CN108179988A - 一种多功能蓄热供热洗井车 - Google Patents

Abstract

本发明一种多功能蓄热供热洗井车，其主要包括移动重载汽车本体，设置于承载汽车本体上的蓄热箱、热量交换器、三缸柱塞泵和变频循环泵，特征是蓄热箱由多个相变蓄热单元组成，相变蓄热单元通过盘管相互连接，蓄热箱和热量交换器通过盘管连接，两者之间设置变频循环泵，三缸柱塞泵与热量交换器连接；盘管吸收工业余热，将热量储存于蓄热箱内，之后，蓄热箱内的热量再释放到热量交换器内，加热罐车来水通过三缸柱塞泵产生高压热水进行洗井。本发明与现有技术相比，具有结构简单、易安装、操作方便的特点，此外本发明充分利用工业余热，能够有效储存和控制热量，实现精细化洗井的目的，大大提高了工作效率，实现了节能减排的效果。

Description

一种多功能蓄热供热洗井车

一、技术领域

本发明涉及一种相变蓄热供热移动泵车，具体涉及移动相变供热和蓄热油田应用领域的一种多功能蓄热供热洗井车。

二、背景技术

在油田原油开采过程中，原油从井下提取时，原油中的蜡晶体、胶质和沥青质在油管壁附着、聚集、长大使得油管变细甚至堵塞油管，影响油井正常生产。因此，加强采油井热洗管理，确保油井热洗高质高效，是油井延长免修期、减少作业占产、提高开井时率、降低井下设备故障率的关键环节。而目前的洗井方法主要是用高压泵车将罐车拉来的高温热水通过管汇注入井筒中，建立循环传热给井筒流体，提高井筒流体的温度，使得蜡沉积熔化后再溶于原油中，从而达到洗井的目的。

洗井工作流程：罐车拉热水→高压泵车-→洗井闸门-→套管闸门-→油套环空-→油管-→井口生产闸门-→进站或进罐车循环洗井。

上述洗井方法热水的来源是通过热水加热站用锅炉加热清水，用稠油蒸汽锅炉的余热加热清水，在井口用撬装锅炉加热清水来获得，现实作业中，高温热水是油田固定的热水点提供的，罐车需要远距离拉运，沿途的热损失较大，注入井筒的热水温度难以保障。同时也不能在洗井的过程中来控制热水温度的变化达到精细化洗井工艺。

另外，原油生产过程中的余热的分布：

一是在原油生产的过程中，从井口来的油水混合液一般要加温到80多度并多工艺进行油水分离，分离后的污水一般在55-60度以上，这污水在通过管道输送到污水处理站再次处理後回注到井下。这55-60度以上的热量目前无法充分利用而被浪费。

二是在稠油生产的过程中，需要用300以上的干蒸气对稠油地层进行加温，以提高稠油的流动性。在生产300多度干蒸气的过程中，会产生大量的余热，此处热量同样无法利用而被浪费。

综上，提供一种能够充分利用工业余热，并能够储存热量，达到精细化洗井，是目前亟待解决的问题。

三、发明内容

本发明提供了一种能够充分工业余热，达到精细化洗井，实现节能减排的一种多功能蓄热供热洗井车。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多功能蓄热供热洗井车，其主要包括移动重载汽车本体，设置于重载汽车本体上的蓄热箱、热量交换器、三缸柱塞泵和变频循环泵，特征是盘管吸收工业余热，将热量储存于蓄热箱内，之后，蓄热箱内的热量再释放到热量交换器内，加热罐车来水进行洗井，所述的蓄热箱由多个相变蓄热单元组成，相变蓄热单元通过盘管相互连接，所述的热量交换器和蓄热箱通过盘管连接，热量交换器和蓄热箱之间设置有变频循环泵，所述的热量交换器将蓄热箱的热量通过变频循环泵，以盘管内的流体为载体不断释放到热量交热器内，所述的罐车来水在热量交换器内吸收热量升温，通过变频循环泵的转速变化，调节盘管内流体的循环速度，以此调节罐车来水在热量交换器内的水温，获得不同温度的热水，所述的三缸柱塞泵与热量交换器连接，三缸柱塞泵将加热后的水增压，产生高压水，加压后的热水进入井筒，进行洗井。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：蓄热箱与热量交换器连接的盘管上设置有变频循环泵、温度表、压力表和安全阀，盘管两端设置有蓄热进口阀、蓄热出口阀，蓄热进口阀和蓄热出口阀之间设置有蓄热连通阀。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：盘管通过变频循环泵和蓄热进口阀、蓄热出口阀、蓄热连通阀，使盘管构成独立的密闭循环系统，盘管内的流体在盘管内进行循环。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：热量交换器与罐车之间设置有罐车阀、罐车来水接口、流量计和旁通阀，罐车来水经罐车阀、罐车来水接口、流量计或旁通阀进入热量交换器内。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：热量交换器与蓄热箱通过盘管连接，罐车来水接入热量交换器，盘管内的流体与罐车来水在热量交换器内只交换热量，各自独立循环。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：三缸柱塞泵与热量交换器之间设置有低压热水入口。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：计量站和三缸柱塞泵之间设置有高压热水出口、高压管汇、高压万向接头、连接管汇、套管闸门、采油井口、井筒和生产闸门，所述的连接管汇一端连接高压万向接头，另一端连接套管闸门。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：三缸柱塞泵通过高压热水出口、高压管汇、高压万向接头、连接管汇、套管闸门，将加压后的热水从三缸柱塞泵内注入井筒，进行洗井。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：蓄热箱的相变温度为80～160℃。

所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：去掉热量交换器，罐车来水通过控制阀直接进入蓄热箱内的盘管，通过蓄热连通阀到达低压热水入口，进入三缸柱塞泵内。

本发明技术与现有技术相比，具有结构简单、易安装、操作方便的特点，此外本发明通过热量交换器充分吸收工业余热、废热，并将热量储存于蓄热箱内，之后，蓄热箱内的热量再释放到热量交换器内，加热罐车来水进行洗井，能够有效储存和控制热量，实现了节能减排和精细化洗井的目的，大大提供了工作效率，减少了作业占产、提高了开井时率，同时降低井下设备故障率。

四、附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为本发明吸收联合站罐内污水余热进行蓄热储热系统结构示意图；

图4为本发明利用优质热量蒸汽进行蓄热储热系统结构示意图；

图5为本发明的洗井系统结构示意图；

图6为本发明去掉热量交换器后的剖面结构示意图；

图7为本发明去掉热量交换器的平面结构示意图

图中：1载重汽车本体、2连接管汇、3高压热水出口、4三缸柱塞泵、5安全阀、6低压热水出口、7罐车来水接口、8热量交换器、9变频循环泵、10盘管、11相变蓄热单元、12蓄热箱、13高压管汇、14高压方向接头、15蓄热进口阀、16蓄热出口阀、17蓄热连通阀、18管套闸门、19采油井口、20井筒、21旁通阀、22流量计、23罐车、24罐车阀、25生产闸门、26计量站、27温度表、28压力表、29控制阀、30蓄热控制阀。

五、具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步的解释：

如图1和图2所示，在移动重载汽车本体1上安装蓄热箱12、热量交换器8、三缸柱塞泵4和变频循环泵9。

蓄热箱12由多个相变蓄热单元11组成，相变蓄热单元11通过盘管10相互连接；蓄热箱12和热量交换器8通过盘管10连接，蓄热箱12与热量交换器8连接的盘管10上设置有变频循环泵9、温度表27、压力表28和安全阀5，盘管10两端设置有蓄热进口阀15、蓄热出口阀16，蓄热进口阀15和蓄热出口阀16之间设置有蓄热连通阀17，盘管10通过变频循环泵9和蓄热进口阀15、蓄热出口阀16、蓄热连通阀17，使盘管10构成独立的密闭循环系统，盘管10内的流体在盘管10内进行循环使用。

热量交换器8与罐车23之间设置有罐车阀24、罐车来水接口7、流量计22和旁通阀21，罐车23来水经罐车阀24、罐车来水接口7、流量计22或旁通阀21进入热量交换器8内。

三缸柱塞泵4与热量交换器8连接，之间设置有低压热水入口6。

计量站26和三缸柱塞泵4之间设置有高压热水出口3、高压管汇13、高压万向接头14、连接管汇2、套管闸门18、采油井口19、井筒20和生产闸门25。

首先进行蓄热过程：

如图3，结合图1和图2所示，将污水罐内有余热的污水通过加热炉加热到蓄热箱12的相变蓄热温度后，通过流量计24或旁通阀21进入热量交换器8内，启动三缸柱塞泵4，将污水循环回污水罐内。同时污水经过热量交换器8后，将热量释放，通过变频循环泵9的运转、以盘管10内的流体为载体不断吸收热量交换器8内的热量，完成对蓄热箱12的蓄热。

如图4，结合图1和图2所示，利用优质热量蒸汽对蓄热箱12的蓄热过程。直接用快速接头连接到蒸汽管线上给蓄热箱12充热。充热时蓄热连通阀17关闭，蓄热进口阀15和蓄热出口阀16开启。不充热时，蓄热进口阀15和蓄热出口阀16关闭，蓄热连通阀17开启，使盘管10内的流体进行密闭循环。

蓄热完成后，进行洗井过程：

如图5所示，关闭蓄热进口阀15和蓄热出口阀16，开启蓄热连通阀17，盘管10内的流体构成独立的密闭循环。打开罐车阀24、罐车来水接口7、流量计24或者打开旁路阀21，使罐车23内的来水进入到热量交换器8内。盘管10内循环的流体通过热量交换器8将蓄热箱12内的热量释放出来，加热罐车23进入热量交换器8的来水。同时调节变频循环泵9，通过变频循环泵9的转速变化，调节盘管10内流体的循环速度，达到调节罐车来水在热量交换器8内的水温，从而获得不同温度的热水。打开低压热水入口6，热量交换器8内的热水进入三缸柱塞泵4，三缸柱塞泵将加热的热水增压，产生高压水，经高压热水出口3、高压管汇13、高压万向接头14、连接管汇2、套管闸门18、采油井口19，注入井筒20进行洗井。打开生产闸门25，洗井后的污水进入计量站26内。

如图6和图7所示，去掉热量交换器8，罐车来水通过控制阀29直接进入蓄热箱12的盘管10加热，通过蓄热连通阀30到达低压热水入口6后，进入三缸柱塞泵4.

罐车23的水经罐车阀24、罐车来水接口7、流量计24或旁通阀21通过控制阀29直接进入蓄热箱12的盘管10加热，通过蓄热连通阀30到达低压热水入口6，进入三缸柱塞泵4，三缸柱塞泵4将加热的热水增压，产生高压水，经高压热水出口3、高压管汇13、高压万向接头14、连接管汇2、套管闸门18、采油井口19，进入井筒20进行洗井过程，打开生产闸门25，洗井后的污水进入计量站26内。

蓄热时，开启蓄热进口阀15、蓄热出口阀16和蓄热控制阀17，关闭蓄热连通阀30和控制阀8，启动变频循环泵9。

洗井时，关闭蓄热进口阀15、蓄热出口阀16和蓄热控制阀27，开启蓄热连通阀17和控制阀8，变频循环泵9，三缸柱塞泵4启动运转。

Claims (10)

1.一种多功能蓄热供热洗井车，其主要包括移动重载汽车本体，设置于重载汽车本体上的蓄热箱、热量交换器、三缸柱塞泵和变频循环泵，特征是盘管吸收工业余热，将热量储存于蓄热箱内，之后，蓄热箱内的热量再释放到热量交换器内，加热罐车来水进行洗井，所述的蓄热箱由多个相变蓄热单元组成，相变蓄热单元通过盘管相互连接，所述的热量交换器和蓄热箱通过盘管连接，热量交换器和蓄热箱之间设置有变频循环泵，所述的热量交换器将蓄热箱的热量通过变频循环泵，以盘管内的流体为载体不断释放到热量交热器内，所述的罐车来水在热量交换器内吸收热量升温，通过变频循环泵的转速变化，调节盘管内流体的循环速度，以此调节罐车来水在热量交换器内的水温，获得不同温度的热水，所述的三缸柱塞泵与热量交换器连接，三缸柱塞泵将加热后的水增压，产生高压水，加压后的热水进入井筒，进行洗井。

2.根据权利要求1所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：蓄热箱与热量交换器连接的盘管上设置有变频循环泵、温度表、压力表和安全阀，盘管两端设置有蓄热进口阀、蓄热出口阀，蓄热进口阀和蓄热出口阀之间设置有蓄热连通阀。

3.根据权利要求1和2所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：盘管通过变频循环泵和蓄热进口阀、蓄热出口阀、蓄热连通阀，使盘管构成独立的密闭循环系统，盘管内的流体在盘管内进行循环。

4.根据权利要求1所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：热量交换器与罐车之间设置有罐车阀、罐车来水接口、流量计和旁通阀，罐车来水经罐车阀、罐车来水接口、流量计或旁通阀进入热量交换器内。

5.根据权利要求1和3和4所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：热量交换器与蓄热箱通过盘管连接，罐车来水接入热量交换器，盘管内的流体与罐车来水在热量交换器内只交换热量，各自独立循环。

6.根据权利要求1所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：三缸柱塞泵与热量交换器之间设置有低压热水入口。

7.根据根据权利要求1所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：计量站和三缸柱塞泵之间设置有高压热水出口、高压管汇、高压万向接头、连接管汇、套管闸门、采油井口、井筒和生产闸门，所述的连接管汇一端连接高压万向接头，另一端连接套管闸门。

8.根据权利要求1和7所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：三缸柱塞泵通过高压热水出口、高压管汇、高压万向接头、连接管汇、套管闸门，将加压后的热水从三缸柱塞泵内注入井筒，进行洗井。

9.根据权利要求1所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：蓄热箱的相变温度为80～160℃。

10.根据权利要求1所述的一种多功能蓄热供热洗井车，其特征在于：去掉热量交换器，罐车来水通过控制阀直接进入蓄热箱内的盘管，通过蓄热连通阀到达低压热水入口，进入三缸柱塞泵内。