一种利用井口天然气进行加热的方法和橇装装置制造方法
【专利摘要】一种利用井口天然气进行加热的方法和橇装装置，属于气田【技术领域】。加热炉本体、燃料气处理系统、温度控制系统、工艺系统和底座共5大部分；其中加热炉本体为卧式常压水套加热炉；加热炉本体包括：工艺盘管、壳体、水室、燃料室；燃料气处理系统包括燃料气预热、气液分离、调压、计量；温度控制系统包括测温仪和电磁阀；工艺系统包括温度、压力检测设备、节流阀、流量计、安全截断阀、放空设备；有进出口管线，通过法兰与井口管线连接。本发明通过采用以井口天然气为加热介质，对边远井站的天然气实施加热、不但安装方便，节省建设投资，而且具有熄火保护、超压保护、负荷自动调节等功能，适合于气田各类气井井口及边远井场天然气加热。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用井口天然气进行加热的方法和橇装装置，属于气田技术领 域。 -种利用井口天然气进行加热的方法和橇装装置
【背景技术】
[0002] 根据苏里格气田总体地面集输工艺，从气井井口出来的天然气压力很高，一般采 用节流阀对天然气进行节流降压，而在此过程中天然气温度也由于节流效果，导致温度很 低，在外输中容易析出重烃或凝液，严重影响天然气外输的安全性和可靠性。因此一般需采 用加热炉对外输天然气进行加热，保证输气的可靠性。
[0003] -般情况下，加热炉固定安装在井口，并附有厂房等辅助设施。施工过程中易对环 境造成严重破坏，而且占地面积大、施工周期长，不易搬运，每台加热炉使用时间仅为40天 左右，大大增加了设备闲置率以及建设投资，造成了资金的严重浪费。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用井口天然气进行加热的方法和 橇装装置。
[0005] -种利用井口天然气进行加热的橇装装置，该加热装置设计处理天然气规模为 2?5X10 4m3/d，装置包含工艺系统、仪表系统、底橇和涂漆。其中加热炉结构为卧式常压水 套加热炉，整个装置具有熄火保护、超压保护、自动调节负荷等功能，安全性能良好、热效率 高，适合于气田各类气井井口及对站场天然气加热。
[0006] -种利用井口天然气进行加热的橇装装置，包括加热炉本体、燃料气处理系统、温 度控制系统、工艺系统和底座共5大部分；其中加热炉本体为卧式常压水套加热炉；
[0007] 加热炉本体包括：工艺盘管、壳体、水室、燃料室；燃料气处理系统包括燃料气预 热、气液分离、调压、计量；温度控制系统包括测温仪和电磁阀；工艺系统包括温度、压力检 测设备、节流阀、流量计、安全截断阀、放空设备；有进出口管线，通过法兰与井口管线连接。
[0008] -种利用井口天然气进行加热的方法，含有以下步骤；
[0009] 本发明炉体为水套炉结构，将高压加热盘管放置于筒体进行热水加热；井口天然 气经炉体中的热水加热后再节流到适宜的温度，然后出橇体到下游装置；炉体内设置了烟 箱来降低烟囱的排烟温度从而减少换热损失，提高热效率；为了使加热装置安全运行，在装 置上部设置了简易安全阀，当炉内压力升高到〇. IMPa时，简易安全阀将自动打开泄压，以 确保加热装置安全运行而不超压；加热装置自带有以天然气为燃料的减压、过滤及自控系 统，并且通过传感器自动检测燃烧器燃烧状态，一旦燃烧器熄火系统将会自动切断燃料气 气源，并将信号传递到上游的分离器及总机关阀组处，输出的超压信号会使紧急切断阀关 闭，从而实现自动停井。
[0010] 被加热的天然气介质密闭于盘管内，不受火焰和排烟热气直接加热，因此受热面 不易结焦、结垢；加热装置常压下温度不超过95°C，保证被加热介质处于一个相对稳定的 温度，不会由于被加热介质因流量波动，引起温度大的波动；
[0011] 还含有以下步骤；
[0012] 天然气加热流程步骤：从井口出来的天然气压力约为16MPa，温度为10?35°C，经 过加热装置加热到约75°C，然后天然气经过节流阀节流，温度降低到15?30°C，压力降到 约3. 6MPa后输到下游总机关橇；
[0013] 燃料气及烟气流程步骤：自外输气管线上引出一小股天然气，经气液分离器分液、 作为燃料气再回装置加热后、通过自力式调节阀节流调压到〇. 2MPa，分别经过熄火切断阀 和温控阀后去燃烧器，燃烧后的烟气经烟?排入大气；
[0014] 仪表风流程步骤：燃料气经过自力式压力调节阀调压到0· 3MPa后，分出一路经过 仪表风聚结过滤器，作为加热炉橇内的气动仪表风源使用。
[0015] 本发明的优点是：
[0016] 在长庆油田苏里格气田地面集输工艺中，需采用节流对天然气进行降压，由于节 流压差很大，导致天然气外输温度低，容易在外输管道中析出重烃或水，因此需要采用井口 加热装置对天然气进行加热，以保证输气的可靠性和安全性。本发明及其装置通过采用以 井口天然气为加热介质，对边远井站的天然气实施加热、不但安装方便，节省建设投资，而 且具有熄火保护、超压保护、负荷自动调节等功能，本发明装置安全性能良好、热效率高，适 合于气田各类气井井口及边远井场天然气加热，并且具有移动灵活的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以 及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发 明的不当限定，如图其中：
[0018] 图1为本发明的结构示意图。
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0020] 显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保 护范围。
[0021] 实施例1:如图1所示，
[0022] -种利用井口天然气进行加热的方法和橇装装置，特别适用在边远井站，供热系 统不完善的情况。
[0023] -种利用井口天然气进行加热的橇装装置，该装置能在节省成本、简化工艺的条 件下，对井口天然气进行加热。
[0024] -种利用井口天然气进行加热的方法，含有以下步骤；
[0025] 本发明炉体为水套炉结构，将高压加热盘管放置于筒体进行热水加热。井口天然 气经炉体中的热水加热后再节流到适宜的温度，然后出橇体到下游装置。炉体内设置了烟 箱来降低烟囱的排烟温度从而减少换热损失，提高热效率。为了使加热装置安全运行，在装 置上部设置了简易安全阀，当炉内压力升高到〇. IMPa时，简易安全阀将自动打开泄压，以 确保加热装置安全运行而不超压。本发明中加热装置自带有以天然气为燃料的减压、过滤 及自控系统，并且通过传感器自动检测燃烧器燃烧状态，一旦燃烧器熄火系统将会自动切 断燃料气气源，并将信号传递到上游的分离器及总机关阀组处，输出的超压信号会使紧急 切断阀关闭，从而实现自动停井。
[0026] 该加热装置具有传热稳定、炉体内水损耗低，使用时间长，寿命长等优点。被加热 的天然气介质密闭于盘管内，不受火焰和排烟热气直接加热，因此受热面不易结焦、结垢。 加热装置常压下温度不超过95°C，保证被加热介质处于一个相对稳定的温度，不会由于被 加热介质因流量波动，引起温度大的波动。
[0027] 下面分别从天然气加热流程、燃料气及烟气流程、仪表风流程进行概述
[0028] 天然气加热流程：从井口出来的天然气压力约为16MPa，温度为10?35°C，经过 加热装置加热到约75°C，然后天然气经过节流阀节流，温度降低到15?30°C，压力降到约 3. 6MPa后输到下游总机关橇。
[0029] 燃料气及烟气流程：自外输气管线上引出一小股天然气，经气液分离器分液、作为 燃料气再回装置加热后、通过自力式调节阀节流调压到〇. 2MPa，分别经过熄火切断阀和温 控阀后去燃烧器，燃烧后的烟气经烟囱排入大气。
[0030] 仪表风流程：燃料气经过自力式压力调节阀调压到0. 3MPa后，分出一路经过仪表 风聚结过滤器，作为加热炉橇内的气动仪表风源使用。
[0031] 实施例2 :如图1所示：一种利用井口天然气进行加热的橇装装置，第一闸阀1连 接加热炉3,加热炉3连接角式节流阀2,角式节流阀2连接气液分离器18,天然气分离器 18底部连接第二闸阀19，
[0032] 天然气分离器18连接球阀17,球阀17的另一端连接加热炉3,加热炉3连接燃料 气过滤器15,燃料气过滤器15连接自力式调压阀14,首自力式调压阀14连接活接头8、第 一双卡套球阀10、第四闸阀13、第三双卡套球阀12,活接头8的另一端连接熄火切断阀7， 熄火切断阀7的另一端连接温控阀6、第二双卡套球阀11，温控阀6的另一端连接截止阀5， 截止阀5的另一端连接燃烧器4,第二双卡套球阀11的另一端连接燃烧器4,第三双卡套球 阀12的另一端连接熄火切断阀7的另一端；加热炉3连接第三闸阀16,第一双卡套球阀10 的另一端连接仪表风聚结过滤器9。
[0033] -种利用井口天然气进行加热的方法，从井口来的天然气20,压力为16MPa，温度 10?35°C，先进入第一闸阀1，然后进入加热炉3,天然气在加热装置加热到75°C，经角式 节流阀2节流，节流后压力约为3. 6MPa，进入气液分离器18气液分离，天然气分离器18底 部出来的天然气经第二闸阀19进行流量控制后，温度保持在15?30°C后去总机关21。
[0034] 从天然气分离器18顶部出来的天然气，经过球阀17控制流量后进入加热炉3二 次加热，加热温度约为70°C，再进入燃料气过滤器15,过滤后进入自力式调压阀14,经调压 后出来的天然气压力约为〇. 3MPa，首先进入活接头8连接的管道，再分别进入熄火切断阀7 和温控阀6,最后通过截止阀5控制流量后进入燃烧器4。
[0035] 从入口燃料气中分出一小股天然气进入第一双卡套球阀10,然后进入仪表风聚结 过滤器9,仪表风聚结过滤器9的另一端接自力式调节阀23,第四闸阀13另一端接放空系 统22。
[0036] 如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发 明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这 样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种利用井口天然气进行加热的橇装装置，其特征在于加热炉本体、燃料气处理系 统、温度控制系统、工艺系统和底座共5大部分；其中加热炉本体为卧式常压水套加热炉； 加热炉本体包括：工艺盘管、壳体、水室、燃料室；燃料气处理系统包括燃料气预热、气 液分离、调压、计量；温度控制系统包括测温仪和电磁阀；工艺系统包括温度、压力检测设 备、节流阀、流量计、安全截断阀、放空设备；有进出口管线，通过法兰与井口管线连接。
2. 根据权利要求1所述的一种利用井口天然气进行加热的橇装装置，其特征在于第一 闸阀连接加热炉，加热炉连接角式节流阀，角式节流阀连接气液分离器，天然气分离器底部 连接第二闸阀， 天然气分离器连接球阀，球阀的另一端连接加热炉，加热炉连接燃料气过滤器，燃料气 过滤器连接自力式调压阀，首自力式调压阀连接活接头、第一双卡套球阀、第四闸阀、第三 双卡套球阀，活接头的另一端连接熄火切断阀，熄火切断阀的另一端连接温控阀、第二双卡 套球阀，温控阀的另一端连接截止阀，截止阀的另一端连接燃烧器，第二双卡套球阀的另一 端连接燃烧器，第三双卡套球阀的另一端连接熄火切断阀的另一端；加热炉连接第三闸阀， 第一双卡套球阀的另一端连接仪表风聚结过滤器。
3. -种利用井口天然气进行加热的方法，含有以下步骤； 将高压加热盘管放置于筒体进行热水加热；井口天然气经炉体中的热水加热后再节 流到适宜的温度，然后出橇体到下游装置；炉体内设置了烟箱来降低烟囱的排烟温度从而 减少换热损失，提高热效率；为了使加热装置安全运行，在装置上部设置了简易安全阀，当 炉内压力升高到〇. IMPa时，简易安全阀将自动打开泄压，以确保加热装置安全运行而不超 压；加热装置自带有以天然气为燃料的减压、过滤及自控系统，并且通过传感器自动检测燃 烧器燃烧状态，一旦燃烧器熄火系统将会自动切断燃料气气源，并将信号传递到上游的分 离器及总机关阀组处，输出的超压信号会使紧急切断阀关闭，从而实现自动停井； 被加热的天然气介质密闭于盘管内，不受火焰和排烟热气直接加热，因此受热面不易 结焦、结垢；加热装置常压下温度不超过95°C，保证被加热介质处于一个相对稳定的温度， 不会由于被加热介质因流量波动，引起温度大的波动； 还含有以下步骤； 天然气加热流程步骤：从井口出来的天然气压力约为16MPa，温度为10?35°C，经过 加热装置加热到约75°C，然后天然气经过节流阀节流，温度降低到15?30°C，压力降到约 3. 6MPa后输到下游总机关橇； 燃料气及烟气流程步骤：自外输气管线上引出一小股天然气，经气液分离器分液、作为 燃料气再回装置加热后、通过自力式调节阀节流调压到〇. 2MPa，分别经过熄火切断阀和温 控阀后去燃烧器，燃烧后的烟气经烟囱排入大气； 仪表风流程步骤：燃料气经过自力式压力调节阀调压到0. 3MPa后，分出一路经过仪表 风聚结过滤器，作为加热炉橇内的气动仪表风源使用。
4. 根据权利要求3所述的一种利用井口天然气进行加热的方法，其特征在于： 从井口来的天然气，压力为16MPa，温度10?35°C，先进入闸阀，然后进入加热炉，天 然气在加热装置加热到75°C，经节流阀节流，节流后压力约为3. 6MPa，进入气液分离器气 液分离所示，分离器底部部出来的天然气经闸阀进行流量控制后，温度保持在15?30°C后 去总机关；从气液分离器顶部出来的天然气，经过球阀控制流量后进入加热炉二次加热，力口 热温度约为70°C，再进入燃料气过滤器，过滤后进入自力式调压阀，经调压后出来的天然气 压力约为0. 3MPa，首先进入活接头连接的管道，再分别进入熄火切断阀和温控阀，最后通过 截止阀控制流量后进入燃烧器；从入口燃料气中分出一小股天然气进入双卡套球阀，然后 进入燃料气过滤器。
【文档编号】E21B36/02GK104100229SQ201310114066
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】王勇 申请人:中国石油天然气股份有限公司