产出液降温装置制造方法
产出液降温装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种产出液降温装置，所述产出液降温装置包括：换热器；与所述换热器连接的产出液输送管路；与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐；与所述换热器通过水循环管路连接的水箱、水泵和空冷器，其中，所述空冷器的两端分别连接所述换热器和所述水箱。本实用新型利用水作为换热介质，经由换热器给油井产出液降温后，水温度升高。然后由空冷器对水降温后进入水箱，如此循环。既保证降温效果，也使得水温不至于过高导致闪蒸，使空冷器中始终保持水是液相。通过这样的设计避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。
【专利说明】出液降温装直
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及石油开采领域，特别涉及一种产出液降温装置。
【背景技术】
[0002]SAGD (Steam-Assisted Gravity Drainage)开发需要高干度蒸汽连续注入,注入井中的蒸汽干度愈高，能量利用率愈高，热采经济性愈好，然而由于注入高干度蒸汽，所以地层温度很高，SAGD产出液的温度也比常规吞吐井温度高，SAGD产出液降温不够将直接影响到后续的脱水等流程，因此SAGD产出液降温是亟待解决的问题。对SAGD产出液降温方面的试验研究具有重要意义，选择适合SAGD产出液降温的方法，从而为SAGD高效开发提供技术保障。
[0003]目前，普遍采用的降温方法是SAGD产出液经集中换热站换热降温后输送至联合站。然而随着转入SAGD开采方式的井组数量越来越多，SAGD高温产出液量也日益增加，换热站受地理位置影响冷源有限无法满足不断增长的换热需求，在其他行业中使用的空冷器降温技术在应用于SAGD产出液时，由于SAGD产出液温度高，容易闪蒸，在空冷器内形成气液两相流，偏流严重，影响换热效果。而在井场对SAGD产出液使用换热器直接换热又需在井场附近存在冷源，大部分井场无法满足冷源需求，所以急需开发一种新的SAGD产出液降温装置，克服冷源有限的问题为SAGD高效开发提供技术保障。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种产出液降温装置，以解决目前因换热站冷源有限导致的SAGD 高温产出液无法达到降温要求的问题。
[0005]为此，本实用新型提出一种产出液降温装置，所述产出液降温装置包括:换热器； 与所述换热器连接的产出液输送管路；与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐； 与所述换热器通过水循环管路连接的水箱、水泵和空冷器，其中，所述空冷器的两端分别连接所述换热器和所述水箱。
[0006]进一步地，所述换热器是以水为换热介质的换热器。
[0007]进一步地，所述水泵为离心泵。
[0008]进一步地，所述产出液降温装置还包括:温度控制系统，所述温度控制系统包括: 设置在所述产出液输送管路上的第一温度传感器、第二温度传感器以及连接所述第一温度传感器和第二温度传感器的控制器，所述第一温度传感器位于所述换热器的入口处，第二温度传感器位于所述换热器的入口处，所述控制器连接所述水泵。
[0009]进一步地，在所述水循环管路的所述空冷器的出口处设有第三温度传感器，所述第三温度传感器连接所述控制器。
[0010]进一步地，所述控制器为电脑或可编程控制器。
[0011]进一步地，所述空冷器的数量为多个。
[0012]本实用新型利用水作为换热介质，经由换热器给油井产出液降温后，水温度升高。然后由空冷器对水降温后进入水箱，如此循环，既保证降温效果，也使得水温不至于过高导致闪蒸，使空冷器中始终保持水是液相。通过这样的设计避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例的产出液降温装置结构示意图。
[0014]附图标号说明:
[0015]10产出液输送管路11井口 13高架罐20水循环管路21水箱23水泵25空冷器30温度控制系统管路31第二温度传感器33控制器5换热器
【具体实施方式】
[0016]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0017]如图1所示，根据本实用新型实施例的产出液降温装置包括:换热器5 ;与所述换热器连接的产出液输送管路10 (主要用实线表示);与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐13 ;与所述换热器通过水循环管路20 (主要用虚线表示)连接的水箱21、水泵23和空冷器25，其中，所述空冷器25的两端分别连接所述换热器5和所述水箱21。产出液输送管路10与井口 11连接，将高温产出液(150度左右)输送到换热器5中，经过换热器5的换热，降温后输送到高架罐13中。高温产出液(150度左右)的换热过程中，高温产出液(150度左右)不再直接与空冷器25换热，因而避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。高温产出液通过与换热器5的换热实现了温度的稳定下降，因而实现了换热的目的。
[0018]进一步地，所述换热器5是以水为换热介质的换热器，这样，换热成本低。
[0019]进一步地，所述水泵为离心泵。这样可以控制离心泵的频率来调节水量的大小，既保证了降温效果，也不会使得水的流量太大导致过度降温，同时节省了电能消耗
[0020]进一步地，所述产出液降温装置还包括:温度控制系统，所述温度控制系统包括:设置在所述产出液输送管路10上的第一温度传感器(图中未示出)、第二温度传感器31以及连接所述第一温度传感器和第二温度传感器的控制器33，所述第一温度传感器位于所述换热器5的入口处，第二温度传感器31位于所述换热器的入口处，所述控制器连接所述水泵23。上述温度控制系统通过温度控制系统管路30 (主要用双实线表示)形成电路连接。
[0021]进一步地，在所述水循环管路20的所述空冷器的出口处设有第三温度传感器(图中未示出)。
[0022]进一步地，所述控制器为电脑或可编程控制器，以实现智能化控制。
[0023]进一步地，所述空冷器的数量为多个，或者由多个单个空冷器串联连接形成。若单井产出液量增加，单台空冷器无法满足降温需求，也可以通过串联流程，把两套装置串联使用，增强降温效果。在后续的开发中，把上述流程、设备制成一个撬装整体装置完成对SAGD产出液降温的目的。
[0024]本实用新型首先通过SAGD井产出液的液量计算出需要换热的热量，再计算以水为介质吸收这些热量需要的水量，最后用空冷器换热能力进行核算，确定该套方法可行，并计算出合理的流量、温度等参数。按照这些参数对设备进行选型，在现场利用水作为换热介质，经由换热器给油井产出液降温后，水温度升高。然后由空冷器对水降温后进入水箱，如此循环。对经过换热后的产出液测温，再通过自动控制系统连锁控制泵调频控制水的流量，既保证降温效果，也使得水温不至于过高导致闪蒸，使空冷器中始终保持水是液相。通过这样的设计避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。采用这种装置既能达到理想的降温效果，也保证一定经济效益。
[0025]实际生产中，当换热站冷源不够时，随着SAGD高温产出液的增多降温效果逐渐变差。而通过对比分析，直接对产出液使用空冷器降温和使用本实用新型以水为换热介质的效果，可以发现直接对产出液使用空冷器降温无法达到需求，降温效果不到10°C。本装置在现场生产中可以对产出液降温达到60°c，满足了现场需要，而且可以直接应用于井场，摆脱了常规换热站对冷源的需求。本实用新型以水为冷源循环利用安全环保，性价比高。
[0026]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种产出液降温装置，其特征在于，所述产出液降温装置包括:换热器；与所述换热器连接的产出液输送管路；与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐；与所述换热器通过水循环管路连接的水箱、水泵和空冷器，其中，所述空冷器的两端分 别连接所述换热器和所述水箱。
2.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述换热器是以水为换热介质 的换热器。
3.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述水泵为离心泵。
4.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述产出液降温装置还包括:温 度控制系统，所述温度控制系统包括:设置在所述产出液输送管路上的第一温度传感器、第 二温度传感器以及连接所述第一温度传感器和第二温度传感器的控制器，所述第一温度传 感器位于所述换热器的入口处，第二温度传感器位于所述换热器的入口处，所述控制器连 接所述水泵。
5.如权利要求4所述的产出液降温装置，其特征在于，在所述水循环管路的所述空冷 器的出口处设有第三温度传感器，所述第三温度传感器连接所述控制器。
6.如权利要求4所述的产出液降温装置，其特征在于，所述控制器为电脑或可编程控 制器。
7.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述空冷器的数量为多个。
【文档编号】G05D23/19GK203422683SQ201320464717
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】张博, 陈永恒, 林军, 张洪驰, 刘忠祥, 郭金鹏, 孟鑫, 孟强, 范宏岩, 路朋, 孙明阳, 刘佳, 闻讯, 任志华, 孙长军, 黄稳, 孙逸民, 宁波, 曾旭辰, 刘新 申请人:中国石油天然气股份有限公司
【专利摘要】本实用新型提供了一种产出液降温装置，所述产出液降温装置包括：换热器；与所述换热器连接的产出液输送管路；与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐；与所述换热器通过水循环管路连接的水箱、水泵和空冷器，其中，所述空冷器的两端分别连接所述换热器和所述水箱。本实用新型利用水作为换热介质，经由换热器给油井产出液降温后，水温度升高。然后由空冷器对水降温后进入水箱，如此循环。既保证降温效果，也使得水温不至于过高导致闪蒸，使空冷器中始终保持水是液相。通过这样的设计避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。
【专利说明】出液降温装直
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及石油开采领域，特别涉及一种产出液降温装置。
【背景技术】
[0002]SAGD (Steam-Assisted Gravity Drainage)开发需要高干度蒸汽连续注入,注入井中的蒸汽干度愈高，能量利用率愈高，热采经济性愈好，然而由于注入高干度蒸汽，所以地层温度很高，SAGD产出液的温度也比常规吞吐井温度高，SAGD产出液降温不够将直接影响到后续的脱水等流程，因此SAGD产出液降温是亟待解决的问题。对SAGD产出液降温方面的试验研究具有重要意义，选择适合SAGD产出液降温的方法，从而为SAGD高效开发提供技术保障。
[0003]目前，普遍采用的降温方法是SAGD产出液经集中换热站换热降温后输送至联合站。然而随着转入SAGD开采方式的井组数量越来越多，SAGD高温产出液量也日益增加，换热站受地理位置影响冷源有限无法满足不断增长的换热需求，在其他行业中使用的空冷器降温技术在应用于SAGD产出液时，由于SAGD产出液温度高，容易闪蒸，在空冷器内形成气液两相流，偏流严重，影响换热效果。而在井场对SAGD产出液使用换热器直接换热又需在井场附近存在冷源，大部分井场无法满足冷源需求，所以急需开发一种新的SAGD产出液降温装置，克服冷源有限的问题为SAGD高效开发提供技术保障。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种产出液降温装置，以解决目前因换热站冷源有限导致的SAGD 高温产出液无法达到降温要求的问题。
[0005]为此，本实用新型提出一种产出液降温装置，所述产出液降温装置包括:换热器； 与所述换热器连接的产出液输送管路；与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐； 与所述换热器通过水循环管路连接的水箱、水泵和空冷器，其中，所述空冷器的两端分别连接所述换热器和所述水箱。
[0006]进一步地，所述换热器是以水为换热介质的换热器。
[0007]进一步地，所述水泵为离心泵。
[0008]进一步地，所述产出液降温装置还包括:温度控制系统，所述温度控制系统包括: 设置在所述产出液输送管路上的第一温度传感器、第二温度传感器以及连接所述第一温度传感器和第二温度传感器的控制器，所述第一温度传感器位于所述换热器的入口处，第二温度传感器位于所述换热器的入口处，所述控制器连接所述水泵。
[0009]进一步地，在所述水循环管路的所述空冷器的出口处设有第三温度传感器，所述第三温度传感器连接所述控制器。
[0010]进一步地，所述控制器为电脑或可编程控制器。
[0011]进一步地，所述空冷器的数量为多个。
[0012]本实用新型利用水作为换热介质，经由换热器给油井产出液降温后，水温度升高。然后由空冷器对水降温后进入水箱，如此循环，既保证降温效果，也使得水温不至于过高导致闪蒸，使空冷器中始终保持水是液相。通过这样的设计避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例的产出液降温装置结构示意图。
[0014]附图标号说明:
[0015]10产出液输送管路11井口 13高架罐20水循环管路21水箱23水泵25空冷器30温度控制系统管路31第二温度传感器33控制器5换热器
【具体实施方式】
[0016]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0017]如图1所示，根据本实用新型实施例的产出液降温装置包括:换热器5 ;与所述换热器连接的产出液输送管路10 (主要用实线表示);与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐13 ;与所述换热器通过水循环管路20 (主要用虚线表示)连接的水箱21、水泵23和空冷器25，其中，所述空冷器25的两端分别连接所述换热器5和所述水箱21。产出液输送管路10与井口 11连接，将高温产出液(150度左右)输送到换热器5中，经过换热器5的换热，降温后输送到高架罐13中。高温产出液(150度左右)的换热过程中，高温产出液(150度左右)不再直接与空冷器25换热，因而避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。高温产出液通过与换热器5的换热实现了温度的稳定下降，因而实现了换热的目的。
[0018]进一步地，所述换热器5是以水为换热介质的换热器，这样，换热成本低。
[0019]进一步地，所述水泵为离心泵。这样可以控制离心泵的频率来调节水量的大小，既保证了降温效果，也不会使得水的流量太大导致过度降温，同时节省了电能消耗
[0020]进一步地，所述产出液降温装置还包括:温度控制系统，所述温度控制系统包括:设置在所述产出液输送管路10上的第一温度传感器(图中未示出)、第二温度传感器31以及连接所述第一温度传感器和第二温度传感器的控制器33，所述第一温度传感器位于所述换热器5的入口处，第二温度传感器31位于所述换热器的入口处，所述控制器连接所述水泵23。上述温度控制系统通过温度控制系统管路30 (主要用双实线表示)形成电路连接。
[0021]进一步地，在所述水循环管路20的所述空冷器的出口处设有第三温度传感器(图中未示出)。
[0022]进一步地，所述控制器为电脑或可编程控制器，以实现智能化控制。
[0023]进一步地，所述空冷器的数量为多个，或者由多个单个空冷器串联连接形成。若单井产出液量增加，单台空冷器无法满足降温需求，也可以通过串联流程，把两套装置串联使用，增强降温效果。在后续的开发中，把上述流程、设备制成一个撬装整体装置完成对SAGD产出液降温的目的。
[0024]本实用新型首先通过SAGD井产出液的液量计算出需要换热的热量，再计算以水为介质吸收这些热量需要的水量，最后用空冷器换热能力进行核算，确定该套方法可行，并计算出合理的流量、温度等参数。按照这些参数对设备进行选型，在现场利用水作为换热介质，经由换热器给油井产出液降温后，水温度升高。然后由空冷器对水降温后进入水箱，如此循环。对经过换热后的产出液测温，再通过自动控制系统连锁控制泵调频控制水的流量，既保证降温效果，也使得水温不至于过高导致闪蒸，使空冷器中始终保持水是液相。通过这样的设计避免了高温产出液直接进入空冷器因闪蒸变成气液两相流而导致的无法有效降温。采用这种装置既能达到理想的降温效果，也保证一定经济效益。
[0025]实际生产中，当换热站冷源不够时，随着SAGD高温产出液的增多降温效果逐渐变差。而通过对比分析，直接对产出液使用空冷器降温和使用本实用新型以水为换热介质的效果，可以发现直接对产出液使用空冷器降温无法达到需求，降温效果不到10°C。本装置在现场生产中可以对产出液降温达到60°c，满足了现场需要，而且可以直接应用于井场，摆脱了常规换热站对冷源的需求。本实用新型以水为冷源循环利用安全环保，性价比高。
[0026]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种产出液降温装置，其特征在于，所述产出液降温装置包括:换热器；与所述换热器连接的产出液输送管路；与所述换热器通过产出液输送管路连接的高架罐；与所述换热器通过水循环管路连接的水箱、水泵和空冷器，其中，所述空冷器的两端分 别连接所述换热器和所述水箱。
2.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述换热器是以水为换热介质 的换热器。
3.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述水泵为离心泵。
4.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述产出液降温装置还包括:温 度控制系统，所述温度控制系统包括:设置在所述产出液输送管路上的第一温度传感器、第 二温度传感器以及连接所述第一温度传感器和第二温度传感器的控制器，所述第一温度传 感器位于所述换热器的入口处，第二温度传感器位于所述换热器的入口处，所述控制器连 接所述水泵。
5.如权利要求4所述的产出液降温装置，其特征在于，在所述水循环管路的所述空冷 器的出口处设有第三温度传感器，所述第三温度传感器连接所述控制器。
6.如权利要求4所述的产出液降温装置，其特征在于，所述控制器为电脑或可编程控 制器。
7.如权利要求1所述的产出液降温装置，其特征在于，所述空冷器的数量为多个。
【文档编号】G05D23/19GK203422683SQ201320464717
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】张博, 陈永恒, 林军, 张洪驰, 刘忠祥, 郭金鹏, 孟鑫, 孟强, 范宏岩, 路朋, 孙明阳, 刘佳, 闻讯, 任志华, 孙长军, 黄稳, 孙逸民, 宁波, 曾旭辰, 刘新 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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