CN104632129A - 一种用于井口气体加热的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于井口气体加热的装置，包括设备入口、紧急切断阀、换热器、电控气阀、液位传感器、设备出口、液压缸、换向阀、发电机、空气源热泵、管道和电控装置，所述设备入口处的紧急切断阀的一端与换热器的一端通过管道连接，换热器的另一端与两个液压缸上端的入口端串连，两个液压缸上端的出口端串联与设备出口处的紧急切断阀连接，两个液压缸下端的出口分别与换向阀的一端连接，换向阀的另一端与发电机一端连接，发电机的另一端与另一个换向阀的一端连接，换向阀的另一端分别与两个液压缸下端的入口连接，发电机的供电端与空气源热泵连接。本发明所述的该设备具有操作简单、维护方便、运行成本低、占地小、投资低等优点。

Description

一种用于井口气体加热的装置

技术领域

本发明属于油田开采技术领域，尤其是涉及一种用于井口气体加热的装置。

背景技术

油田加热装置是油田勘探开发中的重要设备之一，尤其是在我国东部油田大面积进入高含水期及稠油和天然气的开发，加热炉显得更为重要。随着油气田勘探开发面积的增大以及开发难度的增大，油田用加热炉的数量越来越多。截至2005年，中石油油田用加热炉在用数量18460台。加热设备是油田的主要能耗设备，中石油油田用加热设备每年能耗总量折合成原油约170多万吨，耗能十分惊人。目前，油田用加热设备主要存在设备老化(平均新度系数0.41)、小型加热炉较多、效率偏低、燃烧不充分、炉内腐蚀结垢等问题，因此，关注油田用加热技术和发展对安全生产、节能和提高生产效率有着重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于井口气体加热的装置，该设备方便安装，易于分散在不同井口等地域进行处理，利用叶轮发电机转化电能，并加以利用，使运行成本大大降低。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于井口气体加热的装置，包括设备入口、紧急切断阀、换热器、电控气阀、液位传感器、设备出口、液压缸、换向阀、发电机、空气源热泵、管道和电控装置，所述设备入口处和设备出口处分别设有紧急切断阀，所述设备入口处的紧急切断阀的一端与换热器的一端通过管道连接，所述换热器的另一端与两个液压缸上端的入口端串连，所述两个液压缸上端的出口端串联与设备出口处的紧急切断阀连接，所述两个液压缸下端的出口分别与换向阀的一端连接，所述换向阀的另一端与发电机一端连接，所述发电机的另一端与另一个换向阀的一端连接，所述换向阀的另一端分别与两个液压缸下端的入口连接，所述发电机的供电端与空气源热泵连接，所述换热器上设有水进口和水出口，水进口和水出口分别与空气热源泵连接，所述两个液压缸内分别设有液位传感器，两个液压缸上端的出口和入口处分别设有电控气阀，所述液位传感器和电控气阀与电控装置电气连接；

气体介质依次经过换热器和电控气阀，进入液压缸，利用气体介质自身压力膨胀，推动第一个液压缸内的液体介质经过发电机流向第二个液压缸，液压缸内带有液位传感器，液位传感器采集液位信号将信号传入电控装置，电控装置控制电控气阀开闭，开启第一个液压缸上端入口的电控气阀和第二个液压缸上端的出口电控气阀，关闭第一个液压缸出口的电控气阀和第二个液压缸入口的电控气阀，使液体流向第二个液压缸，同时液体的流动是通过气体自身压力的推动实现的，通过换向阀切换液体流动方向，再次经过发电机，推动发动机发电，液体流向第一个液压缸，发电机产生的电能供给空气热源泵，空气热源泵为换热器提供热源，利用系统自身产生能源供给，节省能源，降低运行成本。

进一步的，所述发电机为叶轮发电机。

进一步的，所述电控装置的控制核心是PLC。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于井口气体加热的装置具有以下优势：该设备为集装箱式，安装方便，由于井口分布不均且分布较偏僻，易于分散在不同井口等地域，供电不便，因此采用自身发电作为其运行的动力源；处理后的气体处于常温或者高于环境10℃，利用气体膨胀压力推动液压缸液体流动事叶轮发电机发电，为空气热源泵供电，降低了能耗；本设备还具有操作简单、维护方便、运行成本低、占地小、投资低等优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明整体结构示意图。

附图标记说明：

1-设备入口，2-紧急切断阀，3-换热器，4-电控气阀，5-液位传感器，6-设备出口，7-液压缸，8-换向阀，9-发电机，10-空气源热泵，11-管道，12-电控装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本发明的实施例中所提到的一种用于井口气体加热的装置，包括设备入口1、紧急切断阀2、换热器3、电控气阀4、液位传感器5、设备出口6、液压缸7、换向阀8、发电机9、空气源热泵10、管道11和电控装置12，所述设备入口1处和设备出口6处分别设有紧急切断阀2，所述设备入口1处的紧急切断阀2的一端与换热器3的一端通过管道11连接，所述换热器3的另一端与两个液压缸7上端的入口端串连，所述两个液压缸7上端的出口端串联与设备出口6处的紧急切断阀2连接，所述两个液压缸7下端的出口分别与换向阀8的一端连接，所述换向阀8的另一端与发电机9一端连接，所述发电机9的另一端与另一个换向阀8的一端连接，所述换向阀8的另一端分别与两个液压缸7下端的入口连接，所述发电机9的供电端与空气源热泵10连接，所述换热器3上设有水进口和水出口，水进口和水出口分别与空气热源泵10连接，所述两个液压缸7内分别设有液位传感器5，两个液压缸7上端的出口和入口处分别设有电控气阀4，所述液位传感器5和电控气阀4与电控装置12电气连接；所述发电机9为叶轮发电机，所述电控装置12的控制核心是PLC。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

气体经过设备入口1、紧急切断阀2、换热器3和电控气阀4进入第一个液压缸7，第一个液压缸7上端入口的电控气阀4和第二个液压缸7上端出口的电控气阀4打开，第一个液压缸7上端出口的电控气阀4和第二个液压缸7上端入口的电控气阀4关闭，气体自身的压力推动第一个液压缸7内的液体流经第一个换向阀8、叶轮发电机9和第二个换向阀8进入到第二个液压缸7中，当液压缸7内的液位传感器5检测第二个液压缸7内的液体达到上限时，第一个液压缸7内的液体达到下限时，关闭第一个液压缸7上端入口的电控气阀4和第二个液压缸7上端出口的电控气阀4，打开第一个液压缸7上端出口的电控气阀4和第二个液压缸7上端入口的电控气阀4，液体依次经过第一个换向阀8、叶轮发电机9和第二个换向阀8进入到第二个液压缸7中，此设备依次循环进行，实现了叶轮发电机9的运转，叶轮发电机9产生电能为空气热源泵供电，空气热源泵10为换热器3提供热源，为井口处的气体进行加热，在应对紧急情况时，打开紧急切断阀2，切断气体的进出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于井口气体加热的装置，其特征在于：包括设备入口、紧急切断阀、换热器、电控气阀、液位传感器、设备出口、液压缸、换向阀、发电机、空气源热泵、管道和电控装置，所述设备入口处和设备出口处分别设有紧急切断阀，所述设备入口处的紧急切断阀的一端与换热器的一端通过管道连接，所述换热器的另一端与两个液压缸上端的入口端串连，所述两个液压缸上端的出口端串联与设备出口处的紧急切断阀连接，所述两个液压缸下端的出口分别与换向阀的一端连接，所述换向阀的另一端与发电机一端连接，所述发电机的另一端与另一个换向阀的一端连接，所述换向阀的另一端分别与两个液压缸下端的入口连接，所述发电机的供电端与空气源热泵连接，所述换热器上设有水进口和水出口，水进口和水出口分别与空气热源泵连接，所述两个液压缸内分别设有液位传感器，两个液压缸上端的出口和入口处分别设有电控气阀，所述液位传感器和电控气阀与电控装置电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于井口气体加热的装置，其特征在于：所述发电机为叶轮发电机。

3.根据权利要求1所述的一种用于井口气体加热的装置，其特征在于：所述电控装置的控制核心是PLC。