专利名称：在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法
技术领域：
本发明涉及稠油热采领域，具体涉及一种在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法。
背景技术：
目前在用的过热蒸汽发生方法是基于常规湿蒸器发生器的基础上，将水引入到注汽锅炉中，得到75%的蒸汽干度(过热蒸汽温度达到350°C )，然后进入到球形汽水分离器进行汽水分离，分离出干度更高的干蒸汽(干度99%以上，但温度较低)以及高温、高压、高含盐的饱和水也称分离水，为了达到更高温度的干蒸汽，将干度99%以上的干蒸汽又引入到注汽锅炉中进行加热，加热成过热度为30-40°C (过热蒸汽温度达到400°C左右)的过热蒸汽。然后利用过热蒸汽(干度99%以上)再与分离水(饱和水)进行混合形成过热度为10°C左右的蒸汽，该蒸汽带走分离水及其中的盐分一起被注入井下。过热蒸汽(干度99 %以上)与分离水(饱和水)进行混合或混配的过程中，通常是将一路分离水管道插入到过热蒸汽管道中，分离水管道的端部通过喷头或喷淋器向热蒸汽管道输入盐分。由于过热蒸汽管道温度较高，过热蒸汽管道使得分离水管道的温度也达到较高温度，分离水管道中的水很快被汽化，饱和水所含的盐分极易结垢，挂在分离水管道中或堵住分离水管道的喷头或喷淋器，从而需要关闭过热蒸汽管道，停产对包括喷头或喷淋器的分离水管道进行除垢，然后再恢复生产。由于包括喷头或喷淋器的分离水管道结垢频繁，生产过程中需要多次检修,影响生产的效率,增加生产成本。
发明内容
本发明提供一种在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，以解决现有的过热蒸汽与分离水混配过程中由于包括分离水管道结垢频繁从而影响生产的效率的问题。为此，本发明提出一种在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，所述在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法包括:步骤A:使用多路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中，打开各路分离水管道同时进行混配；步骤B:在混配过程中，检测各路分离水管道，确定被结垢堵住的分离水管道；步骤C:确定被结垢堵住的分离水管道后，即，当检测到其中一路分离水管道被结垢堵住时，停止向被结垢堵住的分离水管道供应分离水并进行在线除垢，在该分离水管道进行在线除垢的过程中，仍然打开多路分离水管中未被结垢堵住的分离水管道进行混配。进一步地，所述在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法还包括:步骤D:在被结垢堵住的分离水管道完成在线除垢后，重新向完成在线除垢的分离水管道供应分离水。进一步地，所述多路分离水管道为两路、三路或四路或五路，使用两路、三路或四路或五路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中进行混配。进一步地，所述检测各路分离水管道的过程包括:步骤B1:检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差。进一步地，所述分离水管道进行在线除垢的过程包括:步骤Cl:清水正向清洗，使用清水沿着分离水的流向正向清洗所述被结垢堵住的分离水管道。进一步地，所述分离水管道进行在线除垢的过程还包括:步骤C2:过热蒸汽反向清洗，在步骤Cl后，用所述过热蒸汽管道中的过热蒸汽沿着分离水的流向的反向清洗所述被结垢堵住的分离水管道。进一步地，所述步骤Cl通过清水清洗装置进行清水正向清洗，所述清水清洗装置包括:清水罐、位于所述清水罐出口处的高压比例泵、以及连接清水罐与各分离水管道的清水管道。进一步地，各分离水管道上设有控制分离水管道开关的电磁阀，所述过热蒸汽管道底部设有排出污垢的排污口。进一步地，所述步骤Cl还包括:通过在各分离水管道内设置除垢器。进一步地，各分离水管道的端部通过喷淋器伸入到过热蒸汽管道中，所述步骤BI具体包括:在所述电磁阀之前分别设置第一压力表和第一流量计，在喷淋器之前并且在所述电磁阀之后设置第二压力表和第二流量计，以检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差。进一步地，所述步骤C2具体通过反向蒸汽清洗装置进行反向蒸汽清洗，所述反向蒸汽清洗装置包括:设置在各所述分离水管道外侧的旁通蒸汽管道，每个所述旁通蒸汽管道连通一路分离水管道，每个所述旁通蒸汽管道与分离水管道的连接处位于所述电磁阀之后并且位于所述喷淋器之前。进一步地，反向蒸汽清洗过程中，用于清洗的过热蒸汽清洗分离水管道后经过减压和除垢后进入到所述清水罐的入口。进一步地，所述过热蒸汽管道中设有捕垢器。本发明采用多路分离水管道与分离水混配，一方面可以增大分离水与过热蒸汽混配面积，另一方面，在多路分离水管道中的某一路分离水管道发生被结垢堵住的情况下，可以使其他未被结垢堵住的分离水管道进行混配，不会影响生产的继续，同时，在其他未被结垢堵住的分离水管道进行混配时，进行在线除垢，做到除垢不耽误生产，除垢后可以继续投入使用，因而，整个混配过程中即使出现某一路分离水管道发生被结垢堵住的情况，也不会影响生产。进而，本发明通过清水正向清洗，将分离水管道中的结垢冲出分离水管道，通过过热蒸汽管道底部的排污口排出，充分利用了过热蒸汽管道，效率高。而且整个清洗过程均是自动进行，无需人工进入或打开过热蒸汽管道清洗。进而，本发明还通过过热蒸汽反向清洗，利用过热蒸汽的高压、高速和振动，将分离水管道中的结垢反向冲出分离水管道，使得分离水管道清洗更加彻底、干净，而且节省能源。进而，用于清洗的过热蒸汽清洗分离水管道后经过减压和除垢后进入到所述清水罐的入口，这样，对过热蒸汽能够充分利用，节省能源。进而，本发明通过检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差来确定结垢管路(被结垢堵住的分离水管道)，可以对各路分离水管道设定不同的评判数值，对于在先确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较高的数值，对于在后确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较低的数值；或者对于在先确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较低的数值，对于在后确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较高的数值，以便各路分离水管道之间的清洗不重合，要么提前，要么错后，使得各路分离水管道之间的清洗与混配能够合理结合，使得整个混配过程中，总有至少一路分离水管道进行混配，保证生产的连续。
图1为根据本发明实施例的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法的工作示意图。附图标号说明:1、过热蒸汽管道100、过热蒸汽101、过热蒸汽13、捕垢器17、排垢池2、分离水管道 21、第一路分离水管道 22、第二路分离水管道23、第三路分离水管道200、分离水3、清水罐30、清水管道31、高压比例泵33、分离水管道与清水罐的连接口 41、第一压力计42、第二压力计61、第一流量计62、第一流量计5、控制柜6、喷淋器7、旁通蒸汽管道70、旁通蒸汽管道与分离水管道的连接处8、除垢器
9、电磁阀
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
。如图1所示，根据本发明实施例的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法包括:步骤A:使用多路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中，打开各路分离水管道同时进行混配；如图1所示，多路分离水管道2至少包括两路，至少在一路检修时，另一路工作，进一步地，所述多路分离水管道为两路、三路或四路或五路，使用两路、三路或四路或五路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中进行混配。作为较佳选择，本发明采用了三路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中进行混配，分别为第一路分离水管道21，第二路分离水管道22，第三路分离水管道23。这样，可以有较多的分离水管道进行工作，为混配的连续进行提供了保证，当然，分离水管道的管径和数量也不能太大和太多，否则，影响过热度为30至40度的过热蒸汽100的混配效果，不能提供混配后变为10度左右的过热蒸汽101，过热蒸汽101温度太低也不能注入井下，而且成本也增加了。本发明在采用现有的管径的分离水管道的条件下，比现有的分离水管道采用了更多的数目，这些合理数目不会影响到混配后的温度。步骤B:在混配过程中，检测各路分离水管道，确定被结垢堵住的分离水管道，例如可以在各路分离水管道上设置相关仪表，以检查各路分离水管道的流通是否畅通，是否被堵住；步骤C:确定被结垢堵住的分离水管道后，即，当检测到其中一路分离水管道被结垢堵住时，停止向被结垢堵住的分离水管道供应分离水并进行在线除垢，在该分离水管道进行在线除垢的过程中，仍然打开多路分离水管中未被结垢堵住的分离水管道进行混配。本发明采用多路分离水管道与分离水混配，一方面可以增大分离水与过热蒸汽混配面积，另一方面，在多路分离水管道中的某一路分离水管道发生被结垢堵住的情况下，可以使其他未被结垢堵住的分离水管道进行混配，不会影响生产的继续，同时，在其他未被结垢堵住的分离水管道进行混配时，进行在线除垢，做到除垢不耽误生产，除垢后可以继续投入使用，因而，整个混配过程中即使出现某一路分离水管道发生被结垢堵住的情况，也不会影响生产。进一步地，所述在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法还包括:步骤D:在被结垢堵住的分离水管道完成在线除垢后，重新向完成在线除垢的分离水管道供应分离水。这样，可以循环利用各路分离水管道，减少各路分离水管道的结垢被堵住的几率，延长过热蒸汽与分离水混配器使用周期。进一步地，所述检测各路分离水管道的过程包括:步骤B1:检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差。通过检测各所述分离水管道的压力差和流量差能够明确判断各路分离水管道是否结垢。进一步地，所述分离水管道进行在线除垢的过程包括:步骤Cl:清水正向清洗，使用清水沿着分离水的流向正向清洗所述被结垢堵住的分离水管道。通过清水，将被结垢堵住的分离水管道中的结垢冲入到过热蒸汽管道I中，清水冲洗的过程中，控制清水的流量，以免影响过热蒸汽的温度。图1中，分离水的流向为从上至下，清水的冲洗方向也是从上至下。进一步地，所述过热蒸汽管道I中设有捕垢器13，捕垢器13为叶片式的可旋转的装置，用于捕获或刮掉过热蒸汽管道I中的结垢，以增加除垢效果。进一步地，所述过热蒸汽管道I底部设有排出污垢的排污口。例如，排污口设置在过热蒸汽管道I底部的排垢池17中，排垢池17可以与过热蒸汽管道I连通的收集槽。这样，能够及时排出结垢。进一步地，所述分离水管道进行在线除垢的过程还包括:步骤C2:过热蒸汽反向清洗，在步骤Cl后，用所述过热蒸汽管道I中的过热蒸汽100沿着分离水的流向的反向清洗所述被结垢堵住的分离水管道。图1中，分离水的流向为从上至下，过热蒸汽反向清洗方向则是从下至上。过热蒸汽管道I中的过热蒸汽100的压力为IOMPa左右，压力较大，通过过热蒸汽反向清洗，能够利用过热蒸汽的高压、高速和振动，将分离水管道中的结垢反向冲出分离水管道，使得分离水管道清洗更加彻底、干净，而且节省能源。而且，经过清水和过热蒸汽的两次清洗后，无论分离水管道的正向和方向上的结垢都得以去除，清洗效果较好。进一步地，所述步骤Cl通过清水清洗装置进行清水正向清洗，所述清水清洗装置包括:清水罐3、位于所述清水罐出口处的高压比例泵31、以及连接清水罐3与各分离水管道的清水管道30，高压比例泵31控制清水管道30的开关，并且，通过高压比例泵31能够对清水罐3出来的清水增压，有利于去除分离水管道的结垢。清水管道30与各分离水管道通过分离水管道与清水罐的连接口 33连接。进一步地，各分离水管道上设有控制分离水管道开关的电磁阀9，当需要清洗分离水管道时，通过电磁阀9关闭分离水管道，停止向被结垢堵住的分离水管道供应分离水并进行在线除垢，当清洗完毕后，打开分离水管道进行混配。通过电磁阀9可以做到快速精确控制。进一步地，所述步骤Cl还包括:通过在各分离水管道内设置除垢器8进行正向清洗。除垢器8可以为可旋转的叶片式除垢装置，用于辅助除垢。进一步地，各分离水管道的端部通过喷淋器6伸入到过热蒸汽管道I中，所述步骤BI具体包括:在各所述分离水管道的所述电磁阀9之前分别设置第一压力表41和第一流量计61，在喷淋器6之前并且在所述电磁阀9之后设置第二压力表42和第二流量计62，以检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差。这两处位置的压力差和流量差较为准确的反映了各所述分离水管道入口和出口之间的结垢情况。进而，本发明通过检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差来确定结垢管路(被结垢堵住的分离水管道)，可以对各路分离水管道设定不同的评判数值，对于在先确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较高的数值，对于在后确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较低的数值；或者对于在先确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较低的数值，对于在后确定的被结垢堵住的分离水管道，可以设置较高的数值，以便各路分离水管道之间的清洗不重合，要么提前，要么错后，使得各路分离水管道之间的清洗与混配能够合理结合，使得整个混配过程中，总有至少一路分离水管道进行混配，保证生产的连续。进一步地，所述步骤C2具体通过反向蒸汽清洗装置进行反向蒸汽清洗，所述反向蒸汽清洗装置包括:设置在各所述分离水管道外侧的旁通蒸汽管道7，每个所述旁通蒸汽管道连通一路分离水管道，每个所述旁通蒸汽管道7与分离水管道的连接处70位于所述电磁阀8之后并且位于所述喷淋器6之前。反向蒸汽清洗的过程是:关闭电磁阀8之后，打开旁通蒸汽管道7，例如，通过旁通蒸汽管道7上的电磁阀打开旁通蒸汽管道7，过热蒸汽100从下至上高速、高压并振动通过分离水管道，冲洗掉结垢，然后从旁通蒸汽管道7离开。通过旁通蒸汽管道，可以避免或减小对分离水管道工作的影响，而且与清水除垢相互独立。进一步地，反向蒸汽清洗过程中，用于清洗的过热蒸汽清洗分离水管道后经过减压和除垢后进入到所述清水罐的入口，以同收过热蒸汽，并补充清水，这样能够做到节约能源。例如，在旁通蒸汽管道中设置减压阀和除垢器，过热蒸汽清洗分离水管道后经过减压和除垢后进入到所述清水罐的入口。本发明的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法可以通过控制柜5，控制各分离水管道的工作、清洗、记录各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差，可以设定时间控制高压比例泵31的清洗时间，控制反清洗电磁阀的清洗时间。本发明实现了在线除垢和定期排垢，保证了生产的连续。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。为本发明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，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法包括: 步骤A:使用多路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中，打开各路分离水管道同时进行混配； 步骤B:在混配过程中，检测各路分离水管道，确定被结垢堵住的分离水管道； 步骤C:确定被结垢堵住的分离水管道后，停止向被结垢堵住的分离水管道供应分离水并进行在线除垢， 在该分离水管道进行在线除垢的过程中，仍然打开多路分离水管中未被结垢堵住的分离水管道进行混配。
2.如权利要求1所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法还包括:步骤D:在被结垢堵住的分离水管道完成在线除垢后，重新向完成在线除垢的分离水管道供应分离水。
3.如权利要求1所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述多路分离水管道的数目为两路、三路或四路或五路，使用两路、三路或四路或五路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中进行混配。
4.如权利要求1所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，步骤B中，所述检测各路分离水管道的过程包括:步骤B1:检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差。
5.如权利要求1所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，步骤C中，所述分离水管道进行在线除垢的过程包括:步骤Cl:清水正向清洗，使用清水沿着分离水的流向正向清洗所述被结垢堵住的分离水管道。
6.如权利要求5所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，步骤C中，所述分离水管道进行在线除垢的过程还包括:步骤C2:过热蒸汽反向清洗，在步骤Cl后，用所述过热蒸汽管道中的过热蒸汽沿着分离水的流向的反向清洗所述被结垢堵住的分离水管道。
7.如权利要求6所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述步骤Cl通过清水清洗装置进行清水正向清洗，所述清水清洗装置包括:清水罐、位于所述清水罐出口处的高压比例泵、以及连接清水罐与各分离水管道的清水管道。
8.如权利要求1所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，各分离水管道上设有控制分离水管道开关的电磁阀，所述过热蒸汽管道底部设有排出污垢的排污□。
9.如权利要求7所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述步骤Cl还包括:通过在各分离水管道内设置除垢器进行清水正向清洗。
10.如权利要求4所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，各分离水管道的端部通过喷淋器伸入到过热蒸汽管道中，所述步骤BI具体包括:在所述电磁阀之前分别设置第一压力表和第一流量计，在喷淋器之前并且在所述电磁阀之后设置第二压力表和第二流量计，以检测各所述分离水管道内前后不同位置的压力差和流量差。
11.如权利要求7所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述步骤C2具体通过反向蒸汽清洗装置进行反向蒸汽清洗，所述反向蒸汽清洗装置包括:设置在各所述分离水管道外侧的旁通蒸汽管道，每个所述旁通蒸汽管道连通一路分离水管道，每个所述旁通蒸汽管道与分离水管道的连接处位于所述电磁阀之后并且位于所述喷淋器之前。
12.如权利要求11所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，反向蒸汽清洗过程中，用于清洗的过热蒸汽清洗分离水管道后经过减压和除垢后进入到所述清水罐的入口。
13.如权利要求1所述的在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，其特征在于，所述过热蒸汽管道中设有捕垢器。
全文摘要
本发明提出一种在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法，所述在线除垢的过热蒸汽与分离水混配方法包括步骤A使用多路分离水管道分别伸入到过热蒸汽管道中，打开各路分离水管道同时进行混配；步骤B在混配过程中，检测各路分离水管道，确定被结垢堵住的分离水管道；步骤C当检测到其中一路分离水管道被结垢堵住时，停止向被结垢堵住的分离水管道供应分离水并进行在线除垢，在该分离水管道进行在线除垢的过程中，仍然打开多路分离水管中未被结垢堵住的分离水管道进行混配。本发明实现了在线除垢和定期排垢，保证了生产的连续。
文档编号F28C3/08GK103148713SQ201310057179
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者张红朋, 许宝燕, 马庆, 李娟娟, 刘颖, 雷光明, 韩文斌 申请人:中国石油天然气股份有限公司