一种紧凑型天然气井口采气树加热装置的制作方法

本技术涉一种紧凑型天然气井口采气树加热装置，属于天然气开采生产领域。

背景技术：

1、现有井口加热技术主要有水套炉加热技术和蒸汽换热器加热技术等。但存在不可回避的缺陷。

2、水套炉加热技术是用于水套炉燃烧天然气对炉内淡水进行加热，流程内流体通过水套炉内浸没在水中的盘管实现与(被加热的)淡水进行热交换(热传导)，存在的缺陷在于采用水浴加热的方式，水的最高温度也就80℃左右，很难再升(100℃沸腾)，热传导的换热方式关键在于加热物质与被加热物质之间的温度差，温差越大，换热效率越高。80℃左右的温度与被加热流体实在形成不了太大的温差，故加热效果不理想。

3、其次在于水套炉加热存在火焰熄灭的可能性，存在加大的安全风险，例如可燃气体扩散、炉内淡水冬季结冰冻裂盘管等，需要人员长期值守，运行成本较高。

4、蒸汽换热器加热技术是通过锅炉燃烧加热淡水为蒸汽换热器提供高温蒸汽，蒸汽温度可达193℃，蒸汽换热器同样通过盘管实现管内流体与高温蒸汽就行热交换，该种加热方式相比与水套炉加热技术的优点在于蒸汽温度高，与被加热流程可形成较大的温差，加热效率获得明显的提高，但是需要单独为其配备锅炉，锅炉燃料可为天然气或柴油，且需要持续供电用于锅炉启动，运行复杂，同样需要人员长期值守，运行成本更高。

技术实现思路

1、本实用新型设计开发了一种紧凑型天然气井口采气树加热装置，通过红外加热板催化反应天然气形成红外波对井口采气装置进行辐射加热，并通过镜面板进行保温，提高热量利用率和加热保温效果。

2、本实用新型提供的技术方案为：

3、一种紧凑型天然气井口采气树加热装置，包括：

4、结构框架，其包括横向框架和与其连通的纵向框架；

5、多个壳体板，其分别固定覆盖在所述结构框架上；

6、井口采气装置，其设置在所述结构框架内；

7、至少两个红外加热机构，其设置在所述结构框架内部，并分别位于所述井口采气装置的一侧和所述采气装置的生产通道顶部。

8、优选的是，所述横向框架与所述纵向框架垂直设置，所述结构框架呈倒置的l型结构。

9、优选的是，所述壳体包括多个不锈钢镜面板，其分别固定设置在所述结构框架上。

10、优选的是，所述红外加热机构包括：

11、第一红外加热板；

12、第二红外加热板，其设置在所述第一红外加热板的侧面，并靠近所述采气装置。

13、优选的是，还包括：

14、天然气洗涤装置，其设置在结构框架内部，位于所述井口采气装置和设置在其一侧的红外加热机构之间；

15、所述天然气洗涤装置包括进口管路和出口管路，所述进口管路与所述井口采气装置相连通，所述出口管路连接所述红外加热板。

16、优选的是，还包括：

17、可燃气体监测及报警装置，其设置在所述结构框架内顶部。

18、优选的是，还包括：

19、温度监测及远程信号传输装置，其设置在所述井口采气装置的流动通道上。

20、本实用新型所述的有益效果：

21、该装置的采用的红外加热板区别于传统的加热方式，采用催化反应井中所产天然气产生红外波，可以实现燃料的自给自足，极大的节约成本。除此之外，该种加热方式还具有以下优势：

22、红外催化反应的产物为二氧化碳和水，产物清洁环保，无有毒有害气体产生。

23、红外加热板表面最高温度不超过500℃，低于天然气燃点(650℃)，不会发生爆炸。

24、红外辐射的传热方式，不对空气加热，只有照射实物才会产生加热效果，热量利用率高、损失小。

25、催化反应充分，天然气热量利用率高。

26、该系统的优势在于可以根据被加热物体的外形尺寸，灵活布置，最大效能的发挥红外加热板的辐射加热效果，环境适用性强，应用范围广泛。不锈钢镜面板能够增加内部红外反射，减少能力散失。

27、本系统配备的可燃气体监测及报警装置，对系统内部的可燃气进行实时监测，一旦气体泄露可提供声光报警。温度监测及远程信号传输装置对出口下游壁面温度进行监测，并可以实现温度数据远程无线传输。天然气洗涤装置主要用于对红外加热板输入的天然气进行清洗，去除所含液体或颗粒等杂质。

28、通过利用井内生产的天然气实现了热源的自给自足，热量利用率高，降低了热源损耗及碳排放；

29、采用紧凑型结构设计，安装简单，不影响井口采气装置的日常操作，无需改动生产流程实现了对地层返出天然气的加热，避免在井口节流位置出现水合物冰堵。

技术特征：

1.一种紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，所述横向框架与所述纵向框架垂直设置，所述结构框架呈倒置的l型结构。

3.根据权利要求2所述的紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，所述壳体包括多个不锈钢镜面板，其分别固定设置在所述结构框架上。

4.根据权利要求3所述的紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，所述红外加热机构包括：

5.根据权利要求4所述的紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的紧凑型天然气井口采气树加热装置，其特征在于，还包括：

技术总结
本技术公开了一种紧凑型天然气井口采气树加热装置，包括：结构框架，其包括横向框架和与其连通的纵向框架；多个壳体板，其分别固定覆盖在所述结构框架上；井口采气装置，其设置在所述结构框架内；至少两个红外加热机构，其设置在所述结构框架内部，并分别位于所述井口采气装置的一侧和所述采气装置的生产通道顶部。通过红外加热板催化反应天然气形成红外波对井口采气装置进行辐射加热，并通过镜面板进行保温，提高热量利用率和加热保温效果。

技术研发人员：庄涛,谭振兴,张兴华,茅春,李召,徐记保,许向阳
受保护的技术使用者：中海艾普油气测试（天津）有限公司
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/1/5