用于稠油集输的输送装置及工艺的制作方法

本发明涉及稠油集输技术领域，特别涉及一种用于稠油集输的输送装置及工艺。

背景技术：

在油田现场稠油集输过程中，为了降低稠油粘度，提高输送效率，提供一种用于稠油集输的输送装置是十分必要的。

现有技术采用三管伴热流程作为稠油集输的输送装置，其包括：通过保温层包裹在一起的热水管、回水管和集油管。

发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术采用三管伴热流程进行稠油集输，能耗大，存在资源浪费问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供的稠油集输的输送装置，可解决上述问题。具体技术方案如下：

一方面，提供了一种稠油集输的输送装置，所述装置包括：集油管，所述输送装置还包括：与所述集油管在井口端连通的热水管；

沿水流方向依次设置在所述热水管上的过滤器、掺水泵、换热器；

所述过滤器上游的热水管、所述过滤器与所述掺水泵之间的热水管、所述掺水泵与所述换热器之间的热水管、所述热水管与所述集油管的连接端上分别设置有阀门。

在一种可能的设计中，所述过滤器设置有至少一个。

所述过滤器包括：沿水流方向依次设置的一级过滤器和二级过滤器；

所述一级过滤器用于除去水中4mm～6mm粒径的杂质；

所述二级过滤器用于除去水中2mm～4mm粒径的杂质。

在一种可能的设计中，所述一级过滤器的上游热水管、所述二级过滤器与所述掺水泵之间的热水管、所述掺水泵与所述换热器之间的热水管上的阀门均为防腐阀门。

在一种可能的设计中，所述热水管与所述集油管连接端上的阀门为单向阀。

在一种可能的设计中，所述掺水泵的功率为20kw-30kw。

在一种可能的设计中，所述换热器为浮头式换热器。

在一种可能的设计中，所述输送装置还包括：储水罐，所述储水罐与所述热水管的进水口连通。

另一方面，提供了一种用于稠油集输的输送工艺，所述工艺包括：

来自井口的稠油进入集油管的井口端；

待掺水由热水管依次经过滤器、掺水泵、换热器，由掺水泵泵送至所述集油管与所述热水管的井口端连接处，与所述集油管内的稠油混合，并由所述集油管输送至集输站。

在一种可能的设计中，所述待掺水经所述换热器后，温度为55℃～75℃。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的稠油集输的输送装置及工艺，待掺水经热水管进入过滤器进行杂质过滤形成净化水，以避免将杂质带入稠油。净化水经热水管进入掺水泵并由其泵送至换热器加热至所需温度，随后在热水管与集油管的井口端连接处与稠油混合，使稠油温度升高，粘度降低。不仅降低了稠油集输能耗，且提高了稠油的输送效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的稠油集输的输送装置的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-集油管，

2-热水管，

3-过滤器，

301-一级过滤器，

302-二级过滤器，

4-掺水泵，

5-换热器，

6-阀门，

7-储水罐，

8-集输站。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种稠油集输的输送装置，如附图1所示，该输送装置包括集油管1，进一步地，该输送装置还包括：与集油管1在井口端连通的热水管2；沿水流方向依次设置在热水管2上的过滤器3、掺水泵4、换热器5。其中，一级过滤器301上游的热水管2、二级过滤器302与掺水泵4之间的热水管2、掺水泵4与换热器5之间的热水管2、热水管2与集油管1的连接端上分别设置有阀门6。

本发明实施例提供的稠油集输输送装置，待掺水经热水管2进入过滤器3进行杂质过滤形成净化水，以避免将杂质带入稠油。净化水经热水管2进入掺水泵4并由其泵送至换热器5加热至所需温度，随后在热水管2与集油管1的井口端连接处与稠油混合，使稠油温度升高，粘度降低。不仅降低了稠油集输能耗，且提高了稠油的输送效率。

需要说明的是，待掺水是在适当的温度和剪切力的作用下，使稠油以油滴状分散在热水中，形成以热水为连续相，稠油为分散相的流体，从而使稠油与管线内壁之间的摩擦以及稠油和热水之间的内摩擦变为热水与管线内壁之间的摩擦以及热水与热水之间的内摩擦，有效降低了稠油输送过程中的阻力。

为了提高待掺水的净化效果，过滤器3设置有至少一个，例如两个，三个、四个等。

示例地，如附图1所示，过滤器3包括：沿水流方向依次设置的一级过滤器301和二级过滤器302。其中，一级过滤器301用于除去水中4mm～6mm粒径的杂质；二级过滤器302用于除去水中2mm～4mm粒径的杂质。

考虑到待掺水中所含杂质的粒径不同，首先采用一级过滤器301去除4mm～6mm粒径的杂质(即大粒径颗粒)，随后采用二级过滤器302去除2mm～4mm粒径的杂质(即小粒径颗粒)，如此设置，不仅可提高过滤效率，且利于提高各个过滤器3的使用寿命。

其中，可根据具体的待掺水，选择不同类型、不同精度的过滤器3，举例来说，过滤器3可以为自清洗过滤器、吸吮式反冲洗过滤器、刮刀过滤器、金属粉末反冲洗过滤器、大流量过滤器等。

在本发明实施例中，如附图1所示，热水管2的进水口处连接有储水罐7。

储水罐7可以替代流动水源进行稠油掺水工艺流程，还可以对待掺水进行循环使用(例如存储循环后的待掺水)，降低成本。

其中，至少一个过滤器3设置在储水罐7与掺水泵4之间。

过滤器3与储水罐7相连接，可以将储水罐7里面的待掺水直接进行过滤生成净化水，降低了待掺水在后续输送的过程中对热水管2以及其他仪器的伤害。在掺水稠油的后处理过程中，净化水的油水混合物较未经过滤的待掺水的油水混合物来说，处理工艺简单，成本较低。

为了有效控制待掺水传输过程中流量的大小，一级过滤器301上游的热水管2、二级过滤器302与掺水泵4之间的热水管2、掺水泵4与换热器5之间的热水管2上均设置了阀门6。

由上可知，当输送稠油所需水量不同时，可以通过调节阀门6的开度来调节待掺水流量的大小，达到高效降低稠油粘度的目的。上述阀门6均为具有防腐作用的防腐阀门，使用寿命较长，可避免频繁更换，降低成本。

根据驱动方式的不同，需要选择不同的阀门6，例如电动阀门、液动阀门、气动阀门、手动阀门等。根据待掺水类型的不同，也需要选择不同材质的阀门6，例如可以选择铜阀门、衬氟阀门、不锈钢阀门、塑料阀门等。

在热水管2与集油管1连接端上的阀门6为单向阀，即热水管2内的待掺水只能由热水管2进入集油管1内，而无法回流。单向阀的使用可以有效降低原油的浪费。

根据热水管2与集油管1连接方式的不同，该单向阀可以采用弹簧式、重力式、旋启式。

可以理解的是，为了给水提供充足的动力使其可以被输送至换热器5并且进入热水管2中与稠油混合，需要在换热器5上游的热水管2上安装掺水泵4。在本发明实施例中，采用的是涿州高妍泵阀制造有限公司生产制造的功率为25kw的掺水泵4，流量为25m³/h。

根据输水量的不同，可以采用不同功率、不同扬程的掺水泵4。例如，可以采用潍坊胜利石化机械有限公司生产并销售的5zcb系列供水掺水泵，其具有大排量，最高工作泵压8mpa，且工作稳定可靠，操作、维修方便，易损件使用时间长等特点。

可以理解的是，为了使稠油与待掺水混合后温度升高，对待掺水进行加热是十分必要的。本发明实施例中采用的换热器5为浮头式换热器。待掺水进入换热器5后，通过与换热器5管道内热流体之间的热交换达到升温的目的。

除了本发明实施例中所使用的浮头式换热器之外，还可以采用其他不同结构的换热器如固定管板式换热器、u形管板换热器、板式换热器等。

另一方面，本发明实施例还提供了一种用于稠油集输的输送工艺，参见图1，该稠油集输工艺包括：来自井口的稠油进入集油管1的井口端；待掺水由热水管2依次经过滤器3、掺水泵4、换热器5，由掺水泵4泵送至集油管1与热水管2的井口端连接处，与集油管1内的稠油混合，并由集油管1输送至集输站8。

为保证稠油粘度有效地降低，需保证稠油与待掺水混合后温度达到40℃以上。根据掺水量的大小，待掺水经换热器5后温度应为55℃～75℃。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。