RU2146001C1 - Mobile heat exchanger to heat technological fluid on well - Google Patents
Mobile heat exchanger to heat technological fluid on well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146001C1 RU2146001C1 RU98122742A RU98122742A RU2146001C1 RU 2146001 C1 RU2146001 C1 RU 2146001C1 RU 98122742 A RU98122742 A RU 98122742A RU 98122742 A RU98122742 A RU 98122742A RU 2146001 C1 RU2146001 C1 RU 2146001C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- enclosure
- heat exchanger
- heat
- mobile
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к средствам нагрева технологических жидкостей и нефтегазодобыче, в частности используется для закачки нагретого растворителя при депарафинизации подземного оборудования скважин, и может быть применено в нефтехимической и других отраслях промышленности. The alleged invention relates to a means of heating process liquids and oil and gas production, in particular it is used to pump heated solvent during dewaxing of underground well equipment, and can be used in petrochemical and other industries.
Известны кожухотрубные теплообменики для нагрева жидкости, состоящие из подводящих и отводящих коллекторов и трубного пучка, закрепленного в трубных решетках, которые заключены в общий кожух /1/. Known shell-and-tube heat exchangers for heating liquids, consisting of inlet and outlet collectors and a tube bundle fixed in tube sheets, which are enclosed in a common casing / 1 /.
Недостатком этих теплообменников является ограничение в применении в условиях высокого давления, необходимого для обеспечения непрерывности процесса нагрева и закачки технологической жидкости в скважину. Кроме того, требуется сложная конструкция теплообменника при существенной разности температур теплообменивающихся сред. The disadvantage of these heat exchangers is the restriction in use under high pressure conditions, necessary to ensure the continuity of the process of heating and pumping the process fluid into the well. In addition, a complex design of the heat exchanger is required with a significant temperature difference between the heat exchanging media.
Известен также выбранный в качестве ближайшего аналога теплообменник для нагрева технологических жидкостей на скважине, содержащий подводящие и отводящие каналы для теплоносителя и подогреваемой жидкости, последовательно соединенные многоходовые трубные пары, состоящие из наружных труб со спиральным оребрением внешних поверхностей /2/. Also known is selected as the closest analogue to a heat exchanger for heating process fluids in the well, containing inlet and outlet channels for a coolant and a heated fluid, series-connected multi-way pipe pairs consisting of external pipes with spiral finning of external surfaces / 2 /.
Недостатком этих теплообменников является громоздкая конструкция и большой расход металла на единицу поверхности теплообмена. Значительная площадь внешней поверхности наружных труб не участвует в теплообменном процессе, а наоборот является источником потери тепла. The disadvantage of these heat exchangers is the bulky design and high metal consumption per unit of heat transfer surface. A significant area of the outer surface of the outer pipes is not involved in the heat transfer process, but rather is a source of heat loss.
Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена за счет рационального использования теплоносителя. The purpose of the invention is to increase the efficiency of heat transfer due to the rational use of the coolant.
Поставленная цель достигается тем, что в многоходовом теплообменнике типа "труба в трубе" внутренние трубы с наружной стороны снабжены спиральным оребрением. Последовательно соединенные трубные пары расположены в виде S-образного горизонтального трубного пучка и размещены в цилиндрическом кожухе. В верхней трубной паре наружная и внутренняя трубы за кожухом имеют продолжение, где снабжены соответственно отводящим и подводящим каналами. В нижней трубной паре внутренняя труба имеет тангенциальный выход во внутреннюю полость кожуха, а наружная труба имеет продолжение за кожухом и снабжена подводящим каналом для поступление подогреваемой жидкости. Кожух у задней стенки снабжен Г-образным отводящим патрубком с боковым отверстием в верхней части, обеспечивающим выход теплоносителя и его уровень в кожухе. This goal is achieved by the fact that in the multi-pass pipe-to-pipe heat exchanger, the inner pipes are provided with spiral fins from the outside. Serially connected pipe pairs are arranged in the form of an S-shaped horizontal tube bundle and are placed in a cylindrical casing. In the upper pipe pair, the outer and inner pipes behind the casing have a continuation, where they are equipped with respectively outlet and inlet channels. In the lower pipe pair, the inner pipe has a tangential exit into the inner cavity of the casing, and the outer pipe has a continuation behind the casing and is equipped with a supply channel for the intake of heated fluid. The casing at the rear wall is equipped with an L-shaped outlet pipe with a side hole in the upper part, providing the coolant outlet and its level in the casing.
На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник в продольном разрезе; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная схема обвязки передвижного теплообменника на скважине. In FIG. 1 shows the proposed heat exchanger in longitudinal section; in FIG. 2 is a cross section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a schematic diagram of a strapping of a mobile heat exchanger in the well.
Теплообменник состоит из кожуха 1 с крышкой 2. В кожухе 1 в виде S-образного трубного пучка расположены трубные пары, состоящие из наружных труб 3 и концентрично расположенных в них внутренних труб 4 с наружными спиральными ребрами 5. Кольцевые пространства трубных пар между собой последовательно соединены дугообразными перемычками 6. Внутренние трубы 4 последовательно между собой соединены с помощью U-образных трубок 7. Первая трубная пара имеет продолжение, где за крышкой 2 наружная труба 3 снабжена отводящим каналом 8, а внутренняя труба 4 подводящим каналом 9 для входа теплоносителя (пара). Внутренняя труба 4 в последней нижней трубной паре имеет тангенциальный выход 10 во внутреннюю полость кожуха 1, который снабжен Г-образным отводящим патрубком 11 с боковым отверстием 12 для свободного выхода теплоносителя (конденсата пара) в атмосферу и сливным патрубком 13. Последняя наружная труба 3 также за крышкой 2 имеет продолжение и снабжена подводящим каналом 14 для поступления подогреваемой жидкости в теплообменник. The heat exchanger consists of a
Предлагаемый теплообменник, смонтированный на шасси двухколесного автоприцепа, применяется для передачи тепла от пара к углеводородным растворителям (соляродистиллятам) при осуществлении одновременно теплового и химического (комбинированного) метода очистки отложений парафина с поверхности оборудования скважин. В зависимости от технологии промывки скважины подогретый растворитель закачивается в затрубное пространство или в колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), или же через промывочные трубки меньшего диаметра, спущенные в НКТ. The proposed heat exchanger mounted on the chassis of a two-wheeled trailer is used to transfer heat from steam to hydrocarbon solvents (hydrodistillates) while simultaneously using the thermal and chemical (combined) method for cleaning paraffin deposits from the surface of well equipment. Depending on the well flushing technology, the heated solvent is pumped into the annulus or into the tubing string (tubing), or through smaller diameter flushing tubes deflated into the tubing.
При этом кроме передвижного теплообменника 15 для осуществления технологии применяются насосный агрегат (ЦА-320) 17, передвижная паровая установка (ППУ) 18 и автоцистерна 19 с технологической жидкостью-растворителем, которые обвязываются со скважиной 16 по технологической схеме, представленной на фиг. 3. Moreover, in addition to the
Теплообменник работает следующим образом. The heat exchanger operates as follows.
Водяной пар (теплоноситель) от ППУ 18 подается в подводящий канал 9 внутренней трубы 4. Теплоноситель, пройдя через внутренние трубы 4 и через тангенциальный выход 10 в виде конденсата пара с достаточно высокой температурой, поступает в кожух 1. По мере повышения уровня конденсата воздух из кожуха 1 вытесняется через боковые отверстия 12 Г-образного патрубка 11. Water vapor (coolant) from the PUF 18 is fed into the supply channel 9 of the
После достижения конденсатом уровня, прикрывающего четыре нижние трубные пары, он через Г-образный отводящий патрубок 11 выливается наружу. При этом накопленный конденсат пара с установившемся уровнем в кожухе 1 обеспечивает внешний подогрев наружных труб 3 и одновременно выполняет функцию гидравлического затвора, препятствующего пролету несконденсировавшегося пара. Последний занимает пространство над уровнем конденсата. After the condensate reaches the level covering the four lower pipe pairs, it is poured out through the L-
Тангенциальный выход 10 обуславливает вращение конденсата выходящим потоком и равномерное распределение температуры по поперечному сечению кожуха 1. The
Подогреваемая жидкость - углеводородный растворитель - при помощи насосного агрегата 17 закачивается в межтрубное пространство через подводящий канал 14 наружной трубы 3. Движение "холодного" растворителя и водяного пара происходит по противоточной схеме и за счет теплообмена внутренней и внешней стороны кольцевого пространства между внутренними 4 и наружными 3 трубами углеводородный растворитель нагревается до нужной температуры. The heated liquid — a hydrocarbon solvent — is pumped into the annulus through the inlet channel 14 of the
Спиральные ребра 5, предназначенные для увеличения площади поверхности теплообмена, также обеспечивают круговое вращение подогреваемой жидкости вокруг "горячей" трубы и смешивание газообразных фракций, выделяющихся из углеводородного растворителя при нагреве.
Нагретый углеводородный растворитель по отводящему каналу 8 через соединительную линию закачивается в скважину 16. При прекращении процесса теплообмена, благодаря S-образному расположению последовательно соединенных трубных пар происходит стекание конденсата пара из внутренних труб 4 в кожух 1 и через сливной клапан 13 наружу. Это позволяет надежно эксплуатировать передвижной теплообменник на обрабатываемых скважинах при отрицательной температуре окружающего воздуха. The heated hydrocarbon solvent is pumped through the
Температура теплоносителя в подводящем канале 9 и подогреваемой жидкости в отводящем канале 8 контролируется термометром, устанавливаемом в термокамере (на чертеже не показано). The temperature of the coolant in the inlet channel 9 and the heated fluid in the
Необходимая температура растворителя на выходе теплообменника достигается либо путем регулирования температуры пара или его расхода, создаваемых ППУ, либо при постоянных значениях этих параметров за счет изменения расхода растворителя с помощью насосного агрегата. The required temperature of the solvent at the outlet of the heat exchanger is achieved either by controlling the temperature of the steam or its flow rate generated by the PUF, or at constant values of these parameters by changing the flow rate of the solvent using the pump unit.
Ниже в таблице приведен термодинамический режим работы передвижного теплообменника. При постоянном значении параметров (G=1600 кг/ч, Tвход=108oC) пара даны полученные значения температуры подогреваемой жидкости (растворителя) на выходе из теплообменника в зависимости от температуры окружающей среды.The table below shows the thermodynamic mode of operation of a mobile heat exchanger. With a constant value of the parameters (G = 1600 kg / h, T inlet = 108 o C), the steam gives the obtained temperature values of the heated liquid (solvent) at the outlet of the heat exchanger depending on the ambient temperature.
Полученные значения температуры растворителя на выходе из теплообменника удовлетворяют требованиям, предъявляемым к технологии теплохимической обработки в различные периоды времен года. Предлагаемый передвижной теплообменник используется при опытно-промышленном внедрении технологии обработки скважин, и испытания показали его высокую эффективность и надежность при нагреве технологических жидкостей. The obtained values of the temperature of the solvent at the outlet of the heat exchanger satisfy the requirements for the technology of thermochemical processing in different periods of the seasons. The proposed mobile heat exchanger is used in pilot industrial implementation of well treatment technology, and tests have shown its high efficiency and reliability when heating process fluids.
Источники информации:
1. Иванец К.Я., Лейбо А.Н. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. М., Химия, 1966, с. 152.Sources of information:
1. Ivanets K.Ya., Leibo A.N. Equipment for oil refineries and its operation. M., Chemistry, 1966, p. 152.
2. SU 397737, 1973. 2. SU 397737, 1973.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122742A RU2146001C1 (en) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | Mobile heat exchanger to heat technological fluid on well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122742A RU2146001C1 (en) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | Mobile heat exchanger to heat technological fluid on well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2146001C1 true RU2146001C1 (en) | 2000-02-27 |
Family
ID=20213509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98122742A RU2146001C1 (en) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | Mobile heat exchanger to heat technological fluid on well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2146001C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006092005A1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-08 | Alcoa Of Australia Limited | Heat exchange apparatus |
RU2498183C1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Heat exchange device |
RU2535765C1 (en) * | 2013-10-29 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Treatment method of bottomhole zone |
-
1998
- 1998-12-15 RU RU98122742A patent/RU2146001C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006092005A1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-08 | Alcoa Of Australia Limited | Heat exchange apparatus |
RU2498183C1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Heat exchange device |
RU2535765C1 (en) * | 2013-10-29 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Treatment method of bottomhole zone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110232696A1 (en) | Compact radiator-based heat exchanger | |
US2729433A (en) | Heat exchanger with removable tube banks | |
HRP20231342T1 (en) | Steam or dry reforming of hydrocarbons | |
RU2008131292A (en) | METHOD FOR HEATING AND / OR EVAPORATION OF THE ORGANIC ENVIRONMENT AND HEAT EXCHANGE UNIT FOR REMOVING HEAT FROM A HOT GAS FLOW | |
RU2146001C1 (en) | Mobile heat exchanger to heat technological fluid on well | |
CN106640279A (en) | Tail gas heat exchanger of internal combustion engine and tail gas cooling system of internal combustion engine | |
CN206571552U (en) | A kind of exhaust gases of internal combustion engines heat exchanger and exhaust gases of internal combustion engines cooling system | |
RU2729566C1 (en) | Device for underwater cooling of flow of hydrocarbon mixture and method of underwater cooling of flow of hydrocarbon mixture | |
US3100697A (en) | Apparatus for treatment of natural gas | |
RU2306514C1 (en) | Heat exchanger | |
JP2020523546A (en) | Plate and shell heat exchange system with split manifold tubes | |
RU2334187C1 (en) | Heat exchanger | |
US2498152A (en) | Heat exchanger | |
SU1250822A1 (en) | Hat-exchanger | |
RU2355970C2 (en) | Heat exchanger with heat u-like pipes | |
US2351239A (en) | Heat exchanger | |
SU1242700A1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU177310U1 (en) | Horizontal heater | |
RU2151991C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
SU1224533A1 (en) | Vertical shell-and-tube film-type heat-exchanger | |
SU781522A1 (en) | Heat exchange apparatus | |
RU2029108C1 (en) | Catalytic neutralizer of exhaust gases for internal combustion engine | |
RU2006120322A (en) | METHOD FOR DISPOSAL OF LOW-POTENTIAL HEAT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
SU1041863A1 (en) | Tube space medium distributor | |
RU4157U1 (en) | HEAT EXCHANGER |