一種帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油氣開發設備領域，具體是一種帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬。
【背景技術】
[0002]油田經過多年開采，地層虧空嚴重，稠油油田原油粘度大，流動性差，不易開采，產量下降。針對上述問題，需要向地層注入能量，常規方法之一為注入一定壓力和溫度的氮氣，以增加地層的能量。
[0003]常規制氮-增壓設備的具體實現途徑為:通過一定的物理方法，獲得純度95%_99%的氮氣，經過氮氣活塞式壓縮機的增壓，將壓力分級升至25MPa-50MPa左右，將溫度約為35°C_60°C的氮氣注入地層，提高地層能量，增加原油產量。但是，常規氮氣壓縮機輸出的氮氣溫度約為35°C_60°C，所含熱量少，對稠油油藏只能起到增能的作用，達不到降粘的效果。稠油粘度隨溫度的升高而降低，根據油田需求，若向地層注入高壓高溫氮氣(330°C)，不僅可增加地層能量，彌補地層虧空，而且可以降低原油粘度，使得原油易于開采。
[0004]然而，根據文獻報道，目前尚無將高壓氮氣由35°C_60°C加熱至330°C的加熱撬裝設備，本發明旨在設計高壓氮氣成套加熱裝置，填補技術空白。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種性能穩定、安全可靠、易于移動并能在高溫下穩定工作的高壓氮氣加熱成套裝置。
[0006]本實用新型技術方案是:包括撬塊以及其上安裝的防爆電加熱器，所述防爆電加熱器的進口連接進氣管且進氣管上連接閥門和過濾器，所述防爆電加熱器的出口連接出氣管，所述進氣管、出氣管上均安裝有壓力變送器和溫度變送器，所述防爆電加熱器上安裝壓力表以及安全閥。
[0007]上述方案進一步改進為:
[0008]優選的，所述進氣管上設有分支連接放空管線以及放空閥;進一步優選的，所述放空閥為針閥。
[0009]優選的，所述閥門包括前后安裝的電動切斷閥和單向閥。
[0010]優選的，所述氮氣加熱撬還包括控制系統，所述壓力變送器、溫度變送器分別通過信號線與控制系統連接，所述防爆電加熱器、電動切斷閥分別通過控制線與控制系統連接。
[0011]優選的，所述撬塊通過厚鋼板間隔為控制室和加熱室，所述防爆電加熱器安裝在加熱室內，所述控制系統安裝在控制柜內，所述控制柜安裝在控制室內。
[0012]優選的，所述厚鋼板厚度為5mm
[0013]與現有技術相比，本發明的優點如下:
[0014](I)可以將純度95-99%的高壓氮氣由35°C最高加熱至330°C，并可實現無級調節加熱溫度；
[0015](2)具備防止逆流的單向閥、高溫氮氣逆流自動切斷閥、停機放空針型閥等安全防護技術，加熱部分和控制室隔開，充分保障操作人員的人身安全；
[0016](3)將整套加熱及控制系統集成于一個撬上，方便運輸及吊裝；
[0017](4)整套設備自動化程度高，正常工作時實現無人值守。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖；
[0019]圖2是圖1的俯視圖；
[0020]圖3是圖1的右視圖；
[0021]圖中:1.進氣管，2.第一壓力變送器，3.過濾器，4.電動切斷閥，5.第一溫度變送器，6.單向閥，7.防爆電加熱器，8.控制柜，9.放空針閥，10.放空直管，11.第二溫度變送器，12.第二壓力變送器，13.出氣管，14.防護鋼板。
【具體實施方式】
[0022]下面是結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0023]參照圖1-3，一種帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，撬塊通過5mm厚防護鋼板14間隔為控制室和加熱室，控制室內安裝控制柜8，控制柜8內安裝控制系統，控制系統可選擇為PLC控制器;加熱室內安裝有防爆電加熱器7，防爆電加熱器7的進口連接進氣管I且進氣管上連接電動切斷閥4、單向閥6和過濾器3;防爆電加熱器7的出口連接出氣管13;進氣管I上安裝有第一壓力變送器2和第一溫度變送器5，出氣管13上安裝第二壓力變送器12和第二溫度變送器11;防爆電加熱器上安裝兩個壓力表以及兩個安全閥;進氣管I上設有分支連接放空直管10以及放空針閥9;第一壓力變送器2、第一溫度變送器5、第二壓力變送器12和第二溫度變送器11分別通過信號線與控制系統連接，防爆電加熱器7、電動切斷閥4分別通過控制線與控制系統連接。
[0024]加熱流程:常溫35°C的高壓氮氣由進氣管I進入氮氣加熱撬，先經過濾器3的過濾作用，濾除0.5μπι以上的油滴和水滴，避免防爆電加熱器7積液，同時避免油滴氣化后污染氮氣，然后，常溫高壓氮氣通過電動切斷閥4及單向閥6，進入防爆電加熱器7，高壓氮氣由35°C加熱至330°C，高溫高壓氮氣經出氣管13連接硬管線，引至井口；裝置停機時，打開放空針閥9，由放空針閥9和放空直管10將撬內高溫高壓氮氣放空，保障停機時的安全;防爆電加熱器7頂部設置兩個安全閥和兩個壓力表，提供超壓泄放保護;該氮氣加熱撬的加熱部分與控制室由厚度5mm鋼板隔開，正常工作時，操作人員在控制室內，避免接觸泄露高溫高壓氮氣而發生危險。
[0025]控制流程:控制柜8安裝在控制室內，可以屏顯第一壓力變送器2和第一溫度變送器5、第二溫度變送器11和第二壓力變送器12傳遞過來的信號，監測氮氣加熱撬的進出口壓力和溫度值;另外，通過監測入口和出口溫度，調整防爆電加熱器7的加熱功率，實現從35°C至最高加熱溫度330°C的無級調溫控制；當電加熱器前的單向閥6性能部分或全部失效時，高溫氮氣逆流，第一溫度變送器5將溫度信號傳遞給控制柜8，PLC給出信號，將電動切斷閥4關閉，防止灼傷過濾器及上游增壓設備，同時發出逆流高溫報警提醒。
[0026]本發明的主要創新在于:
[0027](I)本發明創造第一次提出了高溫高壓氮氣加熱撬的工藝構思和結構設計，具體如下:常溫35°C高壓氮氣流經過濾器，除去油滴，又先后流經電動閥和單向閥，防爆電加熱器，高壓氮氣最高被加熱至330°C，將所有這些設備集成在一個撬上，方便吊裝及運輸；
[0028](2)氮氣加熱撬入口管道設置壓力和溫度變送器，用于監測壓力和溫度值，一旦單向閥失效，高壓氮氣逆流，控制柜立刻超溫報警，并使電動閥自動關閉，可以保護過濾器及上游的氮氣增壓設備；
[0029](3)氮氣加熱撬設置了針閥直管放空通道，停機時排放掉內部的高溫高壓氮氣，起到安全保護作用；
[0030]本實用新型并不限于上述的實施方式，在本領域技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化，變化后的內容仍屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:包括撬塊以及其上安裝的防爆電加熱器，所述防爆電加熱器的進口連接進氣管且進氣管上連接閥門和過濾器，所述防爆電加熱器的出口連接出氣管，所述進氣管、出氣管上均安裝有壓力變送器和溫度變送器，所述防爆電加熱器上安裝壓力表以及安全閥。2.根據權利要求1所述的帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:所述進氣管上設有分支連接放空管線以及放空閥。3.根據權利要求2所述的帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:所述放空閥為針閥。4.根據權利要求1所述的帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:所述閥門包括前后安裝的電動切斷閥和單向閥。5.根據權利要求1所述的帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:所述氮氣加熱撬還包括控制系統，所述壓力變送器、溫度變送器分別通過信號線與控制系統連接，所述防爆電加熱器、電動切斷閥分別通過控制線與控制系統連接。6.根據權利要求1-5任一所述的帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:所述撬塊通過厚鋼板間隔為控制室和加熱室，所述防爆電加熱器安裝在加熱室內，所述控制系統安裝在控制柜內，所述控制柜安裝在控制室內。7.權利要求6所述的帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，其特征在于:所述厚鋼板厚度為5mm。
【專利摘要】一種帶安全保護裝置的高溫高壓氮氣加熱撬，包括撬塊以及其上安裝的防爆電加熱器，所述防爆電加熱器的進口連接進氣管且進氣管上連接閥門和過濾器，所述防爆電加熱器的出口連接出氣管，所述進氣管、出氣管上均安裝有壓力變送器和溫度變送器，所述防爆電加熱器上安裝壓力表以及安全閥。本實用新型提出了一種能在高溫下穩定工作的高壓氮氣加熱成套裝置，可以將純度95-99%的高壓氮氣由35℃最高加熱至330℃，并可實現無級調節加熱溫度，同時通過采取必要技術措施，設計安全保護裝置，并將所有裝置集成于一個撬裝設備上，具備性能穩定、安全可靠、易于移動等特點。
【IPC分類】E21B43/24
【公開號】CN205172542
【申請號】CN201520979611
【發明人】王玉軍, 鐘敏, 鄭富林, 宋亮, 吳洪波, 王如德, 方紹杰, 申明乾, 翟雨萍, 張中俊, 劉平, 李茂強, 佟立超
【申請人】山東恒業石油新技術應用有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月1日