CN117963360A - 一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，涉及油井单井罐领域；该具有加热功能的导向分离式油井单井罐，包括若干个呈线性状阵列分布的油罐，所述油罐的内部设置有用于对原油进行加热的加热机构，所述加热机构包括环形分流框和环形汇集框。通过驱动机构、传动机构一和传动机构二的配合使用，可驱使往复丝杠旋转，且在方形加热管对镂空架和刮板的限位作用下，使得镂空架和刮板在方形加热管的内部沿着往复丝杠的轴向往复移动，从而通过刮板的移动将方形加热管内壁上吸附的水垢杂质进行刮除清理，提高方形加热管内壁的洁净度，避免杂质堆积过多而影响换热，可有效提高换热效率，进而提高对油罐内原油的加热效率。

Description

一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐

技术领域

本发明涉及油井单井罐技术领域，具体为一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐。

背景技术

在油田开发开采后期，个别油井因距离偏远造成管线输油成本过高，因此一般采用安装单井储油装置，将偏远油井产出的原油临时存储于井场单体储油罐内，定期用原油罐车将原料拉运至原油集中处理点。但原油储油罐内温度较原油采出系统温度较低，气温的下降使得粘度增加，产生凝结现象，不利于原油的运输。因此，在拉运前要对储油罐内的原油进行加热。

如授权公告号为：CN116969074B的中国专利，一种导向分离式油井单井罐，包括第一油罐、第二油罐，还包括：第一管道、第二管道的两端分别与第一油罐、第二油罐固定连通；本发明通过设置第一油罐、第二油罐，并通过第一管道、第二管道使得第一油罐、第二油罐相连通，相较于现有技术仅使用一个罐体而言，能够在通过加热机构进行加热时，进一步提高第一油罐、第二油罐中油的流动性，且本装置通过使第一油罐、第二油罐中的油相互流通，使得油在流动的过程中，进一步使油、气、水分层，且油在流动过程中，还能够进一步将油中夹杂的水、气挤出，使得油、水、气进一步分层，进而提高了油、气、水的分离效果。

上述专利中通过加热机构对油罐中油进行加热处理，以防原油产生凝结现象，但该专利中的加热机构缺乏自清洁功能，长期使用后，加热机构中的管路内壁上必定会堆积大量杂质，杂质的堆积会影响管路内热蒸汽与油罐内原油的换热效率，进而就会影响对油罐内原油的加热效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，以解决现有技术中的上述不足之处。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，包括若干个呈线性状阵列分布的油罐，所述油罐的内部设置有用于对原油进行加热的加热机构，所述加热机构包括环形分流框和环形汇集框，所述环形分流框和环形汇集框之间固定连通有若干个呈圆周状阵列分布的方形加热管，所述方形加热管的内部设置有清洁机构，所述方形加热管靠近环形汇集框的一端安装有温度传感器一，且所述方形加热管靠近环形分流框的一端设置有电磁阀一，所述温度传感器的检测探头位于方形加热管的内部；

若干个所述油罐上均设置有传动机构一，相邻的两个所述油罐之间均设置有传动机构二，且其中一个所述油罐上还设置有驱动机构，所述传动机构一和传动机构二配合使用，用于将驱动机构上的动能传动至清洁机构上，驱使清洁机构运作对方形加热管内壁上吸附的水垢杂质进行清理。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述加热机构还包括水箱，所述水箱内装有水，且所述水箱的顶部还设置有泄压阀（图中未示出），所述水箱的内部安装有电加热管，所述水箱内壁的底部固定安装有水泵，所述水泵的出水端固定连通有供水管一，所述供水管一的另一端固定连通有分流管，所述分流管上设置有若干个与环形分流框相连通的供水管二，所述水箱的顶部还固定连通有回流管一，所述回流管一的另一端固定连通有汇集管，所述汇集管上设置有若干个与环形汇集框相连通的回流管二，所述回流管一上设置有过滤组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述清洁机构包括转轴一，所述转轴一通过转动密封轴承转动贯穿安装在油罐和环形汇集框之间，所述转轴一位于环形汇集框内部的一端延伸至方形加热管内，所述转轴一位于方形加热管内的一端固定连接有往复丝杠，所述往复丝杠的外表面螺纹连接有镂空架，所述镂空架的外侧壁上固定连接有刮板，所述刮板与方形加热管内壁相抵接，所述转轴一位于油罐外部的一端固定连接有齿轮一。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动机构一包括固定安装在油罐上的环形滑轨，所述环形滑轨的内部滑动连接有若干个滑块，若干个所述滑块之间固定连接有双面齿环，所述双面齿环的内侧齿牙与齿轮一相啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动机构二包括固定安装在相邻两个油罐之间的支撑架，所述支撑架上转动贯穿安装有两个转轴二，两个所述转轴二的一端均固定连接有齿轮二，两个所述齿轮二的外表面之间相啮合，且所述齿轮二与双面齿环的外侧齿牙相啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动机构包括固定安装在其中一个油罐上的电机支架，所述电机支架的顶部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端与其中一个转轴二固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述过滤组件包括固定连通安装在回流管一上的过滤筒，所述过滤筒的内部固定连接有过滤板，所述过滤筒的内壁上还固定连接有竖板，所述竖板上转动安装有转轴三，所述转轴三的两端分别固定连接有清洁刷和水驱动叶轮，所述清洁刷与过滤板相抵接，所述过滤筒的底端固定连通有排污管，所述排污管上设置有电磁阀三，且所述排污管的底端螺纹连接有集污罐。

作为上述技术方案的进一步描述：

若干个所述油罐的顶部均固定连通有集气管一，所述集气管一上设置有电磁阀四，若干个所述集气管一的另一端之间固定连通有集气管二，所述集气管二上固定连通有集气罐，所述集气罐上固定连通有排气管，所述排气管上设置有排气阀，若干个所述油罐的顶部均设置有进油口，且若干个所述油罐的底部均固定连通有排油管，所述排油管上设置有电磁阀二。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述水箱上设置有控制器和温度传感器二，所述温度传感器二的检测探头位于水箱内部，对水箱内的水进行温度监测。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述油罐的一侧还设置有总扶梯，所述总扶梯上还设置有若干个与油罐位置相对应的分扶梯。

本发明具有如下有益效果：

1、通过驱动机构、传动机构一和传动机构二的配合使用，可驱使往复丝杠旋转，且在方形加热管对镂空架和刮板的限位作用下，使得镂空架和刮板在方形加热管的内部沿着往复丝杠的轴向往复移动，从而通过刮板的移动将方形加热管内壁上吸附的水垢杂质进行刮除清理，提高方形加热管内壁的洁净度，避免杂质堆积过多而影响换热，可有效提高换热效率，进而提高对油罐内原油的加热效率。

2、通过过滤板的设置可对回流水体中的杂质进行过滤拦截，经过滤板过滤后的水再回流至水箱内进行循环利用，且水体在过滤筒内流动时，对水驱动叶轮产生一定的冲击力，驱使水驱动叶轮旋转，进而通过转轴三带动清洁刷旋转，旋转的清洁刷可将过滤板上吸附的杂质刷除，避免杂质堵塞过滤板，可提高过滤板的过滤效果。

3、通过温度传感器二的设置能够对水箱内水的温度进行监测，并将监测到的数据传输至控制器上，当水箱内的水温达到预设值时，通过控制器关闭加热管，避免过度加热，起到节能环保的目的。

4、通过温度传感器一的设置能够对方形加热管内靠近环形汇集框一端的水温进行监测，当换热后的水温高于预设值时，则说明油罐内原油的液位低于该方形加热管或油罐内原油温度以达到预设值，无论上述哪种情况发生，该方形加热管都无需继续工作，则通过控制器关闭与该方形加热管相对应的电磁阀一，使热水不从该方形加热管内流通，降低热能的损耗，从而起到节能环保的目的。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的整体结构立体示意图；

图2为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的整体结构另一角度立体示意图；

图3为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的排油管和供水管二等结构仰视图；

图4为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的方形加热管内部结构示意图；

图5为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的传动机构一和齿轮一等结构立体示意图；

图6为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的环形分流框和环形汇集框等结构立体示意图；

图7为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的方形加热管局部剖面示意图；

图8为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的驱动机构和传动机构二立体示意图；

图9为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的分流管和汇集管等结构立体示意图；

图10为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的过滤筒内部结构正视图；

图11为本发明提出的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐的集气管一和集气管二等结构立体示意图。

图中：1、油罐；201、环形分流框；202、环形汇集框；203、方形加热管；204、水箱；205、电加热管；206、水泵；207、供水管一；208、分流管；209、供水管二；2010、回流管一；2011、汇集管；2012、回流管二；20131、过滤筒；20132、过滤板；20133、转轴三；20134、清洁刷；20135、水驱动叶轮；20136、排污管；20137、电磁阀三；20138、集污罐；301、转轴一；302、往复丝杠；303、镂空架；304、刮板；305、齿轮一；4、温度传感器一；5、电磁阀一；601、环形滑轨；602、滑块；603、双面齿环；701、支撑架；702、转轴二；703、齿轮二；801、电机支架；802、驱动电机；9、集气管一；10、集气管二；11、集气罐；12、排气管；13、排气阀；14、进油口；15、排油管；16、电磁阀二；17、控制器；18、温度传感器二；19、总扶梯；20、分扶梯；21、电磁阀四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图11所示：

本发明提供一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，包括若干个呈线性状阵列分布的油罐1，油罐1的内部设置有用于对原油进行加热的加热机构，加热机构包括环形分流框201和环形汇集框202，环形分流框201和环形汇集框202之间固定连通有若干个呈圆周状阵列分布的方形加热管203，方形加热管203的内部设置有清洁机构，方形加热管203靠近环形汇集框202的一端安装有温度传感器一4，且方形加热管203靠近环形分流框201的一端设置有电磁阀一5；

若干个油罐1上均设置有传动机构一，相邻的两个油罐1之间均设置有传动机构二，且其中一个油罐1上还设置有驱动机构，传动机构一和传动机构二配合使用，用于将驱动机构上的动能传动至清洁机构上，驱使清洁机构运作对方形加热管203内壁上吸附的水垢杂质进行清理；

通过温度传感器一4的设置能够对方形加热管203内靠近环形汇集框202一端的水温进行监测，当换热后的水温高于预设值时，则说明油罐1内原油的液位低于该方形加热管203或油罐1内原油温度以达到预设值，无论上述哪种情况发生，该方形加热管203都无需继续工作，则关闭与该方形加热管203相对应的电磁阀一5，使热水不从该方形加热管203内流通，降低热能的损耗，从而起到节能环保的目的。

加热机构还包括水箱204，水箱204的内部安装有电加热管205，水箱204内壁的底部固定安装有水泵206，水泵206的出水端固定连通有供水管一207，供水管一207的另一端固定连通有分流管208，分流管208上设置有若干个与环形分流框201相连通的供水管二209，水箱204的顶部还固定连通有回流管一2010，回流管一2010的另一端固定连通有汇集管2011，汇集管2011上设置有若干个与环形汇集框202相连通的回流管二2012，回流管一2010上设置有过滤组件。

清洁机构包括转轴一301，转轴一301通过转动密封轴承转动贯穿安装在油罐1和环形汇集框202之间，转轴一301位于环形汇集框202内部的一端延伸至方形加热管203内，转轴一301位于方形加热管203内的一端固定连接有往复丝杠302，往复丝杠302的外表面螺纹连接有镂空架303，镂空架303的外侧壁上固定连接有刮板304，刮板304与方形加热管203内壁相抵接，转轴一301位于油罐1外部的一端固定连接有齿轮一305；

通过驱动机构、传动机构一和传动机构二的配合使用，可驱使往复丝杠302旋转，且在方形加热管203对镂空架303和刮板304的限位作用下，使得镂空架303和刮板304在方形加热管203的内部沿着往复丝杠302的轴向往复移动，从而通过刮板304的移动将方形加热管203内壁上吸附的水垢杂质进行刮除清理，提高方形加热管203内壁的洁净度，避免杂质堆积过多而影响换热，可有效提高换热效率，进而提高对油罐1内原油的加热效率。

传动机构一包括固定安装在油罐1上的环形滑轨601，环形滑轨601的内部滑动连接有若干个滑块602，若干个滑块602之间固定连接有双面齿环603，双面齿环603的内侧齿牙与齿轮一305相啮合。

传动机构二包括固定安装在相邻两个油罐1之间的支撑架701，支撑架701上转动贯穿安装有两个转轴二702，两个转轴二702的一端均固定连接有齿轮二703，两个齿轮二703的外表面之间相啮合，且齿轮二703与双面齿环603的外侧齿牙相啮合。

驱动机构包括固定安装在其中一个油罐1上的电机支架801，电机支架801的顶部固定连接有驱动电机802，驱动电机802的输出端与其中一个转轴二702固定连接。

过滤组件包括固定连通安装在回流管一2010上的过滤筒20131，过滤筒20131的内部固定连接有过滤板20132，过滤筒20131的内壁上还固定连接有竖板，竖板上转动安装有转轴三20133，转轴三20133的两端分别固定连接有清洁刷20134和水驱动叶轮20135，清洁刷20134与过滤板20132相抵接，过滤筒20131的底端固定连通有排污管20136，排污管20136上设置有电磁阀三20137，且排污管20136的底端螺纹连接有集污罐20138；

通过过滤板20132的设置可对回流水体中的杂质进行过滤拦截，经过滤板20132过滤后的水再回流至水箱204内进行循环利用，且水体在过滤筒20131内流动时，对水驱动叶轮20135产生一定的冲击力，驱使水驱动叶轮20135旋转，进而通过转轴三20133带动清洁刷20134旋转，旋转的清洁刷20134可将过滤板20132上吸附的杂质刷除，避免杂质堵塞过滤板20132，可提高过滤板20132的过滤效果。

若干个油罐1的顶部均固定连通有集气管一9，集气管一9上设置有电磁阀四21，若干个集气管一9的另一端之间固定连通有集气管二10，集气管二10上固定连通有集气罐11，集气罐11上固定连通有排气管12，排气管12上设置有排气阀13，若干个油罐1的顶部均设置有进油口14，且若干个油罐1的底部均固定连通有排油管15，排油管15上设置有电磁阀二16。

水箱204上设置有控制器17和温度传感器二18；通过温度传感器二18的设置能够对水箱204内水的温度进行监测，并将监测到的数据传输至控制器17上，当水箱204内的水温达到预设值时，通过控制器17关闭加热管，避免过度加热，起到节能环保的目的。

油罐1的一侧还设置有总扶梯19，总扶梯19上还设置有若干个与油罐1位置相对应的分扶梯20。

工作原理：使用时，通过控制器17开启加热管和水泵206，加热管对水箱204内的水进行加热，且通过温度传感器二18的设置能够对水箱204内水的温度进行监测，并将监测到的数据传输至控制器17上，当水箱204内的水温达到预设值时，通过控制器17关闭加热管，避免过度加热，起到节能环保的目的；

通过水泵206将水箱204内的热水依次通过供水管一207、分流管208和供水管二209输送至环形分流框201内，经环形分流框201分流后的热水流入若干个方形加热管203内，方形加热管203内的热水与油罐1内原油进行换热，实现对原油的加热处理，在方形加热管203内热水与原油换热后，水温随之降低，通过温度传感器一4的设置能够对方形加热管203内靠近环形汇集框202一端的水温进行监测，并将监测到的数据传输至控制器17上，当换热后的水温高于预设值时，则说明油罐1内原油的液位低于该方形加热管203或油罐1内原油温度以达到预设值，无论上述哪种情况发生，该方形加热管203都无需继续工作，则通过控制器17关闭与该方形加热管203相对应的电磁阀一5，使热水不从该方形加热管203内流通，降低热能的损耗，从而起到节能环保的目的；

水流长期在方形加热管203内流动，必定会造成方形加热管203内壁上堆积水垢杂质，当需要对方形加热管203内壁上的水垢杂质进行清理时，通过控制器17启动驱动电机802，驱动电机802的输出端带动与之固定连接的转轴二702旋转，从而带动传动机构二中的两个齿轮二703旋转，进而带动与齿轮二703相啮合的双面齿环603旋转，在双面齿环603旋转过程中，可带动与之啮合的齿轮一305旋转，进而通过转轴一301带动往复丝杠302旋转，且在方形加热管203对镂空架303和刮板304的限位作用下，使得镂空架303和刮板304在方形加热管203的内部沿着往复丝杠302的轴向往复移动，从而通过刮板304的移动将方形加热管203内壁上吸附的水垢杂质进行刮除清理，提高方形加热管203内壁的洁净度，避免杂质堆积过多而影响换热，可有效提高换热效率，进而提高对油罐1内原油的加热效率；

刮板304挂落下来的水垢杂质随着方形加热管203内水体的流动，依次通过环形汇集框202、回流管二2012、汇集管2011和回流管二2012流入过滤组件内，通过过滤组件内的过滤板20132对水体中的杂质进行过滤拦截，经过滤板20132过滤后的水再回流至水箱204内进行循环利用，且水体在过滤筒20131内流动时，对水驱动叶轮20135产生一定的冲击力，驱使水驱动叶轮20135旋转，进而通过转轴三20133带动清洁刷20134旋转，旋转的清洁刷20134可将过滤板20132上吸附的杂质刷除，刷除下来的杂质通过重力作用从排污管20136进入集污罐20138，进行统一收集，当需要对集污罐20138内的杂质进行清理时，通过控制器17关闭电磁阀三20137，随后旋拧集污罐20138使其解除与排污管20136的螺纹连接，即可将集污罐20138从排污管20136上卸下对其内部杂质进行清理，操作简单便捷。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：包括若干个呈线性状阵列分布的油罐（1），所述油罐（1）的内部设置有用于对原油进行加热的加热机构，所述加热机构包括环形分流框（201）和环形汇集框（202），所述环形分流框（201）和环形汇集框（202）之间固定连通有若干个呈圆周状阵列分布的方形加热管（203），所述方形加热管（203）的内部设置有清洁机构，所述方形加热管（203）靠近环形汇集框（202）的一端安装有温度传感器一（4），且所述方形加热管（203）靠近环形分流框（201）的一端设置有电磁阀一（5）；

若干个所述油罐（1）上均设置有传动机构一，相邻的两个所述油罐（1）之间均设置有传动机构二，且其中一个所述油罐（1）上还设置有驱动机构，所述传动机构一和传动机构二配合使用，用于将驱动机构上的动能传动至清洁机构上，驱使清洁机构运作对方形加热管（203）内壁上吸附的水垢杂质进行清理。

2.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述加热机构还包括水箱（204），所述水箱（204）的内部安装有电加热管（205），所述水箱（204）内壁的底部固定安装有水泵（206），所述水泵（206）的出水端固定连通有供水管一（207），所述供水管一（207）的另一端固定连通有分流管（208），所述分流管（208）上设置有若干个与环形分流框（201）相连通的供水管二（209），所述水箱（204）的顶部还固定连通有回流管一（2010），所述回流管一（2010）的另一端固定连通有汇集管（2011），所述汇集管（2011）上设置有若干个与环形汇集框（202）相连通的回流管二（2012），所述回流管一（2010）上设置有过滤组件。

3.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述清洁机构包括转轴一（301），所述转轴一（301）通过转动密封轴承转动贯穿安装在油罐（1）和环形汇集框（202）之间，所述转轴一（301）位于环形汇集框（202）内部的一端延伸至方形加热管（203）内，所述转轴一（301）位于方形加热管（203）内的一端固定连接有往复丝杠（302），所述往复丝杠（302）的外表面螺纹连接有镂空架（303），所述镂空架（303）的外侧壁上固定连接有刮板（304），所述刮板（304）与方形加热管（203）内壁相抵接，所述转轴一（301）位于油罐（1）外部的一端固定连接有齿轮一（305）。

4.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述传动机构一包括固定安装在油罐（1）上的环形滑轨（601），所述环形滑轨（601）的内部滑动连接有若干个滑块（602），若干个所述滑块（602）之间固定连接有双面齿环（603）。

5.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述传动机构二包括固定安装在相邻两个油罐（1）之间的支撑架（701），所述支撑架（701）上转动贯穿安装有两个转轴二（702），两个所述转轴二（702）的一端均固定连接有齿轮二（703）。

6.根据权利要求5所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述驱动机构包括固定安装在其中一个油罐（1）上的电机支架（801），所述电机支架（801）的顶部固定连接有驱动电机（802），所述驱动电机（802）的输出端与其中一个转轴二（702）固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述过滤组件包括固定连通安装在回流管一（2010）上的过滤筒（20131），所述过滤筒（20131）的内部固定连接有过滤板（20132），所述过滤筒（20131）的内壁上还固定连接有竖板，所述竖板上转动安装有转轴三（20133），所述转轴三（20133）的两端分别固定连接有清洁刷（20134）和水驱动叶轮（20135），所述清洁刷（20134）与过滤板（20132）相抵接，所述过滤筒（20131）的底端固定连通有排污管（20136），所述排污管（20136）上设置有电磁阀三（20137），且所述排污管（20136）的底端螺纹连接有集污罐（20138）。

8.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：若干个所述油罐（1）的顶部均固定连通有集气管一（9），所述集气管一（9）上设置有电磁阀四（21），若干个所述集气管一（9）的另一端之间固定连通有集气管二（10），所述集气管二（10）上固定连通有集气罐（11），所述集气罐（11）上固定连通有排气管（12），所述排气管（12）上设置有排气阀（13），若干个所述油罐（1）的顶部均设置有进油口（14），且若干个所述油罐（1）的底部均固定连通有排油管（15），所述排油管（15）上设置有电磁阀二（16）。

9.根据权利要求2所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述水箱（204）上设置有控制器（17）和温度传感器二（18）。

10.根据权利要求1所述的一种具有加热功能的导向分离式油井单井罐，其特征在于：所述油罐（1）的一侧还设置有总扶梯（19），所述总扶梯（19）上还设置有若干个与油罐（1）位置相对应的分扶梯（20）。