RU150167U1

RU150167U1 - DEVICE FOR HEATING WORKING AGENT IN OIL PRODUCTION

Info

Publication number: RU150167U1
Application number: RU2014122273/05U
Authority: RU
Inventors: Дамир Азатович Ишкинеев; Денис Владимирович Иванов; Наиль Салимзянович Хайбуллин
Original assignee: Публичное акционерное общество "МАКойл"
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2015-02-10

Abstract

Устройство для подогрева рабочего агента при нефтедобыче, содержащее емкость с теплоносителем и установленные в емкости с теплоносителем топочную камеру и продуктовый змеевик, дымовую трубу, коллектор, на котором установлена дымовая труба, крышу, установленную над емкостью с теплоносителем, на которой закреплены расширительный бак и площадка обслуживания, ящик для газового оборудования, закрепленный сбоку от емкости с теплоносителем, причем продуктовый змеевик установлен в верхней части емкости с теплоносителем и выполнен из труб, расположенных в поперечном сечении в шахматном порядке, топочная камера состоит из входной трубы с установленной с ее торца горелкой и пучка выходных труб, соединенных с коллектором, емкость с теплоносителем выполнена прямоугольной, а устройство установлено на единой раме, отличающееся тем, что введены компрессор низкого давления, вход которого соединен с трубопроводом подачи попутного газа из нефтедобывающих скважин, а выход соединен с входом подачи топлива в горелку, дозатор подачи реагента, вход которого соединен с хранилищем реагента, а выход соединен с продуктовым змеевиком, и емкость для жидкого топлива, выход которой соединен с входом подачи топлива в горелку.A device for heating the working agent during oil production, containing a container with a coolant and a combustion chamber and a food coil, a chimney, a collector on which a chimney is installed, a roof installed above a tank with a coolant on which an expansion tank and a platform are installed, installed in a tank with a coolant service box for gas equipment, fixed to the side of the tank with the coolant, and the food coil is installed in the upper part of the tank with coolant and made of pipes, laid in a staggered cross-section, the combustion chamber consists of an inlet pipe with a burner installed at its end and a bundle of outlet pipes connected to the collector, the tank with the coolant is rectangular, and the device is mounted on a single frame, characterized in that a low-pressure compressor is introduced the inlet of which is connected to the pipeline for supplying associated gas from oil wells, and the outlet is connected to the inlet of fuel supply to the burner, a reagent dispenser, the inlet of which is connected to the reagent storage, and the outlet is connected to the food coil, and a tank for liquid fuel, the outlet of which is connected to the inlet of the fuel supply to the burner.

Description

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована, в частности, в устройствах, обеспечивающих нагрев рабочего агента при принудительном вытеснении нефти из добывающей скважины рабочим агентом, закачиваемым в пласт через нагнетательную скважину под давлением.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used, in particular, in devices that provide heating of the working agent during the forced displacement of oil from the producing well by the working agent injected into the reservoir through an injection well under pressure.

Известны устройства, которые могут быть использованы для подогрева нефти и жидкостей.Known devices that can be used to heat oil and liquids.

Одно из таких устройств [RU 51519, U1, B01D 17/00, 27.02.2006] содержит подогреватель нефти в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, соединенного с трубопроводами подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы и емкость для низкопотенциального теплоносителя, причем, в качестве низкопотенциального носителя использована пластовая вода, а устройство снабжено трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя к теплообменникам подогрева нефти, деаэратором, насосами, соединенными между собой через тепловой насос с образованием замкнутого циркуляционного контура нефти.One of such devices [RU 51519, U1, B01D 17/00, 02.27.2006] contains an oil heater in the form of a heat pump with an intermediate coolant, which has a low boiling point connected to the supply and exhaust pipelines of the low-grade coolant, pumps and a tank for the low-grade heat carrier, moreover, formation water was used as a low-potential carrier, and the device is equipped with pipelines for supplying and discharging a high-temperature coolant to oil heating heat exchangers, a deaerator, and pumps, connected interconnected through a heat pump with the formation of a closed oil circulation loop.

Недостатком устройства является относительно низкая износоустойчивость.The disadvantage of this device is the relatively low wear resistance.

Известно также устройство [RU 54314, U1, B01D 17/00, 27.06.2006], содержащее тепловой насос с промежуточным теплоносителем, имеющим низкую точку кипения, соединенный с трубопроводами подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, в качестве которого используется пластовая вода, теплообменники подогрева нефти, выполняющий функции продуктового змеевика, резервуар-накопитель тепла, соединенный трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с тепловым насосом, трубопроводы подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с оборудованием сжигания факельного газа, трубопроводы подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с технологической печью и трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с теплообменниками подогрева нефти.It is also known a device [RU 54314, U1, B01D 17/00, 06/27/2006] containing a heat pump with an intermediate coolant having a low boiling point, connected to pipelines for supplying and discharging a low-grade coolant, which is used as formation water, oil heat exchangers acting as a food coil, a heat storage tank connected by pipelines for supplying and removing a high-temperature carrier to form a closed circulation circuit with a heat pump, pipelines for supplying and twater high carrier to form a closed circulation loop equipment burning flare gas supply pipes and discharge high carrier to form a closed circulation circuit with the process furnace and the pipes supplying and discharging high carrier to form a closed loop with a circulating oil heating heat exchangers.

Недостатком этого технического решения является относительно низкая производительность и относительно низкое удобство эксплуатации.The disadvantage of this technical solution is the relatively low productivity and relatively low ease of use.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство [RU 102898, U8, B01D 17/00, 20.03.2011], содержащее емкость с теплоносителем и установленные в емкости с теплоносителем топочную камеру и продуктовый змеевик, дымовую трубу, коллектор, на котором установлена дымовая труба, крыша, установленная над емкостью с теплоносителем, и на которой закреплены расширительный бак и площадка обслуживания, ящик для газового оборудования, закрепленный сбоку от емкости с теплоносителем, причем, продуктовый змеевик установлен в верхней части емкости с теплоносителем и выполнен из труб, расположенных в поперечном сечении в шахматном порядке, топочная камера состоит из входной трубы с установленной с ее торца горелкой, и пучка выходных труб, соединенных с коллектором, емкость с теплоносителем выполнена прямоугольной, а устройство установлено на единой раме.The closest in technical essence to the proposed is a device [RU 102898, U8, B01D 17/00, 03/20/2011], containing a container with a coolant and installed in the tank with a coolant, a combustion chamber and a food coil, a chimney, a collector on which a smoke a pipe, a roof installed above the tank with the coolant, and on which the expansion tank and the service platform are fixed, a box for gas equipment, fixed to the side of the tank with the coolant, moreover, the food coil is installed in the upper part of the tank spacing with the heat carrier and made of pipes arranged in a staggered cross-section, the combustion chamber consists of an inlet pipe with a burner installed from its end and a bundle of output pipes connected to the collector, the tank with the heat carrier is made rectangular, and the device is mounted on a single frame .

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая эффективность нагрева рабочего агента при принудительном вытеснении нефти из добывающей скважины подогретым рабочим агентом при использовании в качестве топлива попутного газа из нефтедобывающих скважин, что приводит к непостоянству параметров прогрева и даже к его срыву.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low efficiency of heating the working agent during the forced displacement of oil from the producing well by the heated working agent when using associated gas from oil producing wells as fuel, which leads to inconsistency of the heating parameters and even to its failure.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в повышении эффективности нагрева рабочего агента.The problem to which the proposed utility model is directed is to increase the heating efficiency of the working agent.

Требуемый технический результат заключается в повышении эффективности нагрева рабочего агента при использовании в качестве топлива попутного газа из нефтедобывающих скважин.The required technical result is to increase the heating efficiency of the working agent when using associated gas from oil producing wells as fuel.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее емкость с теплоносителем, в которой установлены топочная камера и продуктовый змеевик, а также дымовую трубу, коллектор, на котором установлена дымовая труба, крыша, установленная над емкостью с теплоносителем, и на которой закреплены расширительный бак и площадка обслуживания, ящик для газового оборудования, закрепленный сбоку от емкости с теплоносителем, причем, продуктовый змеевик установлен в верхней части емкости с теплоносителем и выполнен из труб, расположенных в поперечном сечении в шахматном порядке, топочная камера состоит из входной трубы с установленной с ее торца горелкой, и пучка выходных труб, соединенных с коллектором, емкость с теплоносителем выполнена прямоугольной, а устройство установлено на единой раме, согласно предложенной полезной модели, введены компрессор низкого давления, вход которого соединен с трубопроводом подачи попутного газа из нефтедобывающих скважин, а выход соединен с входом подачи топлива в горелку, дозатор подачи реагента, вход которого соединен с хранилищем реагента, а выход соединен с продуктовым змеевиком, и емкость для жидкого топлива, выход которой соединен с входом подачи топлива в горелку.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in a device containing a tank with a coolant, in which a combustion chamber and a food coil are installed, as well as a chimney, a collector on which a chimney is installed, a roof installed above the tank with a coolant , and on which an expansion tank and a service platform are fixed, a box for gas equipment, fixed to the side of the tank with a coolant, moreover, a food coil is installed in the upper part of the tank with heat with a carrier and made of pipes arranged in a staggered cross-section, the combustion chamber consists of an inlet pipe with a burner installed from its end, and a bundle of output pipes connected to the collector, the tank with the coolant is made rectangular, and the device is mounted on a single frame, according to of the proposed utility model, a low-pressure compressor is introduced, the inlet of which is connected to the associated gas supply pipeline from oil producing wells, and the outlet is connected to the fuel supply to the burner, the reagent feed meter the one whose input is connected to the reagent storage, and the output is connected to the food coil, and a tank for liquid fuel, the output of which is connected to the fuel inlet to the burner.

на Фиг. 1 - конструкция устройства для подогрева рабочего агента при нефтедобыче, виды спереди и сбоку, с разрезами.in FIG. 1 - design of a device for heating the working agent in oil production, front and side views, with cuts.

на Фиг. 2 - схема района добычи нефти при использовании устройства для подогрева рабочего агента при нефтедобыче, когда реализуется способ нефтедобычи с нагнетательной и добывающими скважинами с искусственно созданным подпорным режимом.in FIG. 2 is a diagram of an oil production region when using a device for heating a working agent during oil production, when an oil production method is implemented with injection and production wells with artificially created retaining mode.

Устройство для подогрева рабочего агента при нефтедобыче (фиг. 2) содержит емкость 1 с теплоносителем, продуктовый змеевик 2, крышу 3, топочную камера 4, горелку 5, расширительный бак 6, коллектор 7, площадку 8 обслуживания, ящик 9 для газового оборудования, дымовую трубу 10, емкость 11 для жидкого топлива, компрессор 12 низкого давления, дозатор 13 подачи реагента.A device for heating the working agent during oil production (Fig. 2) contains a tank 1 with a coolant, a food coil 2, a roof 3, a combustion chamber 4, a burner 5, an expansion tank 6, a collector 7, a service platform 8, a box 9 for gas equipment, smoke a pipe 10, a tank 11 for liquid fuel, a low pressure compressor 12, a reagent dispenser 13.

В устройстве для подогрева рабочего агента при нефтедобыче продуктовый змеевик 2 и топочная камера 4 установлены в емкости 1 с теплоносителем, дымовая труба 10 установлена на коллекторе 7, крыша 3 установлена над емкостью 1 с теплоносителем, на которой закреплены расширительный бак 6 и площадка 8 обслуживанияIn the device for heating the working agent during oil production, a food coil 2 and a combustion chamber 4 are installed in a tank 1 with a coolant, a chimney 10 is installed on a collector 7, a roof 3 is installed over a tank 1 with a coolant, on which an expansion tank 6 and a service platform 8 are fixed

Кроме того, в устройстве для подогрева рабочего агента при нефтедобыче ящик 9 для газового оборудования закреплен сбоку от емкости 1 с теплоносителем, продуктовый змеевик 2 установлен в верхней части емкости 1 с теплоносителем и выполнен из труб, расположенных в поперечном сечении в шахматном порядке, топочная камера 4 состоит из входной трубы с установленной с ее торца горелкой 5, и пучка выходных труб, соединенных с коллектором 7, емкость с теплоносителем выполнена прямоугольной, устройство установлено на единой раме, вход компрессор 12 низкого давления соединен с трубопроводом подачи попутного газа из нефтедобывающих скважин (на чертеже не показан), а выход компрессора 12 низкого давления соединен с входом подачи топлива в горелку 5, вход дозатора 13 подачи реагента соединен с хранилищем реагента (на чертеже не показан), а выход дозатора 13 подачи реагента соединен с продуктовым змеевиком 2, а выход емкости 11 для жидкого топлива соединен с входом подачи топлива в горелку 5.In addition, in the device for heating the working agent during oil production, the box 9 for gas equipment is fixed to the side of the tank 1 with the coolant, the food coil 2 is installed in the upper part of the tank 1 with the coolant and is made of pipes arranged in a staggered cross-section, the combustion chamber 4 consists of an inlet pipe with a burner 5 installed at its end, and a bundle of outlet pipes connected to the collector 7, the container with the coolant is rectangular, the device is mounted on a single frame, the compressor input 12 bottom pressure is connected to the pipeline for supplying associated gas from oil wells (not shown in the drawing), and the output of the low pressure compressor 12 is connected to the fuel inlet to the burner 5, the input of the reagent dispenser 13 is connected to the reagent storage (not shown), and the output of the dispenser 13 of the reagent supply is connected to the food coil 2, and the output of the liquid fuel tank 11 is connected to the fuel inlet to the burner 5.

На фиг. 2 - схеме района добычи нефти при использовании устройства для подогрева рабочего агента при нефтедобыче, когда реализуется способ нефтедобычи с нагнетательной и добывающими скважинами с искусственно созданным подпорным режимом, обозначены: 14 - добывающие скважины, 15 нагнетательная скважина, 16 - устройство для подогрева рабочего агента при нефтедобыче.In FIG. 2 is a diagram of the oil production region when using a device for heating the working agent in oil production, when the oil production method is implemented with injection and production wells with artificially created retaining conditions, 14 are indicated: production wells, 15 injection well, 16 - device for heating the working agent when oil production.

Устройство для подогрева рабочего агента при нефтедобыче работает следующим образом. Попутный газ из затрубных пространств добывающих скважин (собираемый при помощи компрессора 12 низкого давления) или жидкое печное топливо (самотеком из емкости для жидкого топлива 11) поступает в горелку 5 и, перемешиваясь с воздухом, полностью сгорает в топочной камере 4. Образовавшиеся в процессе сгорания дымовые газы, проходя через топочную камеру 4, нагревают теплоноситель, заключенный в емкости 1 с теплоносителем, который, в свою очередь, нагревает транспортируемую среду (пластовую воду) в продуктовом змеевике 2.A device for heating the working agent during oil production works as follows. Associated gas from the annular spaces of producing wells (collected using a low-pressure compressor 12) or liquid furnace fuel (by gravity from the liquid fuel tank 11) enters the burner 5 and, mixed with air, completely burns in the combustion chamber 4. Formed during the combustion process flue gases passing through the combustion chamber 4, heat the coolant enclosed in a tank 1 with a coolant, which, in turn, heats the transported medium (produced water) in the food coil 2.

Выполнение емкости 1 с теплоносителем прямоугольной позволяет сделать устройство более компактным и, вследствие этого, увеличивается длина продуктового змеевика 2, что позволяет увеличить поверхность теплообмена и производительность устройства. Кроме того, выполнение продуктового змеевика 2 из труб, расположенных в поперечном сечении в шахматном порядке, позволяет улучшить условия теплообмена и также повысить производительность устройства. Этот эффект усиливается и благодаря тому, что, соединение труб продуктового змеевика 2 выполнено с полными отводами, что приводит к уменьшению гидравлических сопротивлений в нем, и, как следствие, также увеличивает производительность устройства. Соединение топочной камеры с коллектором в виде пучка труб приводит к увеличению поверхности теплообмена. Подача реагента в продуктовый змеевик, с помощью дозатора 13 подачи регента, повышает коррозионную стойкость змеевика, а также оборудования нагнетательной скважины и способствует повышению нефтеотдачи.The execution of the container 1 with a rectangular heat carrier allows you to make the device more compact and, consequently, increases the length of the product coil 2, which allows to increase the heat transfer surface and the performance of the device. In addition, the implementation of the grocery coil 2 from pipes arranged in a cross-section in a checkerboard pattern allows to improve heat transfer conditions and also increase the productivity of the device. This effect is enhanced due to the fact that the connection of the pipes of the food coil 2 is made with full bends, which leads to a decrease in hydraulic resistance in it, and, as a result, also increases the productivity of the device. The connection of the combustion chamber with the collector in the form of a tube bundle leads to an increase in the heat transfer surface. The supply of reagent to the product coil, using the dispenser 13, increases the corrosion resistance of the coil, as well as the equipment of the injection well and contributes to enhanced oil recovery.

Использование компрессора низкого давления 12 позволяет собирать газ из затрубных пространств добывающих скважин, что тоже влияет на повышение нефтеотдачи из-за отсутствия нарастания газовых шапок в скважинах, обеспечивая топливом комбинированную горелку 5 (работающую на газе среднего и низкого давления) установленную в предлагаемом устройстве, а так же улучшается экологическая обстановка в районе нефтедобывающих скважин. Расход газа поступающего на горелку регулируется с помощью частотного преобразователя компрессора.The use of low-pressure compressor 12 allows you to collect gas from the annular spaces of production wells, which also affects the increase in oil recovery due to the absence of gas caps in the wells, providing fuel for a combined burner 5 (operating on medium and low pressure gas) installed in the proposed device, and The environmental situation in the area of oil wells is also improving. The gas flow to the burner is controlled by the frequency converter of the compressor.

Таким образом, благодаря введению дополнительного арсенала технических средств достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эффективности нагрева рабочего агента при использовании в качестве топлива попутного газа из нефтедобывающих скважин, что обеспечивает постоянство параметров прогрева и исключает его срыв при использовании в качестве топлива попутного газа из нефтедобывающих скважин.Thus, due to the introduction of an additional arsenal of technical means, the required technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency of heating the working agent when using associated gas from oil producing wells as fuel, which ensures constant heating parameters and eliminates its breakdown when using associated gas from oil producing wells wells.

При этом, введенный компрессор низкого давления, вход которого соединен с трубопроводом подачи попутного газа из нефтедобывающих скважин, а выход соединен с входом подачи топлива в горелку, позволяет обеспечить стабильную подачу газообразного топлива из добывающих скважин, что характеризуется нестабильностью давления и возможными перерывами, емкость для жидкого топлива, выход которой соединен с входом подачи топлива в горелку, позволяет обеспечить стабильность подогрева при нестабильном давлении газа и срыве подачи, а дозатор подачи реагента, вход которого соединен с хранилищем реагента, а выход соединен с продуктовым змеевиком, повышает коррозионную стойкость змеевика, что также обеспечивает стабильность подогрева при использовании в качестве рабочего агента подтоварной воды.At the same time, the introduced low-pressure compressor, the inlet of which is connected to the associated gas supply pipe from oil producing wells, and the outlet is connected to the fuel supply to the burner, allows for stable supply of gaseous fuel from the producing wells, which is characterized by pressure instability and possible interruptions, the capacity for liquid fuel, the output of which is connected to the inlet of the fuel supply to the burner, allows to ensure the stability of heating with unstable gas pressure and disruption of supply, and the dispenser reagent, the input of which is connected to the storage of the reagent, and the output is connected to the food coil, increases the corrosion resistance of the coil, which also ensures the stability of heating when using commercial water as a working agent.

Claims

A device for heating the working agent during oil production, containing a container with a coolant and a combustion chamber and a food coil, a chimney, a collector on which a chimney is installed, a roof installed above the tank with a coolant, on which the expansion tank and platform are installed, installed in the tank with coolant service box for gas equipment, fixed to the side of the tank with the coolant, and the food coil is installed in the upper part of the tank with coolant and made of pipes, laid in a staggered cross-section, the combustion chamber consists of an inlet pipe with a burner installed at its end and a bundle of outlet pipes connected to the collector, the tank with the coolant is rectangular, and the device is mounted on a single frame, characterized in that a low-pressure compressor is introduced the input of which is connected to the pipeline for supplying associated gas from oil wells, and the output is connected to the input of fuel supply to the burner, a reagent dispenser, the inlet of which is connected to the reagent storage, and the outlet is connected to the food coil, and a tank for liquid fuel, the outlet of which is connected to the inlet of the fuel supply to the burner.