可调温式谷电蓄热原油加热装置的制作方法

本发明涉及原油加热装置领域，尤其是涉及一种可调温式谷电蓄热原油加热装置。

背景技术：

我国多个油田区块（如胜利、辽河、新疆等）出产稠油，稠油的凝点较高，在采出过程中，随着抽油管由地下上升到地面，地层温度逐渐降低，稠油的流动性逐渐变差，导致抽油机出力增大，甚至出现抽不动的情况。因此在稠油区块井口均配有抽油杆加热系统，对油管内原油进行加热，以改善其流动性，很多油井采用“单井水循环加热系统”；其原理为：小型燃煤（或燃油）锅炉加热热水（通常为70℃-90℃之间）输送到井口，对抽油杆进行加热，一般加热长度为井下400-600米，回水温度通常为50℃-70℃。

迫于环保压力，全国范围内小型燃煤燃油锅炉逐步取缔，对于没有天然气的油井只能改为电锅炉，导致原油生产成本升高。

技术实现要素：

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供可调温式谷电蓄热原油加热装置。

本发明新的技术方案是：可调温式谷电蓄热原油加热装置，包括蓄热体、电锅炉、plc控制器、抽油杆，所述的蓄热体为相变蓄热体，蓄热体外部为箱体，箱体内侧为保温层，蓄热体内部布有换热盘管，换热盘管下部穿过箱体、保温层设有换热盘管入口，换热盘管上部穿过箱体、保温层设有换热盘管出口，保温层与换热盘管之间填充蓄热材料；

所述的电锅炉为常压热水锅炉，电锅炉包括基础和炉体，所述的炉体位于基础上侧，炉体一侧设置有原油加热回水口和原油加热出水口，炉体另一侧设置有蓄热循环回水口和蓄热循环出水口，炉体上设置有电加热管和锅炉温度计，炉体顶部设置有液位计和补水口；

所述的抽油杆的出水口通过循环加热回水管路连接原油加热回水口，循环加热回水管路上依次设置有电动三通阀和阀门a，电动三通阀6有一个入口和a向、b向两个出口，所述的原油加热出水口通过循环加热出水管路连接抽油杆的回水口，循环加热出水管路上依次设置有阀门b、原油加热循环泵、供水温度计，电动三通阀前的循环加热回水管路通过混水调节阀连接到原油加热循环泵前的循环加热出水管路上，供水温度计电性连接混水调节阀；所述的蓄热循环出水口通过蓄热循环入水管路连接换热盘管入口，蓄热循环入水管路上依次设置有阀门c、蓄热泵、止回阀，所述的换热盘管出口通过蓄热循环出水管路连接蓄热循环回水口，蓄热循环出水管路上依次设置有蓄热模块回收温度计和阀门d；

所述的电动三通阀b向导通口通过蓄热供水管线连接到止回阀后的循环入水管路上；

所述的plc控制器电性连接电动三通阀、原油加热循环泵、供水温度计、电加热管、锅炉温度计、蓄热泵、蓄热模块回收温度计。

所述的蓄热体的蓄热材料为混合无机盐。

所述的电锅炉为变频电磁加热炉。

采用可调温式谷电蓄热原油加热装置进行加热的工艺控制和流程，包括以下步骤：

生产运行的工艺控制和流程：原油加热循环水经原油加热循环泵进入油井抽油杆，原油加热循环泵保持24小时运行，对井下原油进行加热；通过供水温度计调节混水调节阀开度，使低温回水掺入供水，调节原油加热供水温度t1；

谷电蓄热时段工艺控制和流程23：00--7：00：23：00启动蓄热泵蓄热；高温水经蓄热泵流入蓄热体，经换热盘管与蓄热材料进行热交换，然后流回电锅炉；

蓄热模块回收温度计的温度t2高于蓄热材料相变温度10分钟后，蓄热体已经蓄满，蓄热模块回收温度计将信号反馈到plc控制器控制蓄热泵停泵；

锅炉温度计炉水温度t3低于蓄热材料的相变温度时，将信号反馈到plc控制器控制电加热管自动启动加热，锅炉温度计炉水温度t3高于蓄热材料的相变温度变温度5℃时，将信号反馈到plc控制器控制电加热管停止加热；

此时段内蓄热体已蓄满热，原油加热并不使用蓄热体热量，仍由电锅炉作为热源加热；

放热时段工艺控制和流程7：00--23：00：7：00时，若蓄热泵仍在运行，停止蓄热泵停止蓄热；7：00时，电锅炉停止加热；

电动三通阀b向导通，蓄热泵前设有止回阀，原油加热循环回水走蓄热供水管线进入蓄热体获取热量，然后经蓄热循环出水管路进入锅炉，再由原油加热循环泵输送至抽油杆；

若由于蓄热等故障导致供水温度计的温度t1不能满足工艺要求，供水温度计将信号反馈给plc控制器控制电加热管自动启动加热。

本发明的有益效果是：油田生产谷电电费只有峰值电费的25%，利用谷电8小时蓄谷电外16小时所需生产用热量，可以大幅度降低生产成本，同时对区域电网也能起到“削峰填谷”的作用；采用混水调节技术，可以针对不同区块原油的流动性设定不同的加热温度，具有较强的应用性和适用性；相变蓄热的蓄热密度高，蓄热、放热温度恒定（蓄热材料相变温度），便于应用在对温度控制要求较高的情况。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的蓄热模块结构图。

图3为本发明的电锅炉的结构图。

其中：1为蓄热体，101为保温层，102为换热盘管，103为蓄热材料，104为换热盘管入口，105为换热盘管出口，106为箱体，2为电锅炉，201为基础，202为炉体，203为原油加热回水口，204为原油加热出水口，205为蓄热循环回水口，206为蓄热循环出水口，207为电加热管，208为锅炉温度计，209为液位计，210为补水口，3为plc控制器，4为抽油杆，5为循环加热回水管路，6为电动三通阀，7为阀门a，8为循环加热出水管路，9为阀门b，10为原油加热循环泵，11为供水温度计，12为混水调节阀，13为蓄热循环入水管路，14为蓄热泵，15为止回阀，16为阀门c，17为蓄热循环出水管路，18为蓄热模块回收温度计，19为阀门d，20为蓄热供水管线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

可调温式谷电蓄热原油加热装置，包括蓄热体1、电锅炉2、plc控制器3、抽油杆4，所述的蓄热体1为相变蓄热体，蓄热体1外部为箱体106，箱体106内侧为保温层101，蓄热体1内部布有换热盘管102，换热盘管102下部穿过箱体106、保温层101设有换热盘管入口104，换热盘管102上部穿过箱体106、保温层101设有换热盘管出口105，保温层101与换热盘管102之间填充蓄热材料103；

所述的电锅炉2为常压热水锅炉，电锅炉2包括基础201和炉体202，所述的炉体202位于基础201上侧，炉体202一侧设置有原油加热回水口203和原油加热出水口204，炉体202另一侧设置有蓄热循环回水口205和蓄热循环出水口206，炉体202上设置有电加热管207和锅炉温度计208，炉体202顶部设置有液位计209和补水口210；

所述的抽油杆4的出水口通过循环加热回水管路5连接原油加热回水口203，循环加热回水管路5上依次设置有电动三通阀6和阀门a7，电动三通阀6有一个入口和a向、b向两个出口，所述的原油加热出水口204通过循环加热出水管路8连接抽油杆4的回水口，循环加热出水管路8上依次设置有阀门b9、原油加热循环泵10、供水温度计11，电动三通阀6前的循环加热回水管路5通过混水调节阀12连接到原油加热循环泵10前的循环加热出水管路8上，供水温度计11电性连接混水调节阀12；所述的蓄热循环出水口206通过蓄热循环入水管路13连接换热盘管入口104，蓄热循环入水管路13上依次设置有阀门c16、蓄热泵14、止回阀15，所述的换热盘管出口105通过蓄热循环出水管路17连接蓄热循环回水口205，蓄热循环出水管路17上依次设置有蓄热模块回收温度计18和阀门d19；

所述的电动三通阀6b向导通口通过蓄热供水管线20连接到止回阀15后的循环入水管路13上；

所述的plc控制器3电性连接电动三通阀6、原油加热循环泵10、供水温度计11、电加热管207、锅炉温度计208、蓄热泵14、蓄热模块回收温度计18。

所述的蓄热体1的蓄热材料103为混合无机盐。

所述的电锅炉2为变频电磁加热炉。

采用可调温式谷电蓄热原油加热装置进行加热的工艺控制和流程，包括以下步骤：

生产运行的工艺控制和流程：原油加热循环水经原油加热循环泵10进入油井抽油杆4，原油加热循环泵10保持24小时运行，对井下原油进行加热；通过供水温度计11调节混水调节阀12开度，使低温回水掺入供水，调节原油加热供水温度t1；

谷电蓄热时段工艺控制和流程23：00--7：00：23：00启动蓄热泵14蓄热；高温水经蓄热泵14流入蓄热体1，经换热盘管102与蓄热材料103进行热交换，然后流回电锅炉2；

蓄热模块回收温度计18的温度t2高于蓄热材料103相变温度10分钟后，蓄热体1已经蓄满，蓄热模块回收温度计18将信号反馈到plc控制器3控制蓄热泵14停泵；

锅炉温度计208炉水温度t3低于蓄热材料103的相变温度时，将信号反馈到plc控制器3控制电加热管207自动启动加热，锅炉温度计208炉水温度t3高于蓄热材料103的相变温度变温度5℃时，将信号反馈到plc控制器3控制电加热管207停止加热；

此时段内蓄热体1已蓄满热，原油加热并不使用蓄热体1热量，仍由电锅炉2作为热源加热；

放热时段工艺控制和流程7：00--23：00：7：00时，若蓄热泵14仍在运行，停止蓄热泵14停止蓄热；7：00时，电锅炉2停止加热；

电动三通阀6b向导通，蓄热泵14前设有止回阀15，原油加热循环回水走蓄热供水管线20进入蓄热体1获取热量，然后经蓄热循环出水管路17进入锅炉，再由原油加热循环泵10输送至抽油杆4；

若由于蓄热等故障导致供水温度计11的温度t1不能满足工艺要求，供水温度计11将信号反馈给plc控制器3控制电加热管207自动启动加热。