CN213394653U - 一种使用电磁加热的原油掺水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种使用电磁加热的原油掺水系统，涉及原油开采技术领域。本实用新型包括掺水罐、控制柜，还包括掺水管，上述掺水管的一端与上述掺水罐内腔底部连通，上述掺水管上设有水泵，上述掺水管上设有用于加热水源的电磁加热装置，上述电磁加热装置、上述水泵均与控制柜连接。本实用新型使原油管道上的掺水工艺中，水的加热方式具有环保节能、效率高、易于控制的优点。

Description

一种使用电磁加热的原油掺水系统

技术领域

本实用新型涉及原油开采技术领域，具体而言，涉及一种使用电磁加热的原油掺水系统。

背景技术

原油开采技术是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在开采石油的过程中，油气从储层流入井底，又从井底上升到井口的驱动方式。

石油的粘稠度较大，在原油管道中进行运输过程中，原油管道容易堵住，影响石油的运输，尤其是在天气寒冷的区域进行原油的开采时，因此我们通过在原油管道上增设掺水工艺促进原油管道内石油的流动。为提高原油管道的内混合溶液(水和石油的混合液)的流动性，我们需要将水加热后通入原油管道内，但现有掺水工艺中，水的加热方式存在不节能环保、效率低、不易控制的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种使用电磁加热的原油掺水系统，使原油管道上的掺水工艺中，水的加热方式具有环保节能、效率高、易于控制的优点。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种使用电磁加热的原油掺水系统，包括掺水罐、控制柜，还包括掺水管，上述掺水管的一端与上述掺水罐内腔底部连通，上述掺水管上设有水泵，上述掺水管上设有用于加热水源的电磁加热装置，上述电磁加热装置、上述水泵均与控制柜连接。

进一步的，上述电磁加热装置包括电磁加热箱，上述电磁加热箱内设有与上述掺水管连接的加热管道，上述加热管道与上述电磁加热箱通过支座连接，上述加热管道环侧套设有加热线圈。

进一步的，上述加热管道管径为DN50、壁厚为5mm～8mm、直径为159mm～163mm、长度为985mm～1000mm的无缝钢管。

进一步的，上述电磁加热箱内设有两根加热管道，两根上述加热管道顺次连接，两根上述加热管道与上述掺水管连接，两根上述加热管道的环侧均套设有加热线圈，两个上述加热线圈串联。

进一步的，上述加热线圈与上述控制柜通过硅胶高温导线连接。

进一步的，上述加热管道外侧设有保温层。

进一步的，包括防爆接线装置，上述电磁加热装置进水口、出水口分别设有防爆温度传感器、防爆压力变送器，上述加热管道环侧设有防爆温度传感器，上述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器、上述加热管道环侧的防爆温度传感器、上述防爆压力变送器均与防爆接线装置连接，上述防爆接线装置与上述控制柜连接。

进一步的，上述防爆接线装置包括相互连接的第一接线盒，第二接线盒，上述第二接线盒设置在上述电磁加热箱外侧，上述电磁加热箱与上述控制柜连接，上述第一接线盒设置在上述电磁加热箱内，上述第一接线盒与上述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器、上述加热管道环侧的防爆温度传感器、上述防爆压力变送器连接。

进一步的，上述第一接线盒与上述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器、上述加热管道环侧的防爆温度传感器、上述防爆压力变送器与上述第一接线盒通过聚四氟绝缘层信号线连接。

进一步的，上述第一接线盒与上述第二接线盒之间的电线套设有挠性管。

本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

一种使用电磁加热的原油掺水系统，包括掺水罐、控制柜，还包括掺水管，上述掺水管的一端与上述掺水罐内腔底部连通，上述掺水管上设有水泵，上述掺水管上设有用于加热水源的电磁加热装置，上述电磁加热装置、上述水泵均与控制柜连接。

本实用新型的原理：使掺水管远离掺水罐的一端与运送石油的原油管道连通，控制柜作为本实用新型水泵、电磁加热装置的电气控制装置，电磁加热装置、水泵均设置在掺水管上，水泵设置在电磁加热装置与掺水罐之间，使掺水罐内填充一定量的水，接通水泵的电源，水泵使掺水罐内的水进入掺水管内，掺水管内的水经过水泵进入电磁加热装置内，电磁加热装置对其内部的水进行加热后输出至掺水管的末端后进入原油管道内，原油管道内的石油与加热后的水进行混合稀释。在上述过程中，原油管道内的石油与加热后的水进行混合稀释，避免了原油管道内石油的冻结，尤其是在寒冷的条件下。现有掺水管内的水源通过燃气加热的形式进行加热，存在能耗大、不环保、效率低、不易控制的问题。通过电磁加热装置对掺水管内的水源进行加热，电磁加热，是现今工业领域和民用设备中最广泛的一种加热方式，采用电磁加热技术，电磁感应加热技术简称为IH(Induction Heating)技术，是在法拉第感应定律的基础上发展起来的，是法拉第感应定律的一种应用形式，将电磁加热装置应用待原油开采中，解决了上述加热中能耗大、不环保、效率低、不易控制的问题。本实用新型的设计使原油管道上的掺水工艺中，水的加热方式具有环保节能、效率高、易于控制的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例一种使用电磁加热的原油掺水系统的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图。

图标：1-掺水管，2-掺水罐，3-水泵，4-控制柜，5-防爆接线装置，501-第一接线盒，502-第二接线盒，6-防爆温度传感器，7-电磁加热箱，8-加热管道，9-挠性管，10-加热线圈，11-保温层，12-原油管道，13-支座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种使用电磁加热的原油掺水系统，使原油管道12上的掺水工艺中，水的加热方式具有环保节能、效率高、易于控制的优点。

一种使用电磁加热的原油掺水系统，包括掺水罐2、控制柜4，还包括掺水管1，上述掺水管1的一端与上述掺水罐2内腔底部连通，上述掺水管1上设有水泵3，上述掺水管1上设有用于加热水源的电磁加热装置，上述电磁加热装置、上述水泵3均与控制柜4连接。

本实用新型的原理：使掺水管1远离掺水罐2的一端与运送石油的原油管道12连通，控制柜4作为本实用新型水泵3、电磁加热装置的电气控制装置，电磁加热装置、水泵3均设置在掺水管1上，水泵3设置在电磁加热装置与掺水罐2之间，使掺水罐2内填充一定量的水，接通水泵3的电源，水泵3使掺水罐2内的水进入掺水管1内，掺水管1内的水经过水泵3进入电磁加热装置内，电磁加热装置对其内部的水进行加热后输出至掺水管1的末端后进入原油管道12内，原油管道12内的石油与加热后的水进行混合稀释。在上述过程中，原油管道12内的石油与加热后的水进行混合稀释，避免了原油管道12内石油的冻结，尤其是在寒冷的条件下。现有掺水管1内的水源通过燃气加热的形式进行加热，存在能耗大、不环保、效率低、不易控制的问题。通过电磁加热装置对掺水管1内的水源进行加热，电磁加热，是现今工业领域和民用设备中最广泛的一种加热方式，采用电磁加热技术，电磁感应加热技术简称为IH(Induction Heating)技术，是在法拉第感应定律的基础上发展起来的，是法拉第感应定律的一种应用形式，将电磁加热装置应用待原油开采中，解决了上述加热中能耗大、不环保、效率低、不易控制的问题。本实用新型的设计使原油管道12上的掺水工艺中，水的加热方式具有环保节能、效率高、易于控制的优点。

在本实用新型的一些实施例中，上述电磁加热装置包括电磁加热箱7，上述电磁加热箱7内设有与上述掺水管1连接的加热管道8，上述加热管道8与上述电磁加热箱7通过支座13连接，上述加热管道8环侧套设有加热线圈10。

在上述实施例中，电磁加热装置是利用电磁感应原理将电能转换为热能的能量转换过程，加热线圈10与控制柜4连接，由整流电路将50/60Hz的交流电压转变成直流电压，再经过功率控制电路将直流电压转换成频率为10kHz～20kHz的高频电压，当高速变化的交流电流通过加热线圈10时，加热线圈10会产生高速变化的磁场，磁场内的交变磁力线通过加热管道8时(导磁、导电材料)，加热管道8管壁体内产生无数的小涡流，使加热管道8的管壁本身自行发热与其内部的水源进行热交换，达到加热水源的目的。支座13能实现加热管道8与电磁加热箱7的连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述加热管道8管径为DN50、壁厚为5mm～8mm、直径为159mm～163mm、长度为985mm～1000mm的无缝钢管。

在上述实施例中，加热管道8的壁厚为5mm～8mm，使其具有传热效果好、稳定性相对较高的优点，无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材。

在本实用新型的一些实施例中，上述电磁加热箱7内设有两根加热管道8，两根上述加热管道8顺次连接，两根上述加热管道8与上述掺水管1连接，两根上述加热管道8的环侧均套设有加热线圈10，两个上述加热线圈10串联。

在上述实施例中，两根加热管道8顺次连接，使水源先后被上述两根加热管道8加热，具有加热效果好的优点，两根管道上的加热线圈10串联，使其电磁加热装置具有易控制的优点。

在本实用新型的一些实施例中，上述加热线圈10与上述控制柜4通过硅胶高温导线连接。

在上述实施例中，硅胶高温导线是指具有耐高温耐低温性能，具有电绝缘性能的导线，采用耐高温高强型、经特殊工艺加工而成。具有优良的高温耐低温性能，具有优良的电绝缘性能，优良的化学稳定性能，耐高电压，耐老化，使用寿命长。且柔软便于安装。

在本实用新型的一些实施例中，上述加热管道8外侧设有保温层11。

在上述实施例中，在加热管道8外设置保温层11，避免了加热管道8内水源热量的流失，外损较大的问题。

在本实用新型的一些实施例中，包括防爆接线装置5，上述电磁加热装置进水口、出水口分别设有防爆温度传感器6、防爆压力变送器，上述加热管道8环侧设有防爆温度传感器6，上述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器6、上述加热管道8环侧的防爆温度传感器6、上述防爆压力变送器均与防爆接线装置5连接，上述防爆接线装置5与上述控制柜4连接。

在上述实施例中，防爆温度传感器6、防爆压力变送器将监测的数据通过防爆接线装置5传输到控制柜4，可对掺水工艺进行控制。防爆温度传感器6、防爆压力变送器可连接智能控制系统实现对掺水工艺的智能控制。

在本实用新型的一些实施例中，上述防爆接线装置5包括相互连接的第一接线盒501，第二接线盒502，上述第二接线盒502设置在上述电磁加热箱7外侧，上述电磁加热箱7与上述控制柜4连接，上述第一接线盒501设置在上述电磁加热箱7内，上述第一接线盒501与上述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器6、上述加热管道8环侧的防爆温度传感器6、上述防爆压力变送器连接。

在上述实施例中，第一接线盒501连接电磁加热箱7内的电线，第二接线盒502与第一接线盒501电连接，即实现第二接线盒502与电磁加热箱7内电线的电连接，第二接线盒502上设有加热线圈10接口、防爆温度传感器6及防爆压力变送器导线接口。

在本实用新型的一些实施例中，上述第一接线盒501与上述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器6、上述加热管道8环侧的防爆温度传感器6、上述防爆压力变送器与上述第一接线盒501通过聚四氟绝缘层信号线连接。

在上述实施例中，聚四氟绝缘层信号线具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、电绝缘性、无毒害等优点。耐高温-使用工作温度达250摄氏度，电绝缘性-可以抵抗1500伏高电压。

在本实用新型的一些实施例中，上述第一接线盒501与上述第二接线盒502之间的电线套设有挠性管9。

在上述实施例中，将电线套在挠性管9内，对电线具有保护作用，使电线具有防紫外线、防尘、防水的作用。

综上，本实用新型提供了一种使用电磁加热的原油掺水系统，其至少具有以下有益效果：

本实用新型的原理：使掺水管1远离掺水罐2的一端与运送石油的原油管道12连通，控制柜4作为本实用新型水泵3、电磁加热装置的电气控制装置，电磁加热装置、水泵3均设置在掺水管1上，水泵3设置在电磁加热装置与掺水罐2之间，使掺水罐2内填充一定量的水，接通水泵3的电源，水泵3使掺水罐2内的水进入掺水管1内，掺水管1内的水经过水泵3进入电磁加热装置内，电磁加热装置对其内部的水进行加热后输出至掺水管1的末端后进入原油管道12内，原油管道12内的石油与加热后的水进行混合稀释。在上述过程中，原油管道12内的石油与加热后的水进行混合稀释，避免了原油管道12内石油的冻结，尤其是在寒冷的条件下。现有掺水管1内的水源通过燃气加热的形式进行加热，存在能耗大、不环保、效率低、不易控制的问题。通过电磁加热装置对掺水管1内的水源进行加热，电磁加热，是现今工业领域和民用设备中最广泛的一种加热方式，采用电磁加热技术，电磁感应加热技术简称为IH(Induction Heating)技术，是在法拉第感应定律的基础上发展起来的，是法拉第感应定律的一种应用形式，将电磁加热装置应用待原油开采中，解决了上述加热中能耗大、不环保、效率低、不易控制的问题。本实用新型的设计使原油管道12上的掺水工艺中，水的加热方式具有环保节能、效率高、易于控制的优点。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，包括掺水罐、控制柜，还包括掺水管，所述掺水管的一端与所述掺水罐内腔底部连通，所述掺水管上设有水泵，所述掺水管上设有用于加热水源的电磁加热装置，所述电磁加热装置、所述水泵均与控制柜连接。

2.根据权利要求1所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述电磁加热装置包括电磁加热箱，所述电磁加热箱内设有与所述掺水管连接的加热管道，所述加热管道与所述电磁加热箱通过支座连接，所述加热管道环侧套设有加热线圈。

3.根据权利要求2所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述电磁加热箱内设有两根加热管道，两根所述加热管道顺次连接，两根所述加热管道与所述掺水管连接，两根所述加热管道的环侧均套设有加热线圈，两个所述加热线圈串联。

4.根据权利要求2所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述加热线圈与所述控制柜通过硅胶高温导线连接。

5.根据权利要求2所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述加热管道外侧设有保温层。

6.根据权利要求2所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，包括防爆接线装置，所述电磁加热装置进水口、出水口分别设有防爆温度传感器、防爆压力变送器，所述加热管道环侧设有防爆温度传感器，所述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器、所述加热管道环侧的防爆温度传感器、所述防爆压力变送器均与防爆接线装置连接，所述防爆接线装置与所述控制柜连接。

7.根据权利要求6所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述防爆接线装置包括相互连接的第一接线盒，第二接线盒，所述第二接线盒设置在所述电磁加热箱外侧，所述电磁加热箱与所述控制柜连接，所述第一接线盒设置在所述电磁加热箱内，所述第一接线盒与所述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器、所述加热管道环侧的防爆温度传感器、所述防爆压力变送器连接。

8.根据权利要求7所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述第一接线盒与所述电磁加热装置进水口处的防爆温度传感器、所述加热管道环侧的防爆温度传感器、所述防爆压力变送器与所述第一接线盒通过聚四氟绝缘层信号线连接。

9.根据权利要求7所述的使用电磁加热的原油掺水系统，其特征在于，所述第一接线盒与所述第二接线盒之间的电线套设有挠性管。

Images