一种双空心抽油杆循环加热装置的制作方法

本发明属于油气田开发技术领域，特别涉及一种双空心抽油杆循环加热装置。

背景技术：

中国专利cn202628061u公开了一种双空心杆加热装置。双空心杆加热装置，应用于油田采油用双空心杆循环用水的加热。特征：换热器上连接有与井口循环水阀组相连的管线；地面循环水管线上连接有换热器、电磁加热器、缓冲罐、循环泵、储液罐、双空心杆三通进口、双空心杆三通出口；地面循环水管线直接从换热器中穿过。地面循环水管线与双空心杆三通进口之间螺纹连接；地面循环水管线与双空心杆三通出口之间螺纹连接；换热器、电磁加热器、缓冲罐、循环泵、储液罐之间依靠地面循环水管线以焊接方式连接。效果是：能连续不断地将加热后的双空心杆内循环水依靠循环泵进行循环。这种电磁加热器在现场中应用每天消耗的电量约为2400kw.h，电费大约为1764元。

李德儒发表在2015年第8期《石油石化节能》上的“空气热源泵在双空心杆内循环加热井筒的应用与节能分析”一文中，针对原油物性含蜡量高、凝固点高的高凝油藏开发，为改善机采井原油在井筒中的流动性，采用双空心杆内循环加热方式对采出原油进行保温，确保原油出口温度高于凝固点。双空心杆内循环地面加热热源采用燃煤加热器，燃煤加热器在现场使用中，存在加煤劳动强度大、加煤频率高、加热器炉膛燃烧不平稳、不连续等问题。通过空气热源泵在双空心杆内循环加热井筒的现场应用，证明空气热源泵可取代燃煤、燃油气、电加热等高耗能设备，能够达到人工举升井筒保温的要求；同时，还具有运行成本低、稳定性好、易操作、效率高等优势。空气热源泵在古101井上应用，室外温度10℃左右，设定进口温度75℃，井口出油温度为51℃，油井生产平稳，平均日耗电为217.2kw.h。

虽然电磁加热器和空气热源泵能解决双空心抽油杆的热循环问题，但存在以下需要解决的瓶颈。

(1)用电磁加热器作循环水热源，耗能高且油井出口温度最高能达55℃，无法满足稠油井筒举升的需要；

(2)用空气热源泵作循环水热源，油井出口温度最高能达51℃，不能低温环境温度且无法满足稠油井筒举升的需要。

技术实现要素：

本发明的目的：本发明提供一种双空心抽油杆循环加热装置，适应环境温度-25℃～40℃的工况，油井出口温度最高能达80℃以上，达到满足稠油开采的需要，又能达到节能的目的。

发明内容：本发明双空心抽油杆循环加热装置由空气源取热器(1)、第一管线(2)、第一阀门(3)、第二管线(4)、第一循环泵(5)、第三管线(6)、第一过滤器(7)、第四管线(8)、第二阀门(9)、第五管线(10)、热量交换器(11)、第六管线(12)、第三阀门(13)、第七管线(14)、水源取热器第一换热器(15)、水源取热器第二换热器(16)、第八管线(17)、第四阀门(18)、第九管线(19)、双空心抽油杆井口连接器(20)、第十管线(21)、第五阀门(22)、第十一管线(23)、第二过滤器(24)、第十二管线(25)、第二循环泵(26)、第十三管线(27)、第六阀门(28)、第十四管线(29)、循环水罐(30)、第十五管线(31)、第七阀门(32)、第十六管线(33)、第十七管线(34)、第八阀门(35)、第十八管线(36)组成。其特征在于：

所述的空气源取热器(1)的进口与第一管线(2)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第一管线(2)与第一阀门(3)依靠丝扣连接；

所述的第一阀门(3)与第二管线(4)依靠丝扣连接；

所述的第二管线(4)与第一循环泵(5)的出口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第一循环泵(5)的进口与第三管线(6)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第三管线(6)与第一过滤器(7)的出口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第一过滤器(7)的进口与第四管线(8)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第四管线(8)与第二阀门(9)依靠丝扣连接；

所述的第二阀门(9)与第五管线(10)依靠丝扣连接；

所述的第五管线(10)与热量交换器(11)的出口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的热量交换器(11)的进口与第六管线(12)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第六管线(12)与第三阀门(13)依靠丝扣连接；

所述的第三阀门(13)与第七管线(14)依靠丝扣连接；

所述的第七管线(14)与水源取热器第一换热器(15)出口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的水源取热器第一换热器(15)与水源取热器第二换热器(16)属于水源取热器整机中的内部构件部分，由生产厂家配置完成；

所述的水源取热器第二换热器(16)出口与第八管线(17)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第八管线(17)与第四阀门(18)依靠丝扣连接；

所述的第四阀门(18)与第九管线(19)依靠丝扣连接；

所述的第九管线(19)与双空心抽油杆井口连接器(20)进口依靠丝扣连接；

所述的双空心抽油杆井口连接器(20)出口与第十管线(21)依靠丝扣连接；

所述的第十管线(21)与第五阀门(22)依靠丝扣连接；

所述的第五阀门(22)与第十一管线(23)依靠丝扣连接；

所述的第十一管线(23)与第二过滤器(24)进口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第二过滤器(24)出口与第十二管线(25)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第十二管线(25)与第二循环泵(26)进口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第二循环泵(26)出口与第十三管线(27)依靠丝扣连接；

所述的第十三管线(27)与第六阀门(28)依靠丝扣连接；

所述的第六阀门(28)与第十四管线(29)依靠丝扣连接；

所述的第十四管线(29)与循环水罐(30)进口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的循环水罐(30)出口与第十五管线(31)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第十五管线(31)与第七阀门(32)依靠丝扣连接；

所述的第七阀门(32)与第十六管线(33)依靠丝扣连接；

所述的第十六管线(33)与水源取热器第二换热器(16)进口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的水源取热器第一换热器(15)出口与第十七管线(34)依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的；

所述的第十七管线(34)与第八阀门(35)依靠丝扣连接；

所述的第八阀门(35)与第十八管线(36)依靠丝扣连接；

所述的第十八管线(36)与空气源取热器(1)的出口依靠法兰连接，法兰的选取和连接方法是本领域内技术人员所熟知的。

进一步地，所述的空气源取热器(1)的型号为nkfl30s-1，生产厂家：河北省纳森空调有限公司，网址：http：//www.nasen.com/；

进一步地，所述的第一管线(2)、第二管线(4)、第三管线(6)、第四管线(8)、第五管线(10)、第六管线(12)、第七管线(14)、第八管线(17)、第九管线(19)、第十管线(21)、第十一管线(23)、第十二管线(25)、第十三管线(27)、第十四管线(29)、第十五管线(31)、第十六管线(33)、第十七管线(34)、第十八管线(36)的规格型号均为dn32镀锌钢管，常用管材，市场有售；

进一步地，所述的法兰连接选取的法兰型号为hg/t20592-2009dn32，生产厂家：沧州立辰管道装备制造有限公司；或市场销售的同类型产品；

进一步地，所述的第一循环泵(5)、第二循环泵(26)的规格型号均为pun-750eh威乐离心泵，经销商：浙江省杭州市下城区威乐水泵，网址：http：//www.weile-shuibeng.com/pun-750eh/751eh-weilelixinbeng.html。

进一步地，所述的第一过滤器(7)、第二过滤器(24)的型号均为hy-dn32，生产厂家：河北环亚石油钻采科技有限公司；

进一步地，所述的第一阀门(3)、第二阀门(9)、第三阀门(13)、第四阀门(18)、第五阀门(22)、第六阀门(28)、第七阀门(32)、第八阀门(35)的型号均为dn32螺纹截止阀，工业常用阀门，市场有售；

进一步地，所述的热量交换器(11)型号为ns-200，容积为200l，生产厂家：河北省纳森空调有限公司；热量交换器(11)上安装有压力表、补水阀、液位计、泄水阀等附件；

进一步地，所述的水源取热器第一换热器(15)、水源取热器第二换热器(16)分别是型号为nkfl30s-2的水源取热器中的两个换热器；nkfl30s-2的水源取热器的生产厂家：河北省纳森空调有限公司；

进一步地，所述的双空心抽油杆井口连接器(20)为与双空心抽油杆配套的专用配件，生产厂家：河北环亚石油钻采科技有限公司；

进一步地，所述的循环水罐(30)规格为200l，循环水罐(30)上安装有压力表、补水阀、液位计、泄水阀等附件；生产厂家：河北环亚石油钻采科技有限公司。

简述本发明的工作原理：循环水经空气源取热器换热后，再经水源取热器第一换热器和水源取热器第二换热器转换为90℃～95℃后，在双空心抽油杆的内外通道进行循环加热稠油；从双空心抽油杆井口连接器出口返回的循环水经过水源取热器第一换热器和水源取热器第二换热器转换中进行热量转换后，低温循环水通过热量交换器后在空气源取热器换热；如此循环保证双空心抽油杆井口连接器出口温度在80℃～85℃，也就是稠油井井口出油温度在80℃～85℃。

本发明的有益效果：本发明一种双空心抽油杆循环加热装置，在环境温度-25℃～40℃的工况下，在400余口稠油油井上应用，满足了油田开发的需要，油井稠油井口出口温度在81.3℃～83.7℃。

附图说明

图1是本发明双空心抽油杆循环加热装置示意图。

图1中。

1-空气源取热器，2-第一管线，3-第一阀门，4-第二管线，5-第一循环泵，6-第三管线，7-第一过滤器，8-第四管线，9-第二阀门，10-第五管线，11-热量交换器，12-第六管线，13-第三阀门，14-第七管线，15-水源取热器第一换热器，16-水源取热器第二换热器，17-第八管线，18-第四阀门，19-第九管线，20-双空心抽油杆井口连接器，21-第十管线，22-第五阀门，23-第十一管线，24-第二过滤器，25-第十二管线，26-第二循环泵，27-第十三管线，28-第六阀门，29-第十四管线，30-循环水罐，31-第十五管线，32-第七阀门，33-第十六管线，34-第十七管线，35-第八阀门，36-第十八管线。

具体实施例

实施例1：本发明双空心抽油杆循环加热装置，在xx-7稠油井应用。xx-7稠油井50℃原油黏度8593mpa.s，油层中深1623.75m，下泵深度1450m；油井处环境温度-25℃～40℃。

参阅附图1。本发明一种双空心抽油杆循环加热装置，包括：1.空气源取热器，2.第一管线，3.第一阀门，4.第二管线，5.第一循环泵，6.第三管线，7.第一过滤器，8.第四管线，9.第二阀门，10.第五管线，11.热量交换器，12.第六管线，13.第三阀门，14.第七管线，15.水源取热器第一换热器，16.水源取热器第二换热器，17.第八管线，18.第四阀门，19.第九管线，20.双空心抽油杆井口连接器，21.第十管线，22.第五阀门，23.第十一管线，24.第二过滤器，25.第十二管线，26.第二循环泵，27.第十三管线，28.第六阀门，29.第十四管线，30.循环水罐，31.第十五管线，32.第七阀门，33.第十六管线，34.第十七管线，35.第八阀门，36.第十八管线。

其特征在于：

所述的空气源取热器1的进口与第一管线2依靠法兰连接；

所述的第一管线2与第一阀门3依靠丝扣连接；

所述的第一阀门3与第二管线4依靠丝扣连接；

所述的第二管线4与第一循环泵5的出口依靠法兰连接；

所述的第一循环泵5的进口与第三管线6依靠法兰连接；

所述的第三管线6与第一过滤器7的出口依靠法兰连接；

所述的第一过滤器7的进口与第四管线8依靠法兰连接；

所述的第四管线8与第二阀门9依靠丝扣连接；

所述的第二阀门9与第五管线10依靠丝扣连接；

所述的第五管线10与热量交换器11的出口依靠法兰连接；

所述的热量交换器11的进口与第六管线12依靠法兰连接；

所述的第六管线12与第三阀门13依靠丝扣连接；

所述的第三阀门13与第七管线14依靠丝扣连接；

所述的第七管线14与水源取热器第一换热器15出口依靠法兰连接；

所述的水源取热器第一换热器15与水源取热器第二换热器16属于水源取热器整机中的内部构件部分，由生产厂家配置完成；

所述的水源取热器第二换热器16出口与第八管线17依靠法兰连接；

所述的第八管线17与第四阀门18依靠丝扣连接；

所述的第四阀门18与第九管线19依靠丝扣连接；

所述的第九管线19与双空心抽油杆井口连接器20进口依靠丝扣连接；

所述的双空心抽油杆井口连接器20出口与第十管线21依靠丝扣连接；

所述的第十管线21与第五阀门22依靠丝扣连接；

所述的第五阀门22与第十一管线23依靠丝扣连接；

所述的第十一管线23与第二过滤器24进口依靠法兰连接；

所述的第二过滤器24出口与第十二管线25依靠法兰连接；

所述的第十二管线25与第二循环泵26进口依靠法兰连接；

所述的第二循环泵26出口与第十三管线27依靠丝扣连接；

所述的第十三管线27与第六阀门28依靠丝扣连接；

所述的第六阀门28与第十四管线29依靠丝扣连接；

所述的第十四管线29与循环水罐30进口依靠法兰连接；

所述的循环水罐30出口与第十五管线31依靠法兰连接；

所述的第十五管线31与第七阀门32依靠丝扣连接；

所述的第七阀门32与第十六管线33依靠丝扣连接；

所述的第十六管线33与水源取热器第二换热器16进口依靠法兰连接；

所述的水源取热器第一换热器15出口与第十七管线34依靠法兰连接；

所述的第十七管线34与第八阀门35依靠丝扣连接；

所述的第八阀门35与第十八管线36依靠丝扣连接；

所述的第十八管线36与空气源取热器1的出口依靠法兰连接。

进一步地，所述的空气源取热器1的型号为nkfl30s-1，生产厂家：河北省纳森空调有限公司；

进一步地，所述的第一管线2、第二管线4、第三管线6、第四管线8、第五管线10、第六管线12、第七管线14、第八管线17、第九管线19、第十管线21、第十一管线23、第十二管线25、第十三管线27、第十四管线29、第十五管线31、第十六管线33、第十七管线34、第十八管线36的规格型号均为dn32镀锌钢管，常用管材，市场有售；

进一步地，所述的法兰连接选取的法兰型号为hg/t20592-2009dn32，生产厂家：沧州立辰管道装备制造有限公司；或市场销售的同类型产品；

进一步地，所述的第一循环泵5、第二循环泵26的规格型号均为pun-750eh威乐离心泵，经销商：浙江省杭州市下城区威乐水泵，网址：http：//www.weile-shuibeng.com/pun-750eh/751eh-weilelixinbeng.html。

进一步地，所述的第一过滤器7、第二过滤器24的型号均为hy-dn32，生产厂家：河北环亚石油钻采科技有限公司；

进一步地，所述的第一阀门3、第二阀门9、第三阀门13、第四阀门18、第五阀门22、第六阀门28、第七阀门32、第八阀门35的型号均为dn32螺纹截止阀，工业常用阀门，市场有售；

进一步地，所述的热量交换器11型号为ns-200，容积为200l，生产厂家：河北省纳森空调有限公司；热量交换器11上安装有压力表、补水阀、液位计、泄水阀等附件；

进一步地，所述的水源取热器第一换热器15、水源取热器第二换热器16分别是型号为nkfl30s-2的水源取热器中的两个换热器；nkfl30s-2的水源取热器的生产厂家：河北省纳森空调有限公司；

进一步地，所述的双空心抽油杆井口连接器20为与双空心抽油杆配套的专用配件，生产厂家：河北环亚石油钻采科技有限公司；

进一步地，所述的循环水罐30规格为200l，循环水罐30上安装有压力表、补水阀、液位计、泄水阀等附件；生产厂家：河北环亚石油钻采科技有限公司。

本发明双空心抽油杆循环加热装置，在xx-7稠油井应用后，原油井口出口温度达到82.4℃，满足了油井正常生产。

实施例2：本发明双空心抽油杆循环加热装置，在xx-21稠油井应用，xx-21稠油井70℃原油黏度7428mpa.s，油层中深1607.24m，下泵深度1400m。油井处环境温度-25℃～40℃。应用后，原油井口出口温度达到83.4℃，满足了油井正常生产。

实施例3：本发明双空心抽油杆循环加热装置，在xx-17x稠油井应用，xx-17x稠油井50℃原油黏度5480mpa.s，油层中深1719.37m，下泵深度1500m。油井处环境温度-25℃～40℃。应用后，原油井口出口温度达到82.5℃，满足了油井正常生产。

上述的实例2、实施例3中双空心抽油杆循环加热装置与实施例1相同，只是应用的稠油井不同。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。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。