CN203443706U - 一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，包括设置在注气管道（1）的保温层（2）外的测温光纤（3），测温光纤（3）依次通过光端机（12）和光信号处理器（11）与数据采集处理装置（10）连接。该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置可以实时监测管道保温层的外表面温度，并计算出管道沿程不同位置的热损失情况，准确判断出保温层失效、破损及管道泄露的位置，为注汽管道的维护、节能技改提供依据，从而可以降低注汽管道沿程热损失，提高注汽质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及稠油热采集输测试领域，特别是一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置。
背景技术
辽河油田是我国最大的稠油生产基地，主要依靠注蒸汽进行热力开采。在注汽过程中，需要依靠注汽锅炉产生高温（通常在300℃以上）湿蒸汽并通过几百到上千米的注汽管道送至井中，在管道集输过程中，由于管道上的保温层长期受热应力断裂、破损或自身保温工艺等因素影响，导致沿程热损失过大、井口干度降低，影响了注汽质量。因此，应通过监测管道不同位置处保温层失效或破损情况，并及时对破损或断裂的保温层进行维护，提高注汽质量的同时，保证管道安全集输。
实用新型内容
为了解决监测管道不同位置处保温层失效或破损情况保证管道安全集输的技术问题，本实用新型提供了一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置。该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置可以实时监测管道保温层的外表面温度，并计算出管道沿程不同位置的热损失情况，准确判断出保温层失效、破损及管道泄露的位置，为注汽管道维护、节能技改提供依据，从而可以降低注汽管道沿程热损失，提高注汽质量。
本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，包括设置在注气管道的保温层外的测温光纤，测温光纤依次通过光端机和光信号处理器与数据采集处理装置连接。
测温光纤为分布式测温光纤。
测温光纤的两个相邻的测温点之间的距离为1m。
该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道的入口的流量传感器，流量传感器通过信号线与数据采集处理装置连接。
该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道的入口的入口温度传感器，入口温度传感器通过信号线与数据采集处理装置连接。
该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道的出口的出口温度传感器，出口温度传感器通过信号线与数据采集处理装置连接。
该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道的出口的环境风速和温度传感器，环境风速和温度传感器通过信号线与数据采集处理装置连接。
数据采集处理装置连接有计算机。
本实用新型的有益效果是：该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置采用分布式光纤测温技术，在注汽管道保温层与防护层之间铺设测温光纤，通过测试管道沿程的温度剖面情况，并结合实时监测的环境温度、环境风速及管道内介质的温度等参数，在远端计算机内数学模型的帮助下，可以实时监测管道沿程不同位置的热损失情况，从而得出不同位置的管道热损失、保温层的导热系数等参数，并最终判断出保温层失效、破损及管道泄露的位置，为注汽管道维护、节能技改提供依据，从而可以降低注汽管道沿程热损失，提高注汽质量，还可借助锅炉出口干度、介质流量等参数，推算出注汽管道井口的干度值。
附图说明
下面结合附图对本实用新型所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置作进一步详细的描述。
图1是稠油热采注汽管道热损失在线监测装置的原理图。
其中1.注气管道，2.保温层，3.测温光纤，4.测温点，5.防护层，6.出口温度传感器，7.环境风速和温度传感器，8.信号线，9.计算机，10.数据采集处理装置，11.光信号处理器，12.光端机，13.流量传感器，14.入口温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置作进一步详细的说明。一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，所述稠油热采注汽管道热损失在线监测装置包括设置在注气管道1的保温层2外的测温光纤3，测温光纤3依次通过光端机12和光信号处理器11与数据采集处理装置10连接，如图1所示。
测温光纤3为分布式测温光纤。测温光纤3的两个相邻的测温点4之间的距离为1m。该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道1的入口的流量传感器13，流量传感器13通过信号线8与数据采集处理装置10连接。该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道1的入口的入口温度传感器14，入口温度传感器14通过信号线8与数据采集处理装置10连接。该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道1的出口的出口温度传感器6，出口温度传感器6通过信号线8与数据采集处理装置10连接。该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道1的出口的环境风速和温度传感器7，环境风速和温度传感器7通过信号线8与数据采集处理装置10连接。数据采集处理装置10连接有计算机9，如图1所示。
注汽管道1铺设完成后，在注汽管道1的外表面预制保温层2，然后将分布式测温光纤3帖敷在管道的保温层2的外表面，注汽管道1最外层为防护层4，防护层4为白铁皮，测温点4的间距在1m范围内。待完全安装好后，利用法兰或螺纹连接的方式在注汽管道1入口安装流量传感器13及入口温度传感器14，用来监测注汽过程中的温度及流量，并结合锅炉出口干度可以算出注汽管道入口的蒸汽焓值。出口温度传感器6、环境风速和温度传感器7、流量传感器13及入口温度传感器14通过信号线8连接到数据采集处理装置10，并通过有线或无线的方式传送到远端的计算机9内。
如图1所示，图1的左侧为注气管道1入口端，图1的右侧为注气管道1出口端，箭头表示蒸汽流动的方向。注汽过程中，分布式测温光纤3测试的光信号通过光端机12转变成电信号，再经光信号处理器11转变成所需的管道沿程温度信号，并通过现场数据采集处理装置10传送到远端的计算机9中，计算机9中有用于计算沿程热损失的数学模型，结合出口温度传感器6、入口温度传感器14及环境风速和温度传感器7测试出的介质温度、环境温度及环境风速等数值，即可计算出注汽管道1沿程的热损失，并得出保温层2的导热系数，并最终判断出保温层2是否失效、破损及管道1是否存在泄露等，还可借助锅炉出口干度、介质流量13等参数，推算出注汽管道出口的干度值。
该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置采用分布式光纤测温技术，在注汽管道保温层与防护层之间铺设测温光纤，通过测试管道沿程的温度剖面情况，并结合实时监测的环境温度、环境风速及管道内介质的温度等参数，在远端计算机内数学模型的帮助下，可以实时监测管道沿程不同位置的热损失情况，从而得出不同位置的管道热损失、保温层的导热系数等参数，并最终判断出保温层失效、破损及管道泄露的位置，为注汽管道维护、节能技改提供依据，从而可以降低注汽管道沿程热损失，提高注汽质量，还可借助锅炉出口干度、介质流量等参数，推算出注汽管道井口的干度值。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。
Claims (8)
1.一种稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于，所述稠油热采注汽管道热损失在线监测装置包括设置在注气管道（1）的保温层（2）外的测温光纤（3），测温光纤（3）依次通过光端机（12）和光信号处理器（11）与数据采集处理装置（10）连接。
2.根据权利要求1所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：测温光纤（3）为分布式测温光纤。
3.根据权利要求2所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：测温光纤（3）的两个相邻的测温点（4）之间的距离为1m。
4.根据权利要求1所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道（1）的入口的流量传感器（13），流量传感器（13）通过信号线（8）与数据采集处理装置（10）连接。
5.根据权利要求1所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道（1）的入口的入口温度传感器（14），入口温度传感器（14）通过信号线（8）与数据采集处理装置（10）连接。
6.根据权利要求1所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道（1）的出口的出口温度传感器（6），出口温度传感器（6）通过信号线（8）与数据采集处理装置（10）连接。
7.根据权利要求1所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：该稠油热采注汽管道热损失在线监测装置还包括设置在注气管道（1）的出口的环境风速和温度传感器（7），环境风速和温度传感器（7）通过信号线（8）与数据采集处理装置（10）连接。
8.根据权利要求1所述的稠油热采注汽管道热损失在线监测装置，其特征在于：数据采集处理装置（10）连接有计算机（9）。
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