选地，所述沉淀室、循环室和主箱室的底部均设有电热管封闭室，所述电热管封闭室的室内装有用于给污油/污水解冻的导热油和电热管17，此结构可以在冬季给相对应的室内存水加热，防止污油污水在寒冷环境下结冰。 

优选地，所述加热室和污水箱之间设有操作间9，操作间9的一侧连接加热室1，另一侧连接污水箱13。所述燃烧器、进口出口总阀门、补水泵、渣油泵、射流器、射流泵均安装在所述操作间内。不仅有利于总体结构的整洁紧凑，而且还有利于方便操作和监控。 

所述污油污水箱的三个室均设有用于清污和维护的人孔16。 

优选地，所述操作间内还安装有用于采集相关传感信号并控制相关电动设备工作状态的电脑控制柜11，所述电脑控制柜设有若干数据采集信号线和指令传输信号线，并设有显示仪表、显示屏及人工指令输入装置。 

所述电脑控制柜的主要功能和工作方式为： 

（1）接收加热室出口上的温度信号，由加热室的出口温度控制燃烧器的停火及火焰强度变化；

（2）从加热室进水管的温度触点采集温度信号，从而显示加热室进口的温度变化；

（3）根据清洗作业的需水量，调整补水泵34的变频电机的转速，实现水流量的供需平衡；

（4）接收加热室中部的温度信号，由中部温度控制燃烧器8的点火程序，以实现出口温差控制在3-7℃范围内，解决出口温度大幅度摆动（温差30℃）的问题，同时显示加热室中部温度的温度变化，把握燃烧情况；

（5）接收超导管3的温度信号，一旦超导管3达到设定最高温度（相应最高压力）时，自动切断燃烧器的电源，温度低于设定温度时再自动恢复供电，同时还可以显示超导管3的温度或温度变化；

（6）从补水泵34的流量计采集补水流量信号，记录作业过程中的用水量；

（7）从水箱37的水位计采集信号，显示水箱的水位高低；

（8）从加热室的出口管（蒸汽管的近加热室段）的压力触点采集信号，测量并显示加热主体出口的压力变化；

（9）从加热室的进口管（加热室进水管的近加热室段）的压力触点采集信号，测量并显示加热加热室进口的压力变化。

（10）用线路及开关控制渣油泵的启、闭程序，将油水混合物输入油罐车或输油管线。 

（11）用线路及开关控制射流泵的启、闭程序，做到循环水吸入、输出的自循环。 

优选地，在作业过程中，油杆19和油管23提出井口时进行冲洗。一般性结垢均可清洗干净；如遇到油管内部结垢严重，其中小部分油管一次性清洗不能清洗干净时，可采取在地面加强冲洗的措施，具体方法是（见图2）：将未清洗干净的少量油管平放在支架上，用180度专用快速卡箍39，将数根油管连接在一起，形成一个热水通道，用高温高压热水，从通道一端蒸汽阀33进入，从另一端出口阀40输出。将污垢融化产生的污油污水回收至污水箱13中。 

为表述上的便利，本说明书以蒸汽泛指水、汽和汽水混合物。 

Claims (9)

1.一种具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于：该设备由电脑控制装置、蒸汽装置、清洗装置和污油污水回收装置组成，所述蒸汽装置包括加热室和为所述加热室配套的燃烧器,所述加热室内设有若干水平的加热套管，所述加热套管的内管称为受热输水管，所述加热套管的外管为超导管，所述加热套管组合形成上下多层、每层多根的管束,全部受热输水管由弯管连接成一条加热输水通道，位于最下层靠边沿的一根加热输水管末端是加热输水通道的进水口，进水口连接加热室进水管，加热室进水管上设有加热室补水泵和加热室进水阀，其外端连接水箱；位于最上层的靠边沿的一根加热输水管末端是加热输水通道的出汽口，出汽口连接蒸汽管，所述蒸汽管上设有与水箱相通的溢流阀A和与清洗器相通的清洗阀B,A/B两个阀的启闭时间互相对应，所述污水回收装置包括将井口围在其中的围堰及用于收集污水的污水箱，所述围堰和污水箱之间设有用于将所述围堰内的污水送入污水箱的射流器，所述射流器的吸入管连接所述围堰的污水排放管，射流器的出口管和射流泵的出口管相连接，两个出口管合并为一个出口管。

2.如权利要求1所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于加热室和污水箱之间设有操作间，操作间一侧连接加热室，另一侧连接污水箱，在操作间内安装有：燃烧器、补水泵、渣油泵、射流器、射流泵,渣油泵进口端连接污水箱、出口延伸至操作室外部,所述操作间内还安装有用于采集相关传感信号并控制相关装置的电脑控制柜，所述电脑控制柜内布有若干数据采集信号线和指令传输信号线，并设有显示仪表、显示屏及人工指令输入装置。

3.如权利要求1所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于所述加热套管之间设有水平隔板，水平隔板将各所述加热套管分隔为上下两组，在加热管的间隙中自然形成多个小双回程烟气通道，所述水平隔板与所述加热室的后端内壁之间留有间距，形成连通多个烟气通道的公共烟气流通区域，公共烟气流通区域为大双回程型，迫使烟气在加热室内往复折返。

4.如权利要求1所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于所述加热室的壳体由三部分组成，壳体的外壳由钢板卷制而成，内壳由不锈钢板卷制而成，外壳与内壳之间填充硅酸铝保温层。

5.如权利要求1所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于所述加热室的壳体上安装有吊环和防爆器/泄压阀,所述烟气出口位于加热室的顶部并设有烟囱，所述烟囱上设有防雨帽和避雷针。

6.如权利要求1中所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于所述污水箱内分为沉淀室、循环室和主箱室三个室，所述三室之间用隔板不完全隔离，所述循环室的上方设有泥沙导向挡板，所述沉淀室的和循环室之间设有防泥沙立板，所述循环室和主箱室之间设有旁通管并配有旁通阀，所述围堰的污水排放管接入所述围堰内的最低处，所述射流器的输出管接入所述沉淀室，所述渣油泵的吸入口接入所述主箱室，渣油泵的输出口接触操作间外。

7.如权利要求7所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于所述泥沙导向挡板为倾斜的平面板，安装在在循环室上方，泥沙导向板的垂直投影面遮蔽循环室，所述防泥沙立板位于导向挡板下方且被导向挡板垂直遮蔽，立板高度略高于沉淀室的泥沙储存设计高度，并与导向板有一定的距离。

8.如权利要求7所述的具有污油污水回收功能的油井清洗设备，其特征在于所述沉淀室、循环室和主箱室的底部均设有电热管封闭室，所述电热管封闭室的室内装有用于给污油/污水解冻的导热油和电热管。

9.如权利要求4所述的加热清洗系统，其特征在于：二次加强清洗装置由180度高压弯管、快速卡箍、变径管和支架等组成。