CN220101250U - 一种太阳能井口加热橇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种太阳能井口加热橇，涉及石油开采设备技术领域，包括电加热模块和太阳能加热模块，该电加热模块包括电加热器、第一输送管道和输出管道，所述第一输送管道的一端与电加热器连接，所述输出管道的一端与电加热器连接；该太阳能加热模块包括换热器、太阳能集热器、泵、第二输送管道、第三输送管道和第四输送管道；换热器具有壳程入口、壳程出口、管程入口和管程出口；第二输送管道的一端与第一输送管道连接，另一端与所述换热器壳程入口连接，换热器壳程出口与第一输送管道相连；第三输送管道的一端与换热器管程入口连接，另一端与换热器管程出口连接。与传统的电加热器对采出液加热相比，本实用新型通过太阳能加热的方式能够部分替代电加热器的电能消耗，从而起到节能的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采设备技术领域，具体涉及一种太阳能井口加热橇。
背景技术
在石油开采过程中，油井采出液具有一定的粘度，在此过程需要降低采出液的粘度进而降低采出液在管道中摩擦阻力，减小井口压力，可以提高油井的产量。目前降低采出液粘度的常用方法是用电加热器将其加热到40℃左右再进入下游管道。但是，这种电加热器的长期使用会耗费大量的电能从而提高了采油成本。
因此，目前亟需一种太阳能井口加热橇，利用太阳能所产生的热量以替代部分电热器的电耗达到节能降耗的目的，特别是对于阳光资源丰富的西部油田具有更加明显的经济效益。
实用新型内容
本实用新型目的在于：提供了一种太阳能井口加热橇，解决在采油过程中电加热器能耗过高的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种太阳能井口加热橇，包括：橇座以及布置在橇座上的电加热模块和太阳能加热模块。
电加热模块，该电加热模块包括电加热器、第一输送管道和输出管道，所述第一输送管道的一端与电加热器连接，所述输出管道的一端与电加热器连接；
太阳能加热模块，该太阳能加热模块包括换热器、太阳能集热器、泵、第二输送管道、第三输送管道和第四输送管道；所述换热器具有壳程入口、管程入口、管程出口和壳程出口；所述第二输送管道的一端与第一输送管道连接，另一端与所述壳程入口连接；所述第三输送管道的一端与管程出口连接，另一端与管程入口连接；所述第四输送管道的一端与壳程出口连接，另一端与第一输送管道连接；所述第一输送管道上设置有阀门，所述阀门处于第二输送管道与第四输送管道之间，所述储液罐与第三输送管道连接；
所述泵和太阳能集热器设置在所述第三输送管道上，所述泵靠近所述换热器的管程出口端，所述太阳能集热器位于所述泵的出口端。
进一步的，还包括第五输送管道、第六输送管道和第七输送管道；
所述储液罐上设置有第一输入端口、第二输入端口和输出端口；所述第五输送管道的一端与第一输入端口连接，另一端与第三输送管道连接；所述第六输送管道的一端与第二输入端口连接，另一端与第三输送管道连接；所述七输送管道的一端与输出端口连接，另一端与第三输送管道连接；
所述第六输送管道和第七输送管道与第三输送管道的连接处设置有三通阀，所述第五输送管道上设置有电动阀门。
进一步的，还包括第八输送管道和蓄热器；
所述第八输送管道的两端与第三输送管道连接；所述第八输送管道的一端靠近太阳能集热器的输出端，另一端与第三输送管道连接；
所述第八输送管道与第三输送管道的连接处设置有三通阀，所述三通阀位于太阳能集热器和蓄热器之间；所述第三输送管道上靠近所述换热器的管程出口和管程入口处设置有阀门。
进一步的，所述第三输送管道上还设置有第九输送管道；所述第九输送管道的一端靠近换热器的管程出口，另一端与第三输送管道连接；所述第九输送管道与第三输送管道的连接处设置有三通阀，所述此三通阀靠近换热器的管程入口。
进一步的，所述第三输送管道上设置有止回阀，所述止回阀靠近所述泵的出口端。
进一步的，还包括仪表控制元件，该仪表控制元件设置在电加热器、换热器、太阳能集热器、泵、储液罐、第二输送管道、第三输送管道、第四输送管道、第五输送管道、第六输送管道、第七输送管道和输出管道上。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过太阳能加热的方式对某种液体媒介加热，液体媒介又通过换热器和井口采出液换热从而提高采出液的温度，使其粘度降低，最终达到降低井口压力，提高油井产量的目的。与传统的电加热器加热的方式相比，采用太阳能的方式加热能够部分替代电加热器电耗，显著降低能耗，具有较好的节能效果。
附图说明
图1为本实用新型的流程结构示意图；
图2为本实用新型的换热器结构示意图。
图中标记及零部件名称：
1-第一输送管道，2-第二输送管道，3-第三输送管道，4-第四输送管道，5-第五输送管道，6-第六输送管道，7-第七输送管道，8-第八输送管道，9-第九输送管道，10-输出管道，11-电加热器，12-换热器，13-太阳能集热器，14-泵，15-壳程入口，16-管程入口，17-管程出口，18-壳程出口，19-储液罐，20-蓄热器，21-止回阀，22-阀门，23-三通阀，24-仪表控制元件，25-电动阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实施例中提供了一种太阳能井口加热橇，如图1-图2所示，包括：太阳能井口加热器，包括橇座以及布置在橇座上的电加热模块和太阳能加热模块；
电加热模块，该电加热模块包括电加热器11、第一输送管道1和输出管道10，第一输送管道1的一端与电加热器11连接，输出管道10的一端与电加热器11连接；
太阳能加热模块，该太阳能加热模块包括换热器12、太阳能集热器13、泵14、第二输送管道2、第三输送管道3和第四输送管道4；换热器12具有壳程入口15、管程入口16、管程出口17和壳程出口18；第二输送管道2的一端与第一输送管道1连接，另一端与壳程入口15连接；第三输送管道3的一端与管程出口17连接，另一端与管程入口16连接；第四输送管道4的一端与壳程出口18连接，另一端与第一输送管道1连接；第一输送管道1上设置有阀门22，阀门22处于第二输送管道2与第四输送管道4之间；储液罐19与第三输送管道3连接；
泵14和太阳能集热器13设置在第三输送管道3上，泵14靠近管程出口17，太阳能集热器13位于泵14的出口端。其中，除太阳能集热器13外，其他的部件均设置在橇座上。
实际工作的过程中，储液罐19的液体在泵14的作用下，依次通过第三输送管道3进入太阳能集热器13中加热，加热后的液体依次经过第三输送管道3、换热器12管程入口16进入换热器12中；与此同时，油井采出液油依次经过第一输送管道1、第二输送管道2、换热器12壳程入口15进入换热器12中与被太阳能加热的液体媒介换热。采出液温度升高后依次通过换热器12壳程出口18、第四输送管道4、电加热器11和输出管道10输出到下游管道。在此过程中，通过对换热器12壳程出口18采出液温度的监测，当温度低于所设定的温度时，电加热器11开始启动，将采出液加热至所设定温度；当壳程出口18温度达到设定温度时，电加热器11停止工作，此过程在仪表控制元件24的控制下自动完成。
本实用新型通过太阳能对某种液体媒介加热，又通液体媒介与井口采出液换热的方式提高采出液温度，从而降低采出液粘度同时降低井口压力，提高油井产量。与传统的电加热器加热的方式相比，采用太阳能加热的方式能显著降低能耗，具有广泛的应用前景。
对上述实施例进一步优化，还包括第五输送管道5、第六输送管道6和第七输送管道7；
储液罐19上设置有第一输入端口、第二输入端口和输出端口；第五输送管道5的一端与第一输入端口连接，另一端与第三输送管道3连接；第六输送管道6的一端与第二输入端口连接，另一端与第三输送管道3连接；七输送管道7的一端与输出端口连接，另一端与第三输送管道3连接；
第六输送管道6和第七输送管道7与第三输送管道3的连接处设置有三通阀23，第五输送管道5上设置有电动阀门25。
其中，在正常操作中，液体媒介通过泵14出口进入第三输送管道3，被太阳能集热器13加热后沿第三输送管道3，并通过三通阀23进入换热器12的管程入口16，与采出液换热后，再经过换热器管程出口17，沿第五输送管道5进入储液罐19第一输入端口，在储液罐19中形成一定的液位，通过储液罐19输出端口经过第七输送管道7进入第三输送管道3最后进入泵14的进口，完成闭路循环。
对上述实施例进一步优化，当夏季白天气温较高时，通过太阳能集热器13收集的热量较多，液体媒介温度过高时，则采用蓄热流程，当夜晚采用蓄热流程不足以将井口采出液换热到设定温度时，电加热器11在仪表控制元件24的作用下自动启动，补充所需热量，将井口采出液加热到设定的温度。
还包括第八输送管道8和蓄热器20；其中，蓄热器20中充装有蓄热材料，其在室温下为固态晶体，当把材料加热到80℃时，这种蓄热材料会由固态晶体转为液态，同时吸收热量并完成储热过程；当蓄热材料冷却到80℃以下，又会重新结晶变成固态，同时放出热量，完成放热过程。这种材料在固液两相转变过程中，温度保持不变，吸收和放出热量。
第八输送管道8的两端与第三输送管道3连接；蓄热器20设置在第八输送管道8上，第八输送管道8的上游一端靠近太阳能集热器13的输出端，另一端与第三输送管道3连接；
第八输送管8与第三输送管道3的连接的上游一端设置有三通阀23，另一端与第三输送管道3连接；第三输送管道3上靠近换热器12的管程入口16和管程出口17处设置有阀门22。
其中，当气温较高，液体媒介温度较高时，通过三通阀23分为两路，一路按照原来的流程经过换热器12与采出液换热；另一路进入蓄热器20蓄热后再与输送管道3汇合后去换热器12与采出液换热。其中，所有动作都是在仪表控制元件24作用下自动实现。
对上述实施例进一步优化，第三输送管道3上还设置有第九输送管道9；第九输送管道9的一端靠近换热器12的管程出口17，另一端与第三输送管道3连接，第九输送管道9与第三输送管道3的连接处设置有三通阀23，该三通阀23靠近换热器12管程入口16。
当在停井状态，或者气温太高，本系统不能正常工作时，泵14将管道中的液体介质通过第三管道3、第九输送管道9、第三输送管道3、第六输送管道6输送至储液罐19。以上动作在仪表控制元件的作用下自动完成。
对上述实施例进一步优化，第三输送管道3上设置有止回阀23，止回阀23靠近泵14的出口端。其中，止回阀23的设置能够防止第三输送管道3中的液体介质回流。
对上述实施例进一步优化，还包括仪表控制元件，该仪表控制元件设置在电加热器11、换热器12、太阳能集热器13、泵14、储液罐19、第二输送管道2、第三输送管道3、第四输送管道4、第五输送管道5、第六输送管道6、第七输送管道7和输出管道10上。其中，仪表控制元件的设置可以使得太阳能井口加热橇的运行处于自动控制的状态，降低人力成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种太阳能井口加热橇，其特征在于，包括：橇座及布置在橇座上的电加热模块和太阳能加热模块；
电加热模块，该电加热模块包括电加热器(11)、第一输送管道(1)和输出管道(10)，所述第一输送管道(1)的一端与电加热器(11)连接，所述输出管道(10)的一端与电加热器(11)连接；
太阳能加热模块，该太阳能加热模块包括换热器(12)、太阳能集热器(13)、泵(14)、储液罐(19)、第二输送管道(2)、第三输送管道(3)和第四输送管道(4)；所述换热器(12)具有壳程入口(15)、管程入口(16)、管程出口(17)和壳程出口(18)；所述第二输送管道(2)的一端与第一输送管道(1)连接，另一端与所述换热器(12)壳程入口(15)连接；所述第三输送管道(3)的一端与换热器(12)管程出口(17)连接，另一端与换热器(12)管程入口(16)连接；所述第四输送管道(4)的一端与换热器(12)壳程出口(18)连接，另一端与第一输送管道(1)连接；所述第一输送管道(1)上设置有阀门(22)，所述阀门(22)处于第二输送管道(2)与第四输送管道(4)之间，所述储液罐(19)与第三输送管道(3)连接；
所述泵(14)和太阳能集热器(13)设置在所述第三输送管道(3)上，所述泵(14)位于所述换热器(12)管程出口(17)端，所述太阳能集热器(13)位于所述泵(14)的出口端。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能井口加热橇，其特征在于，还包括第五输送管道(5)、第六输送管道(6)和第七输送管道(7)；
所述储液罐(19)上设置有第一输入端口、第二输入端口和输出端口；所述第五输送管道(5)的一端与第一输入端口连接，另一端与第三输送管道(3)连接；所述第六输送管道(6)的一端与第二输入端口连接，另一端与第三输送管道(3)连接；所述七输送管道(7)的一端与输出端口连接，另一端与第三输送管道(3)连接；
所述第六输送管道(6)和第七输送管道(7)与第三输送管道(3)的连接处设置有三通阀，所述第五输送管道(5)上设置有电动阀(25)。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能井口加热橇，其特征在于，还包括第八输送管道(8)和蓄热器(20)；
所述第八输送管道(8)的两端与第三输送管道(3)连接；所述第八输送管道(8)的上游一端靠近太阳能集热器(13)的输出端，另一端与第三输送管道(3)连接；
所述第八输送管道(8)与第三输送管道(3)的连接处设置有三通阀；所述第三输送管道(3)上靠近所述换热器(12)的管程出口(17)和管程入口(16)处设置有阀门(22)。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能井口加热橇，其特征在于，所述第三输送管道(3)上还设置有第九输送管道(9)；所述第九输送管道(9)的一端靠近换热器(12)的管程出口(17)，另一端与第三输送管道相连；所述第九输送管道(9)与第三输送管道(3)的连接处设置有三通阀(23)，所述第九输送管道(9)与第三输送管道(3)连接的三通阀(23)靠近换热器(12)的管程入口(16)。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能井口加热橇，其特征在于，所述第三输送管道(3)上设置有止回阀(21)，所述止回阀(21)靠近所述泵(14)的出口端。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能井口加热橇，其特征在于，还包括仪表控制元件(24)，该仪表控制元件(24)设置在电加热器(11)、换热器(12)、太阳能集热器(13)、泵(14)、储液罐(19)、第二输送管道(2)、第三输送管道(3)、第四输送管道(4)、第五输送管道(5)、第六输送管道(6)、第七输送管道(7)和输出管道(10)上。
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| CN202321359253.9U CN220101250U (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种太阳能井口加热橇 |
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| CN202321359253.9U CN220101250U (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种太阳能井口加热橇 |
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Cited By (1)
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| CN118376010A (zh) * | 2024-06-24 | 2024-07-23 | 新疆石油管理局有限公司 | 用于光热耦合加热的撬装装置 |
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2023
- 2023-05-31 CN CN202321359253.9U patent/CN220101250U/zh active Active
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