一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开的是一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统，本系统中设有加热体，三相交流电源与加热温度控制装置电性连接，加热体通过耦合高频交流电输出电缆与加热温度控制装置电性连接；加热体进液管通过管线与太阳能换热器的换热器出液管连接，所述太阳能换热器设有不锈钢换热壳体和不锈钢盘管，不锈钢盘管的进口通过循环水管线与太阳能集热器的出口连接，不锈钢盘管的出口通过循环水管线与太阳能集热器的进口连接，在所述循环水管线中装有循环水泵；所述循环水泵与加热温度控制装置电性连接，油井产液自换热器进液管进入、自加热体出液管流出。利用太阳能预热的本系统在阳光充足时，油井产液得到充分预热，可以节约电能。以节约电能。以节约电能。

【技术实现步骤摘要】
一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统


[0001]本技术涉及油井产液的电加热设备，尤其是一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统。

技术介绍

[0002]电磁加热技术是通过电路产生交变磁场，当磁性金属物体处于交变磁场中会产生交变的电流、即涡流，涡流使金属分子高速无规则运动，分子间互相碰撞、磨擦而产生热能。因为高磁材质自身发热，没有其它材料的传导过程，所以热转化效率可达到95%以上。近年来，随着国家越来越严格的环保要求，油田开发初期使用的集油流程的燃气加热炉因环保不达标，目前已逐步被淘汰。
[0003]燃气加热炉被淘汰后，最常用的是电阻加热装置，目前使用的电阻加热装置存在加热效率低、不能根据输送参数变化自动调节功率和温度，耗电量大、长时间运行易结焦损坏等缺陷。
[0004]现有电磁加热装置多采用将电磁线圈排布在铁磁性钢管外部，通过高频电流产生交变磁场,当磁性金属物体处于交变磁场中会产生交变的电流，使钢管发热，进而给钢管内的油井产液加热。但因铁磁性材料在高频电场内发热的肌肤效应，造成热量在钢管表面聚集，钢管内油井产液加热效率不高。
[0005]公开号CN215860095U公开了一种智能电磁耦合原油温控装置，所述保温保护层内设置有集肤层，集肤层内设置有耦合层，耦合层内设有油管，所述油管内侧设置有蓄能质。替代原来伴生天然气水套炉和电阻丝式加热器，提升加热的效率，解决了单井油水混合物的可靠、安全和稳定的加温输送问题。
[0006]但是上述专利技术，其加热方式在油管表层产生的热量有一定散失，热量没有充分被产液吸收。
[0007]公开号CN203022692U公布了一种井口石油防爆电磁加热器，其采用三层钢管，电磁线圈缠绕在最里层钢管上，产液从最里层钢管流入，从中间层及外层钢管间流出。该结构简单实用，适用于各类采油井井口管线中油气混合物介质的电磁加热和伴热保温。
[0008]但是上述专利技术外壁使用钢管，会产生一定热量消耗电能。
[0009]为了进一步节约电能，需要研制能够利用太阳能的油井产液温控加热系统。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于克服现有技术中加热热量易散失，热量没有充分被油井产液吸收以及没有利用太阳能的不足，提供一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统，使其加热后的热量散失小，提高加热效率，节约能源，降低油井产液的加热成本。
[0011]本技术的技术解决方案是：一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统包括加热体，在加热体进液管的进液温度传感器测试口中装有进液温度传感器，在加热体出液管的出液温度传感器测试口中装有出液温度传感器，其中：加热体中的下加热管和上加
热管中与加热体进液管和加热体出液管连接的是钢制加热管，在下加热管和上加热管的钢制加热管中均设有过液口，下加热管和上加热管中的钢制加热管通过连接弯管连接；下加热管和上加热管中钢制加热管的外面通过铜钢过渡环连接着外置铜管，感应加热线圈和保温层由内而外设置在外置铜管的外面，在上加热管的线圈温度传感器测试口中装有线圈温度传感器；线圈温度传感器通过信号线缆与加热温度控制装置中的加热温度控制仪连接，进液温度传感器和出液温度传感器通过信号线缆与加热温度控制装置中的进出液温控仪连接，进出液温控仪和加热温度控制仪均与加热温度控制装置中的可编程逻辑控制器电性连接；三相交流电源与加热温度控制装置电性连接，加热体通过耦合高频交流电输出电缆与加热温度控制装置电性连接；加热体进液管通过管线与太阳能换热器的换热器出液管连接，所述太阳能换热器设有不锈钢换热壳体和不锈钢盘管，不锈钢盘管安装在不锈钢换热壳体内，不锈钢盘管的进口通过循环水管线与太阳能集热器的出口连接，不锈钢盘管的出口通过循环水管线与太阳能集热器的进口连接，在所述循环水管线中装有循环水泵；所述循环水泵与加热温度控制装置电性连接；油井产液自换热器进液管进入、自加热体出液管流出。
[0012]优选的，所述加热温度控制装置中还装有远程控制模块，所述远程控制模块能够与操作人员的手机无线连接；远程控制模块与加热温度控制装置中的可编程逻辑控制器电性连接,所述远程控制模块是4G模块。
[0013]优选的，所述太阳能换热器内还装有电加热丝和换热器温度传感器，所述电加热丝与加热温度控制装置电性连接，换热器温度传感器与加热温度控制装置中的加热温度控制仪通过信号线缆连接。
[0014]优选的，所述铜钢过渡环由铜环和钢环组成，钢环的中心孔是焊接孔，钢环的外圆与铜环的中心孔过盈配合。
[0015]优选的，所述钢环的焊接孔与钢制加热管焊接，铜环的外圆与外置铜管焊接。
[0016]优选的，所述感应加热线圈与钢制加热管之间的距离设定在40mm以内；油井产液温控加热系统中所有与油井产液接触的部件表面均设置了镀铬防腐层。
[0017]优选的，所述上加热管和下加热管中钢制加热管的过液口包括液流口二和液流口一，所述液流口二和液流口一分别设置在钢制加热管两端的管体上部和下部。
[0018]优选的，所述上加热管和下加热管中外置铜管的两端外侧均装有防磁板，所述防磁板是外部喷涂铜导电漆层的钢板。
[0019]优选的，所述外置铜管的外部由内而外依次为云母片层、感应加热线圈、保温层和电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层由镀镍碳纤维组成。
[0020]优选的，所述保温层是陶瓷纤维棉层；所述循环水管线和太阳能换热器的不锈钢换热壳体外面也均设有保温层；所述油井产液温控加热系统固定在撬装底座上面。
[0021]本技术的有益效果是： 1、本技术设有由外置铜管、钢制加热管、铜钢过渡环、感应加热线圈、保温层和电磁屏蔽层组成的加热体，与现有技术相比，其热量散失少，加热效率高、能够有效降低电量消耗，降低生产成本。
[0022]2、本技术中的加热温度控制装置能够根据加热体进液管和加热体出液管的实时温度，运算分析当前最佳输出电流，保证加热体进液管和加热体出液管的温度适中；加热温度控制装置产生的高频电流输出稳定，不突加不突减，加热体内部液体停止流动时，加
温随时停止。
[0023]3、加热温度控制装置中的可编程逻辑控制器能够为本加热系统设置运行功率，比如60kW的本技术最低可按0～60kW任意功率输出运行，解决冬夏对加热需求变化较大时候，大马拉小车的能源损耗问题。
[0024]4、本技术中设有电磁屏蔽层和防磁板，其抗干扰能力强。
[0025]5、本技术中的加热温度控制装置中装有远程控制模块，可实现遥测、遥控等功能，减轻了现场作业人员的劳动强度，同时能够及时操作和管理本技术的工作模式，从而进一步降低生产成本。
[0026]6、本技术充分利用了井场的太阳能，设计了太阳能集热器和太阳能换热器，太阳能集热器由高效管式吸热单元组成，对太阳能集热器内的纯净水加热后由循环水泵泵入太阳能换热器内的不锈钢盘管，油井产液自换热器进液管进入太阳能换热器，预热后进入加热体，能够进一步节约能源。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统，包括加热体，在加热体进液管的进液温度传感器测试口中装有进液温度传感器，在加热体出液管的出液温度传感器测试口中装有出液温度传感器，其特征是：加热体中的下加热管和上加热管中与加热体进液管和加热体出液管连接的是钢制加热管，在下加热管和上加热管的钢制加热管中均设有过液口，下加热管和上加热管中的钢制加热管通过连接弯管连接；下加热管和上加热管中钢制加热管的外面通过铜钢过渡环连接着外置铜管，感应加热线圈和保温层由内而外设置在外置铜管的外面，在上加热管的线圈温度传感器测试口中装有线圈温度传感器；线圈温度传感器通过信号线缆与加热温度控制装置中的加热温度控制仪连接，进液温度传感器和出液温度传感器通过信号线缆与加热温度控制装置中的进出液温控仪连接，进出液温控仪和加热温度控制仪均与加热温度控制装置中的可编程逻辑控制器电性连接；三相交流电源与加热温度控制装置电性连接，加热体通过耦合高频交流电输出电缆与加热温度控制装置电性连接；加热体进液管通过管线与太阳能换热器的换热器出液管连接，所述太阳能换热器设有不锈钢换热壳体和不锈钢盘管，不锈钢盘管安装在不锈钢换热壳体内，不锈钢盘管的进口通过循环水管线与太阳能集热器的出口连接，不锈钢盘管的出口通过循环水管线与太阳能集热器的进口连接，在所述循环水管线中装有循环水泵；所述循环水泵与加热温度控制装置电性连接；油井产液自换热器进液管进入、自加热体出液管流出。2.如权利要求1所述的一种利用太阳能预热的油井产液温控加热系统，其特征是，所述加热温度控制装置中还装有远程控制模块，所述远程控制模块能够与操作人员的手机无线连接；远程控制模块与加热温度控制装置中的可编程逻辑控制器电性连接,所述远程控制模块是4G模块。3.如权利要求2所述的一种利...

【专利技术属性】
技术研发人员：于滨，栾智勇，王振杰，王刚，刘春梅，刘正，孙立梅，马继良，朱秀娟，徐传雨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：