一种热交换器和具有该热交换器的油井清蜡装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种热交换器和具有该热交换器的油井清蜡装置，本发明专利技术提供的热交换器，包括具有燃烧室、内胆、外胆、超导室和盘绕在内胆外壁超导室内的内管与进油口和出油口，若干超导管、超导液和具有二次加热的第二换热室，其设计要点在于主换热室和二次加热的第二换热室是一体的，中间由中间挡板分开，还包括超导液容纳部件，其具有储存内腔和具有自动循环的超导管设计，所述超导液容纳部件设置在热交换器的上方且其储存内腔通过导管与最上方的外管连通。工作时超导液受热膨胀进入超导液容纳部件，在工作时内管通过的液体流量过大，主换热器加热能力跟不上，可以打开通往第二换热室，通过第一换热室的内管进入第二换热室的内管进行二次换热，可达到理想的温度。

A heat exchanger and an oil well paraffin removal device with the heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种热交换器和具有该热交换器的油井清蜡装置
本专利技术涉及油井清蜡装置，具体涉及热交换器和具有该热交换器的油井清蜡装置
技术介绍
石油开采中，影响出油率的主妥原因之一是在石油管路内璧和抽油杆上凝结有一定厚度的蜡。伴随油井管壁和抽油杆上的积蜡越来越厚，网眼上附着有机物，因此，阻碍了原油的流动，进而影响油井的出油率。石油行业清防蜡的方法很多种，最常用的清除蜡方法是锅炉车清除蜡传统的锅炉车清蜡采用水做加热介质，用泵将加热介质打入油井，熔化井下积蜡后将污水从油井中排出。但是，采用锅炉车清蜡这种传统方法洗井存在着一些弊端，比如：蜡块下滑发生压死油井现象、排出井下污水的周期较长以及与地层配伍性不好、污染油层、污染资源等问题基于上述背景，业内出现了采用油井产出液作为加热介质的热洗清蜡设备，其主要功能部件为热交换器，如图1和图2所示，包括具有进油口和出油口的内管25、33盘套在内胆13呈螺旋状排列若干圈和若干层11，和套在内管11外的外胆12，置于内胆13与外胆12之间填充超导液并由超导管28导通前后内外封头挡板27、26之间的超导液，再通过超导管28两端置于前后内外封头挡板之间超导管28上的导液孔100来循环前后夹层里的超导液，内管11就完全浸泡在超导液中。在热交换器的底部具有容置然烧器的空间6。清蜡施工时，内管11的进油口和出油口分别与油井的出油口和套管环空连通，燃烧器加热内胆11与外管12之间的超导液，超导液将热量传递至在内管11中流动的油井产出液，随着油井产出液在热交换器内管与井下之间的循环，温度逐渐升高溶解井下积蜡，从而实现清蜡、获得较高的油井出油率的目的。由于超导液的热膨胀系数较高，受热后体积变化较大，因此，根据超导液的热膨胀系数，在实际的清蜡施工时仅将超导液注满内外胆之间的空间，也就是说，主换热器上部的超导液容纳空间作为储备空间等超导液受热膨胀后流入，当所述燃烧器熄火时，热交换器的外周温度仍然较高并可作为加热由井产出液使用，但是，此时超导液的体积会迅速减小并流回中下部超导室内，燃烧器熄火后热交换器上部外周的热量就不能够得到有效的利用，存在着资源浪费的问题。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种热交换器和井清蜡装置，通过其结构的改进，可解决现有热交换器所存在的不足。本专利技术提供的热交换器，包括具有进油口和出油口的内管、超导管和超导液；所述内管由若干螺旋段和迂回盘绕构成；所以这若干内管分别盘套在所述直线段内胆外，所述盘绕好的内管分别与内胆外壁封固，所述超导液容纳腔分别置于所述外胆的上部分别与外胆与内胆之间的空腔连通；所述超导液置于所述外胆与内胆之间的空腔内；还包括超导液容纳部件，其具有存储内腔，所述超导液容纳部件分别设置在主换热器的上方且其存储内腔通过导管与最下方的外胆内腔连通。优选地，所述超导液容纳部件为长管状且沿所述外胆的长度方向设置沿所述外管的长度方向，依次设置有若干个连通外管与超导液容纳部件的导管，所述超导液容纳部件为两个，分别设置在左、右两侧的外胆的上方。优选地，所述超导管是在内外封头挡板截面的边缘呈圆形均匀开孔，沿着所述内外胆长度方向穿过内胆与外胆的前后封头挡板，在内胆封头挡板与外胆封头挡板之间夹层封闭空间的超导管上设置超导液循环孔(在安装之前预留好的)，作用是让超导液热量快速均匀的循环，再者是对所述换热器超导室内超导液预热膨胀，防止对内外封头挡板的损害，所以对内外封头挡板起到支撑加固的作用。优选地，所述第二换热室是单层外壳，没有超导室，换热管呈螺旋盘绕若干圈，前面若干层，后面多层。主换热室与第二换热室人孔对接处，有中间挡板把两个燃烧室分开，所述中间挡板是可以90度转动。如果在施工过程中，内管通过的液体流量过大，主换热器加热能力跟不上，可以打开通往第二换热室热量的中间挡板，这样火焰可直接进入第二换热室，通过第一换热室的内管进入第二换热室的内管进行二次换热，可达到理想的温度和高温蒸汽。优选地，还包括安全阀，所述安全阀的进液口与所述超导液容纳部件的存储内腔连通。优选地，所述安全阀没置在所述超导液容纳部件的上方本专利技术提供的热交换器与现有技术相比，在热交换器的上方设置有超导液容纳部件，该超导液容纳部仟的存储内腔与最上方的所述外管连通，所述热交换器在实际使用时，就可以在所有的内、外胆之间的空腔内注入超导液，让换热盘管完全浸泡在超导液中，在工作中原井液在盘管中流动加热的过程中，是先加热内胆再通过内胆加热超导液，然后用超导液的热量来加热换热盘管中的液体，这样盘管内的液体均匀的受热不会产生结焦，盘管不会氧化，保障了生产安全，燃烧器加热工作时，超导液受热膨涨后经导管进入超导液容纳部件中，这样，当燃烧器熄火时，超导液体积减小后所有内、外胆之间的空腔内均有超导液存在，因此，在燃烧器熄火后，热交换器上部外周的超导液热量依然能够传导至内管内流动的油井产出液，可有效避免资源浪费。现有技水中的内管为火焰直接加热盘管，氧化快、结垢快盘管内壁容易结焦，而且不能原井液洗井，容易结焦，还有非常大的安全隐患。在本专利技术的又一优选方案中，设置有与超导液容纳部件的存储内腔连通的安全阀，当内、外管之间的空腔内的压力超过安全值时，该安全阀可打开卸压，确保设备安全、可靠的运行本专利技术提供的热交换器，特别适用于油井清蜡装置本专利技术提供的油井清蜡装置，包括热交换器、置于热交换器下方的燃烧器、进油管路和出油管路，所述热交换器采用如前所述的热交换器；所述进油管路与所述热交换器内管的进油口连通；所述出油管路与所述热交换器内管的出油口连通。优选地，还包括油气分离器和流量计：所述油气分离器串接在所述进油管路上；所述流量计串接在所述油气分离器的出液口与进油管路之间的通路上；其中，所述油气分离器的出气口与所述流量计的出液口连通与现有技术相比，本专利技术在进液口处加装一个流量计，以测量内管中所流过的油井产出液流量，由于油井产出液为油、水、气的混合液体，因此，为了更准确地测量流过内管中的液体流量，在流量计的上游侧加装有油气分离器，油水从下面通过并流经流量计，气体从上面分流后流入流量计下游侧的进油管路，通过流量计的监测可防止设备干烧的现象发生，进而延长设备的使用寿命。附图说明图1是现有热交换器的主视图；图2现有热交换器的侧剖视图图3是本专利技术所提供油井清蜡装置的整体结构示意图图4是本专利技术所述热交换器的主剖视图图5是第二换热室的主剖视图换热器10、主换热器烟囱1、第二换热室烟囱2、主换热器烟囱转换挡板3、火焰转换挡板4、维修人孔5、燃烧器安装法兰6、超导液加液口7、排污口8、第二换热室换热管9、内管11、进油口200、出油口201、外胆12、内胆13、超导液容纳部件14、储存内腔141、导管15、安全阀16、超导温度传感器17、超导压力传感器41、第二换热室外壳18、进液管转换阀门19、第二换热室换热管进口阀门19-1、第二换热室换热管出口阀门19-2、进液管路20、进口压力传感器21、进口温度传感器21-1、流量计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热交换器，包括：主换热室和第二换热室/n所述的主换热器呈圆形卧式，其特征在于，主换热器具有内胆和外胆和内胆与外胆之间的空间是超导室，超导室由超导液填充和呈螺旋状的盘绕在内胆外壁若干内管构成，所述的内管盘绕在内胆外壁若干层后，内管的进口与出口从主换热室的前封头挡板开孔穿过密封。所述第二换热室是与主换热室后封头挡板开人孔对接封固连接，其特征在于，第二换热室是单层外壳，没有超导室，换热管呈螺旋盘绕若干圈，前面若干层，后面多层。主换热室与第二换热室人孔对接处，有中间挡板把两个燃烧室分开，所述中间挡板是可以90度转动。所述主燃烧室的前后内封头挡板内四周边缘纵向排列一圈超导循环管，其特征在于，所述的超导循环管分别穿过前后内外封头挡板封固连接，然后在穿过的前后内外封头挡板之间的超导循环管，也就是说穿过前后内外封头挡板，预留在超导室部分的超导循环管开孔预留超导液循环口，然后再把超导循环管的两头封固。所述的主换热器外胆的上下中间部分分别设置一加液口和排污口。所述的主换热器的前封头挡板设置一人孔，人孔上假装一盲板，四周用螺母固定，在所述的盲板上设置一个燃烧器安装口，安装口上设置一个燃烧器安装法兰，在法兰的四个对角各开一个螺丝固定孔。所述的主换热器和第二换热器各加装一个烟囱，在主换热器的烟囱上排烟转换开关，可以90度翻转打开或者关闭。所述主换热器还包括超导液容纳部件与安全阀，超导液，置于所述外胆与内胆之间的空腔内，其特征在于，还包括超导液容纳部件，其具有存储内腔，所述超导液容纳部件设置在主热交换器的上方且其存储内腔通过导管与最上方的外管连通。/n...

【技术特征摘要】
1.热交换器，包括：主换热室和第二换热室
所述的主换热器呈圆形卧式，其特征在于，主换热器具有内胆和外胆和内胆与外胆之间的空间是超导室，超导室由超导液填充和呈螺旋状的盘绕在内胆外壁若干内管构成，所述的内管盘绕在内胆外壁若干层后，内管的进口与出口从主换热室的前封头挡板开孔穿过密封。所述第二换热室是与主换热室后封头挡板开人孔对接封固连接，其特征在于，第二换热室是单层外壳，没有超导室，换热管呈螺旋盘绕若干圈，前面若干层，后面多层。主换热室与第二换热室人孔对接处，有中间挡板把两个燃烧室分开，所述中间挡板是可以90度转动。所述主燃烧室的前后内封头挡板内四周边缘纵向排列一圈超导循环管，其特征在于，所述的超导循环管分别穿过前后内外封头挡板封固连接，然后在穿过的前后内外封头挡板之间的超导循环管，也就是说穿过前后内外封头挡板，预留在超导室部分的超导循环管开孔预留超导液循环口，然后再把超导循环管的两头封固。所述的主换热器外胆的上下中间部分分别设置一加液口和排污口。所述的主换热器的前封头挡板设置一人孔，人孔上假装一盲板，四周用螺母固定，在所述的盲板上设置一个燃烧器安装口，安装口上设置一个燃烧器安装法兰，在法兰的四个对角各开一个螺丝固定孔。所述的主换热器和第二换热器各加装一个烟囱，在主换热器的烟囱上排烟转换开关，可以90度翻转打开或者关闭。所述主换热器还包括超导液容纳部件与安全阀，超导液，置于所述外胆与内胆之间的空腔内，其特征在于，还包括超导液容纳部件，其具有存储内腔，所述超导液容纳部件设置在主热交换器的上方且其存储内腔通过导管与最上方的外管连通。


2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述超导液容纳部件为长管状且沿所述主换热器外胆外的长度方向设置，设置两个超导液容纳部件，所述超导液容纳部件设置在主热交换器的上方且其储存内腔通过导管与外胆内腔连通。两个储存内腔部件的顶部分别设置两个安全阀的固定底座。


3.根据权利要求1所述的主热交换器，其特征在于，由内胆和外胆组成，内胆和外胆之间的固定由超导管来完成，所述超导管沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡长英，翟俊民，
申请(专利权)人：北京宝狮油田设备有限公司，蔡长英，翟俊民，
类型：发明
国别省市：北京;11