专利名称：无鹤管定容加热储液罐及加热方法
技术领域：
本发明涉及一种油田单井储油加热装置，特别涉及一种无鹤管定容加热储液罐及加热方法。
背景技术：
目前，在我国石油开发工作中，所使用的各种单井加热储油罐，都采用通体结构、罐外保温、长鹤管的工艺结构形式，这就给当前油田生产造成诸多的管理困难和巨大浪费。I.在油田生产管理工作中，为了达到原油顺利装卸，一般需要对储罐内的全部液·体进行提温加热；2.由于换热器的加热属性，决定其必须在下部对液体加热，导致绝大部分热量被液体中污水吸收，对需要加热降粘的原油，由于油水界面传热差，所以，达不到对原油提温降粘的实际目的，特别是在对超稠油加热时，会出现“水热油不热”的生产难题；3.由于水的高热容属性，致使绝大部分热量被污水吸收，而不能用于原油的加热降粘，为了使原油达到降粘温度，必须燃烧更多的燃料和花费更长的时间；4.由于排液鹤管较长，且为水平设置，冬季会导致储罐排液时超稠油凝结，致使卸油不畅或堵塞；5.当前油田生产的实际情况如下问题I :进入单井储油罐的井产液温度最低都高于20°C，污水无需加热即可顺利流动。问题2:油井产物中的超稠油需要80°C以上温度才可以顺利流动。①生产要求用最小的耗能实现稠油顺利流动所需的温度，以便于顺利卸油装车，提高运输效率。②生产管理要求用最短的时间完成加热升温和泄油，以减轻工人劳动强度。③经营管理要求在保障正常生产的前提下，降耗节资。总之，传统加热储罐存在着热效低、高耗能、降粘差、成本高、管理难等等一系列生产管理难题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种实现无鹤管排液且定容对运油车储罐等容积的罐内油水进行集中强化加热的无鹤管定容加热储液罐及加热方法。本发明提供的一种无鹤管定容加热储液罐，其技术方案包括罐体、储油室、储水室、罐底排液槽、切水管、切油管、热管换热器和油水进口，通过绝热切水隔板、绝热中隔板和绝热油水上隔板连为一体将罐体内腔隔离出储油室和储水室，储油室为下部和侧上部的空间，储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板下部的通孔相连通，储油室和储水室的上方分别设有储油室浮动保温层和储水室浮动保温层；所述的储油室内安装热管换热器，罐体的侧上方处设有油水进口，罐体设有罐底排液槽，罐底排液槽处设有切水管和切油管，分别与储水室和储油室连通。上述的罐底排液槽为罐体底部的凹槽，凹槽处设有切水管和切油管，并设有设置切水阀门、放油阀门和总阀。上述的罐底排液槽设置在罐体的一端，在罐体的一端设有切水管和切油管，并设有设置切水阀门、放油阀门和总阀。上述的绝热切水隔板为垂直方向，底部与罐体底部设有通孔，顶部与水平方向的绝热中隔板的一端连接，绝热中隔板的另一端与垂直方向的绝热油水上隔板连接，绝热油水上隔板将储油室浮动保温层和储水室浮动保温层隔开。上述的罐体安设在仓储式罐支架上。本发明提供的一种无鹤管定容加热储液罐的加热方法，包括以下步骤
(1)罐体内腔隔离出储油室和储水室，储油室为下部和侧上部的空间，储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板下部的通孔相连通；外来油气水混合 物从罐体的油水进口进入侧上部储油室后，由于压力突降，油气水进行第一次分离；油水进入较大空间的储油室后，含水原油中的游离水有较充分的自然沉降时间，使油水能较充分的分离；
(2)随着进入储油室液量的增加和液位上升，利用U形管连通器原理，含少量油污水会长时间、缓慢地流经罐底，使油水得到更充分的分离；游离水最后通过绝热切水隔板进入储水室；根据油上水下密度不同的属性特征，随着油气水混合物的进罐量加大、液位的上升，通过绝热切水隔板下端与罐底的污水通道，将底水通过切水管切出，转储到储水室，从而形成油在下、水在上的储液形态；
(3)在储油室下部设有热管换热器，采用只针对纯油进行集中加热的方法，当储油室温度达到生产要求温度后，打开切油管阀门，热油在上部水室静压力和自身位能作用下，经切油管排出装车；需要切水时，只需打开切水管的阀门，将纯污水排出即可。本发明的有益效果是通过罐体底部或侧面设置切水管、切油管等相关结构及仓储式罐支架，可以实现无鹤管排液，避免了冬季储罐排液时超稠油凝结，发生卸油不畅或堵塞等问题；另外，在储油室下部设有热管换热器，采用只针对纯油进行集中加热的方法，集中热管加热器的加热能力，定容对运油车储罐等容积的罐内油水进行集中强化加热，实现快速降粘装车的生产要求，且大幅节省燃料。
附图I是本发明的实施例I的结构示意 附图2是本发明的实施例2的结构示意 附图3是本发明的实施例3的结构示意 附图4是本发明的罐底排液槽的一种结构 附图5是本发明的罐底排液槽的第二种结构 附图6是本发明的罐底排液槽的第三种结构 上图中绝热切水隔板I、罐体2、罐底排液槽3、切水管4、切油管5、储水室浮动保温层
6、热管换热器7、绝热中隔板8、绝热油水上隔板9、油水进口 10、储油室浮动保温层11、储罐内壁保温层12、热管换热器进口 13、热管换热器回流口 14和仓储式罐支架15，储水室A，储油室B，放油阀门5. I和切水阀门4. I。
具体实施例方式实施例I :结合附图1、4、5、6，对本发明作进一步的描述本发明提供的一种无鹤管定容加热储液罐，其技术方案包括罐体2、储油室B、储水室A、罐底排液槽3、切水管4、切油管5、热管换热器7和油水进口 10，通过绝热切水隔板I、绝热中隔板8和绝热油水上隔板9连为一体将罐体2内腔隔离出储油室B和储水室A，储油室为下部和侧上部的空间，储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板I下部的通孔相连通，储油室和储水室的上方分别设有储油室浮动保温层11和储水室浮动保温层6 ;所述的储油室内安装热管换热器7，热管换热器7的热管换热器进口 13、热管换热器回流口 14设在罐体2的一侧。罐体2的侧上方处设有油水进口 10，罐体2设有罐底排液槽3，罐底排液槽3处设有与纯污水相通的切水管4和与纯油相通的切油管5，罐底排液槽是实现无鹤管的特设结构，可采用图4、图5和图6三种形式。其中，绝热切水隔板I为垂直方向，底部与罐体底部设有通孔，顶部与水平方向的绝热中隔板8的一端连接，绝热中隔板8的另一端与垂直方向的绝热油水上隔板9连接，以此将储液罐分隔成油水两室，绝热油水上隔板9将储油室浮动保温层11和储水室浮动保温·层6隔开。上述的罐体2安设在仓储式罐支架15上。另外，罐底排液槽3为罐体2底部的凹槽，凹槽处设有切水管4和切油管5，并设有设置切水阀门、放油阀门和总阀，三个阀门的结构可以参照图4，适合于所有粘度油井使用；排液管网在正常情况下，放油阀门5. I和切水阀门4. I处于开启状态，由于储罐内热流的内循环作用，使得放油管线内不会出现降温凝油，而一直保持高温畅通。还有三个阀门的结构可以参照图5，设置放油阀门5. I和切水阀门4. I门各一个，适用范围正常粘度油井采用。切油管的结构设置特征
切油管采用竖管形式。作用有二 一是最大限度减少原油排放的流阻；二是竖管形式可以最大限度空净停放后的滞留凝油，即达到管理要求，又能提高装车速度。放油管的罐内端口设置特征
将储油室内定容被加热原油和污水首先排出，且正好达到15m3或20m3的装车容积。切水管的罐内端口设置特征
对于一般情况下，切水口端口设置在近侧壁储水室的底部，目的是切放出单一的污水。本发明提供的一种无鹤管定容加热储液罐的加热方法，包括以下步骤
I罐体2内腔隔离出储油室和储水室，储油室为下部和侧上部的空间，储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板I下部的通孔相连通；外来油气水混合物从罐体2的油水进口 10进入侧上部储油室后，由于压力突降，油气水进行第一次分离；油水进入较大空间的储油室后，含水原油中的游离水有较充分的自然沉降时间，使油水能较充分的分离；
2随着进入储油室液量的增加和液位上升，利用U形管连通器原理，含少量油污水会长时间、缓慢地流经罐底，使油水得到更充分的分离；游离水最后通过绝热切水隔板I进入储水室；根据油上水下密度不同的属性特征，随着油气水混合物的进罐量加大、液位的上升，通过绝热切水隔板I下端与罐底的污水通道，将底水通过切水管4切出，转储到储水室，从而形成“油下水上”的储液形态；
3在储油室下部设有热管换热器7，采用只针对纯油进行集中加热的方法，当储油室温度达到生产要求温度后，打开切油管5阀门，热油在上部水室静压力和自身位能作用下，经切油管排出装车；需要切水时，只需打开切水管4的阀门，将纯污水排出即可。本发明根据运输车辆的储罐容积，利用绝热切水隔板I、绝热中隔板8、绝热油水上隔板9与罐壁结合，形成与之相同容积的储油室。一即是定容。热管换热器只设置在储油室，在进行加热操作时，只针对储油室内的液体加热。当经过数次切水后，储油室基本为纯油时，这是针对储油室进行加热提温。——即定容加热。储油室定容加热的作用是集中热管加热器7的加热能力，只对运油车储罐等容积的罐内油水进行集中强化加热，实现快速降粘装车的生产要求。形成油水两室采用的绝热切水隔板I、绝热中隔板8、绝热油水上隔板9，都是由绝热材料加工而成的，以确保储油室的热量不被储水室的水吸收而散热，促成储油室内由高 温而产生较快的对流换热形式，提高换热效率和升温速度。采用阻火绝热材料进行储罐内壁保温层12形式，最有效地减少罐体散热面积。由于储液罐为敞口罐，所以，罐内液面散热是最主要的热散失。因此，采用阻火绝热漂浮材料进行浮动保温层6和11形式的保温，实现储罐内的储水室液面和储油室液面最大限度降低热散失。实施例2 :参照附图2，特设罐底排液槽3为罐体2底部的凹槽，凹槽处设有切水管
4和切油管5，并设有设置切水阀门、放油阀门和总阀。其中，切油管采用竖管形式，一是最大限度减少原油排放的流阻，并且可以提高放油速度；二是竖管形式可以最大限度空净停放后的滞留凝油，即达到管理要求，又能提高装车速度。实施例3 :参照附图3，上述的特设罐底排液槽3还可以设置在罐体的一端。
权利要求
1.一种无鹤管定容加热储液罐，其特征是包括罐体(2)、储油室(B)、储水室(A)、罐底排液槽(3)、切水管(4)、切油管(5)、热管换热器(7)和油水进口(10)，通过绝热切水隔板(I)、绝热中隔板(8)和绝热油水上隔板(9)连为一体将罐体(2)内腔隔离出储油室和储水室，储油室为下部和侧上部的空间，储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板(I)下部的通孔相连通，储油室和储水室的上方分别设有储油室浮动保温层(II)和储水室浮动保温层(6);所述的储油室内安装热管换热器(7)，罐体(2)的侧上方处设有油水进口( 10)，罐体(2)设有罐底排液槽(3)，罐底排液槽(3)处设有切水管(4)和切油管(5)，分别与储水室和储油室连通。
2.根据权利要求I所述的无鹤管定容加热储液罐，其特征是所述的罐底排液槽(3)为罐体(2)底部的凹槽，凹槽处设有切水管(4)和切油管(5)，并设有设置切水阀门、放油阀门和总阀。
3.根据权利要求I所述的无鹤管定容加热储液罐，其特征是所述的罐底排液槽(3)设置在罐体的一端，在罐体的一端设有切水管(4)和切油管(5)，并设有设置切水阀门、放油阀门和总阀。
4.根据权利要求I所述的无鹤管定容加热储液罐，其特征是所述的绝热切水隔板(I)为垂直方向，底部与罐体底部设有通孔，顶部与水平方向的绝热中隔板(8)的一端连接，绝热中隔板(8)的另一端与垂直方向的绝热油水上隔板(9)连接，绝热油水上隔板(9)将储油室浮动保温层(11)和储水室浮动保温层(6)隔开。
5.根据权利要求I所述的无鹤管定容加热储液罐，其特征是所述的罐体(2)安设在仓储式罐支架(15)上。
6.一种无鹤管定容加热储液罐的加热方法，其特征是包括以下步骤 ①罐体(2)内腔隔离出储油室和储水室,储油室为下部和侧上部的空间,储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板(I)下部的通孔相连通；外来油气水混合物从罐体(2)的油水进口(10)进入侧上部储油室后，由于压力突降，油气水进行第一次分离；油水进入较大空间的储油室后，含水原油中的游离水有较充分的自然沉降时间，使油水能较充分的分离； ②随着进入储油室液量的增加和液位上升，利用U形管连通器原理，含少量油污水会长时间、缓慢地流经罐底，使油水得到更充分的分离；游离水最后通过绝热切水隔板(I)进入储水室；根据油上水下密度不同的属性特征，随着油气水混合物的进罐量加大、液位的上升，通过绝热切水隔板(I)下端与罐底的污水通道，将底水通过切水管(4)切出，转储到储水室，从而形成油在下、水在上的储液形态； ③在储油室下部设有热管换热器(7)，采用只针对纯油进行集中加热的方法，当储油室温度达到生产要求温度后，打开切油管(5)阀门，热油在上部水室静压力和自身位能作用下，经切油管排出装车；需要切水时，只需打开切水管(4)的阀门，将纯污水排出即可。
全文摘要
本发明涉及一种无鹤管定容加热储液罐及加热方法。其技术方案通过绝热切水隔板、绝热中隔板和绝热油水上隔板连为一体将罐体内腔隔离出储油室和储水室，储油室为下部和侧上部的空间，储水室为侧下部和上部的空间；其中，储油室和储水室通过切水隔板下部的通孔相连通，储油室和储水室的上方分别设有浮动保温层；所述的储油室内安装热管换热器。有益效果是可以实现无鹤管排液，避免了冬季会导致储罐排液时超稠油凝结，导致卸油不畅或堵塞等问题；另外，在储油室下部设有热管换热器，采用只针对纯油进行集中加热的方法，集中热管加热器的加热能力，定容的对运油车储罐等容积的罐内油水进行集中强化加热，实现快速降粘装车的生产要求。
文档编号B65D88/74GK102774579SQ20121024255
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者刘飞龙, 张文才, 王为旭, 王凯一, 王凯雯, 赵年合, 赵忠义, 魏刚 申请人:王凯一