CN104791607B - 一种立式井口电加热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的这种立式井口电加热器，充分利用原油自身的重力特性，同时考虑特殊工况时内部原油杂质无法流出等问题，在本发明中将加热器筒体由整体焊接，改为加热器底端排污装置与加热器筒体采用法兰连接方式，原油进液口与排污口采取分离设计，原油进液口上移，排污球阀的排污口口径加大（口径≥DN100）。实现了立式井口电加热器在停井工况时，加热器内部含有的高凝油杂质可以充分流出，解决由于原油杂质集聚在加热器内造成加热管结焦、结垢、效率低下、内壁腐蚀，甚至造成加热管穿孔等问题，提高加热器使用寿命和加热管的工作效率。

Description

一种立式井口电加热器

技术领域

本发明涉及一种立式井口电加热器，特别适用于粘度大、凝固点高、杂质多、存在间歇运行工况的立式原油井口电加热器。

背景技术

在高凝油油田地面开发中，采用井口电加热器集输时需要将采出的原油加热到一定温度再进入集输管网。目前的井口电加热器主要有立式和卧式两种，间歇工况时通常采用立式井口电加热器。

普通的立式井口电加热器壳体采用整体焊接结构，油品流向为下进上出，排污口在进液口附近，该结构的立式电加热器在一般原油井场运行中使用表现良好，但对于原油粘度大、凝固点高、含杂质，特别是含大量泥沙时，又存在间歇工况的情况，由于含沙原油无法有效排除，长期聚集在加热器加热管中，造成加热器加热管结焦、结垢、效率低下、内壁腐蚀，甚至造成加热管穿孔等现象，极大缩短加热器使用寿命，同时给正常生产带来很大隐患。

发明内容

本发明的目的是解决现有的立式井口电加热器无法有效排除含沙原油，造成加热器加热管结焦、结垢、效率低下、内壁腐蚀，甚至造成加热管穿孔等现象，极大缩短加热器使用寿命，同时给正常生产带来很大隐患。

为此，本发明提供了一种立式井口电加热器，包括电加热器筒体和支撑件，支撑件的一端与电加热器筒体固定连接，另外一端通过螺栓固定在地面，所述电加热器筒体内设有测量电加热器筒体内原油温度的测温管、加热原油的加热管，电加热器筒体的管壁上端设有与电加热器筒体的轴向垂直的原油出液口，原油出液口和电加热器筒体之间设有温度传感器，电加热器筒体的管壁下端设有与电加热器筒体的轴向垂直的原油进液口，所述电加热器筒体的顶端通过第一法兰连接有电加热器控制系统，温度传感器与电加热器控制系统连接，电加热器筒体的底端通过第二法兰连接有油污处理装置，所述油污处理装置的一端与第二法兰连接，另外一端连接有排污球阀，且排污球阀的排污口径大于等于DN100，原油进液口和电加热器筒体之间设有排油口。

所述油污处理装置是由竖直段管道、水平段管道、连接竖直段管道和水平段管道的连接管道组成的弯管，竖直段管道的一端与第二法兰连接，另外一端与连接管道连接，且竖直段管道的中心轴线与电加热器筒体的中心轴线重合，水平段管道的一端与连接管道连接，另外一端与排污球阀连接。

所述电加热器控制系统包括接线盒体，接线盒体的顶端通过接线盒盖密封，底端通过护套管与第一法兰连接，接线盒体的侧面开设有控缆接口。

所述电加热器筒体靠近第一法兰一端在电加热器筒体内沿径向设有挡板，挡板与电加热器筒体的管壁密封接触，且挡板的中心开设有使电加热器筒体内的电缆和加热管通过的圆孔。

所述电加热器筒体的管壁上端靠近第一法兰一端开设有进水口，进水口的轴向中心线垂直于电加热器筒体的轴向中心线。

本发明的有益效果：本发明提供的这种立式井口电加热器，充分利用原油自身的重力特性，同时考虑特殊工况时内部原油杂质无法流出等问题，在本发明中将加热器筒体由整体焊接，改为加热器底端排污装置与加热器筒体采用法兰连接方式，原油进液口与排污口采取分离设计，原油进液口上移，排污球阀的排污口口径加大（口径≥DN100）。实现了立式井口电加热器在停井工况时，加热器内部含有的高凝油杂质可以充分流出，解决由于原油杂质集聚在加热器内造成加热管结焦、结垢、效率低下、内壁腐蚀，甚至造成加热管穿孔等问题，提高加热器使用寿命和加热管的工作效率。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是立式井口电加热器的结构示意图。

图2是挡板的结构示意图。

附图标记说明：1、接线盒盖；2、控缆接口；3、接线盒体；4、护套管；5、挡板；501、圆孔；6、测温管；7、加热管；8、电加热器筒体；9、支撑件；10、油污处理装置；11、电加热器控制系统；12、弯管；1201、竖直段管道；1202、水平段管道；1203、连接管道；13、排污球阀；14、排油口；15、温度传感器；16、原油进液口；17、第一法兰；18、电缆；19、进水口；20、原油出液口；21、第二法兰。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种立式井口电加热器，包括电加热器筒体8和支撑件9，支撑件9的一端与电加热器筒体8固定连接，另外一端通过螺栓固定在地面，所述电加热器筒体8内设有测量电加热器筒体8内原油温度的测温管6、加热原油的加热管7，电加热器筒体8的管壁上端设有与电加热器筒体8的轴向垂直的原油出液口20，原油出液口20和电加热器筒体8之间设有温度传感器15，电加热器筒体8的管壁下端设有与电加热器筒体8的轴向垂直的原油进液口16，所述电加热器筒体8的顶端通过第一法兰17连接有电加热器控制系统11，温度传感器15与电加热器控制系统11连接，电加热器筒体8的底端通过第二法兰21连接有油污处理装置10，所述油污处理装置10的一端与第二法兰21连接，另外一端连接有排污球阀13，且排污球阀13的排污口径大于等于DN100，原油进液口16和电加热器筒体8之间设有排油口14。

本发明提供的立式井口电加热器通过支撑件9将电加热器固定在地面，立式井口电加热器在正常生产加热时，原油从原油进液口16进入电加热器筒体8内，原油下进上出，通过加热管7对原油进行加热，并通过测温管6实时对电加热器筒体8内的油品进行温度测量，经温度传感器15向电加热器控制系统11反馈温度信号，温度信号传输给电加热器控制柜，电加热器控制柜实现对电加热器的加热功率进行调节，直到满足油品温度要求，最终油品从原油出液口20流出；

在间歇停井工况时，该立式井口电加热器充分利用油品自重，电加热器筒体8内的油品通过排油口14排出，油污沉淀物通过排污球阀13排出，排污球阀13的排污口径大于等于DN100，可保证电加热器筒体8内的高凝油杂质充分流出，同时油污处理装置10可沉淀一定量的油污杂质，避免杂质过多时对整个油污处理装置10造成堵塞，如通过排污球阀13排出油污杂质有困难，可以卸掉第二法兰21，即将整个油污处理装置10卸除，油污可直接从电加热器筒体8的底部排出。

本发明提供的这种立式井口电加热器，充分利用原油自身的重力特性，同时考虑特殊工况时内部原油杂质无法流出等问题，在本发明中将加热器筒体由整体焊接，改为加热器底端排污装置与加热器筒体采用法兰连接方式，原油进液口与排污口采取分离设计，原油进液口上移，排污球阀的排污口口径加大（口径≥DN100）。实现了立式井口电加热器在停井工况时，加热器内部含有的高凝油杂质可以充分流出，解决由于原油杂质集聚在加热器内造成加热管结焦、结垢、效率低下、内壁腐蚀，甚至造成加热管穿孔等问题，提高加热器使用寿命和加热管的工作效率。

实施例2：

在实施例1的基础上，具体的，所述油污处理装置10是由竖直段管道1201、水平段管道1202、连接竖直段管道1201和水平段管道1202的连接管道1203组成的弯管12，竖直段管道1201的一端与第二法兰21连接，另外一端与连接管道1203连接，且竖直段管道1201的中心轴线与电加热器筒体8的中心轴线重合，水平段管道1202的一端与连接管道1203连接，另外一端与排污球阀13连接。在排出油污杂质时，油污先流经竖直段管道1201，进入连接管道1203，由于连接管道1203具有一定的弯度，油污杂质可沉淀在该连接管道1203内，有效避免杂质过多时堵塞油污处理装置10，油污杂质流经连接管道1203后进入水平段管道1202，最终经过排污球阀13的排污口径排出。

实施例3：

在实施例1的基础上，具体的，所述电加热器控制系统11包括接线盒体3，接线盒体3的顶端通过接线盒盖1密封，底端通过护套管4与第一法兰17连接，接线盒体3的侧面开设有控缆接口2。接线盒体3用于将电加热器筒体8内的电缆18通过控缆接口2与外部的电加热器控制柜连接，立式井口电加热器在正常生产加热时，原油从原油进液口16进入电加热器筒体8内，原油下进上出，通过加热管7对原油进行加热，并通过测温管6实时对电加热器筒体8内的油品进行温度测量，经温度传感器15向电加热器控制系统11反馈温度信号，温度信号传输给电加热器控制柜，电加热器控制柜实现对电加热器的加热功率进行调节，直到满足油品温度要求，最终油品从原油出液口20流出。

实施例4：

在实施例1的基础上，为了避免油品进入电加热器控制系统11，造成污染和损坏，如图2所示，所述电加热器筒体8靠近第一法兰17一端在电加热器筒体8内沿径向设有挡板5，挡板5与电加热器筒体8的管壁密封接触，且挡板5的中心开设有使电加热器筒体8内的电缆18和加热管7通过的圆孔501。挡板5可将电加热器控制系统11与电加热器筒体8隔离，有效保证电加热器的正常工作。

实施例5：

在实施例1的基础上，所述电加热器筒体8的管壁上端靠近第一法兰17一端开设有进水口19，进水口19的轴向中心线垂直于电加热器筒体8的轴向中心线。在电加热器筒体8内的油污排出后，可从进水口19接水冲洗电加热器以及油污处理装置10，为立式井口电加热器的下次使用做好准备。

本发明提供的这种立式井口电加热器，充分利用原油自身的重力特性，同时考虑特殊工况时内部原油杂质无法流出等问题，在本发明中将加热器筒体由整体焊接，改为加热器底端排污装置与加热器筒体采用法兰连接方式，原油进液口与排污口采取分离设计，原油进液口上移，原油进液口管口与加热器加热管底部平齐，排污球阀的排污口口径加大（口径≥DN100）。实现了立式井口电加热器在停井工况时，加热器内部含有的高凝油杂质可以充分流出，解决由于原油杂质集聚在加热器内造成加热管结焦、结垢、效率低下、内壁腐蚀，甚至造成加热管穿孔等问题，提高加热器使用寿命和加热管的工作效率。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (3)

1.一种立式井口电加热器，包括电加热器筒体(8)和支撑件(9)，支撑件(9)的一端与电加热器筒体(8)固定连接，另外一端通过螺栓固定在地面，所述电加热器筒体(8)内设有测量电加热器筒体(8)内原油温度的测温管(6)、加热原油的加热管(7)，电加热器筒体(8)的管壁上端设有与电加热器筒体(8)的轴向垂直的原油出液口(20)，原油出液口(20)和电加热器筒体(8)之间设有温度传感器(15)，电加热器筒体(8)的管壁下端设有与电加热器筒体(8)的轴向垂直的原油进液口(16)，所述电加热器筒体(8)的顶端通过第一法兰(17)连接有电加热器控制系统(11)，温度传感器(15)与电加热器控制系统(11)连接，电加热器筒体(8)的底端通过第二法兰(21)连接有油污处理装置(10)，其特征在于：所述油污处理装置(10)的一端与第二法兰(21)连接，另外一端连接有排污球阀(13)，且排污球阀(13)的排污口径大于等于DN100，原油进液口(16)和电加热器筒体(8)之间设有排油口(14)；原油进液口管口(16)与加热器加热管加热管(7)底部平齐；

所述电加热器控制系统(11)包括接线盒体(3)，接线盒体(3)的顶端通过接线盒盖(1)密封，底端通过护套管(4)与第一法兰(17)连接，接线盒体(3)的侧面开设有控缆接口(2)；

所述电加热器筒体(8)靠近第一法兰(17)一端在电加热器筒体(8)内沿径向设有挡板(5)，挡板(5)与电加热器筒体(8)的管壁密封接触，且挡板(5)的中心开设有使电加热器筒体(8)内的电缆(18)和加热管(7)通过的圆孔(501)。

2.如权利要求1所述的一种立式井口电加热器，其特征在于：所述油污处理装置(10)是由竖直段管道(1201)、水平段管道(1202)、连接竖直段管道(1201)和水平段管道(1202)的连接管道(1203)组成的弯管(12)，竖直段管道(1201)的一端与第二法兰(21)连接，另外一端与连接管道(1203)连接，且竖直段管道(1201)的中心轴线与电加热器筒体(8)的中心轴线重合，水平段管道(1202)的一端与连接管道(1203)连接，另外一端与排污球阀(13)连接。

3.如权利要求2所述的一种立式井口电加热器，其特征在于：所述电加热器筒体(8)的管壁上端靠近第一法兰(17)一端开设有进水口(19)，进水口(19)的轴向中心线垂直于电加热器筒体(8)的轴向中心线。