【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压裂液罐领域，具体为一种压裂液罐及其循环加热系统。
技术介绍
1、油井生产到一定阶段后，产能和渗透率降低，为了增强排油能力，提高油井产量，人们专利技术了压裂工艺技术。压裂的方法分水力压裂和高能气体压裂两大类，水力压裂是靠地面高压泵车组将流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油层岩石破裂产生裂缝。压裂液是水力压裂过程中必不可少的工作液，油田场地内往往放置有压裂液罐用于储存压裂液。现有的压裂液罐往往不具备加热功能，在冬季极寒条件下，压裂液变稠，流变性变差，极易造成压裂液罐内结冰、地面管线及设备冻堵等问题，引发严重事故；
2、申请号为cn215157630u的专利中公开了一种压裂液罐及压裂液循环加热系统，通过设置加热部件的方式解决了压裂液罐在极寒条件下流动性变差，影响压裂液使用的问题，但是通过持续均匀加热的方式，会使得压裂液整体均处于高温状态，导致压裂液罐与外界环境存在大量的热量交换，因此在长时间维持加热状态且压裂液罐规模较大的情况下，存在耗能严重的问题，增加了生产成本且不利于节能减排；
3、针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术中，通过底部的加热管加热压裂液，使得底部的压裂液温度高于顶部的压裂液，降低顶部压裂液温度的散失，同时保证了罐体内部的液体循环，控制压裂液罐内的温差在一定范围内，根据环境的散热能力、加热翅片的加热能力以及压力液所需要的释放温度和流速进行综合分析，从而智能地调控压力液罐内的预热温度，在需要释放
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种压裂液罐，包括罐体，所述罐体两端安装有封罩，其中一侧的封罩上固定安装有加热管，加热管内部固定安装有加热翅片，加热翅片两侧安装有导线，导线两侧贯穿出液管，导线暴露与加热管外侧的部分连接有接线柱，接线柱用于与外部的电源进行连接，所述出液管远离封罩的一端固定安装有法兰盘，通过法兰盘与压裂作业管路进行连接，加热翅片外部呈圆环形状，内部呈圆周分布的板状结构，加热翅片的圆环结构与出液管之间为高真空的保温腔；
4、所述封罩内部安装有进液管，进液管顶端与加热翅片的圆环结构相连通，进液管底端靠近罐体底端，罐体底部设置有弧形结构的加热管，加热管呈s形排布在罐体靠近底部位置。
5、一种压裂液罐循环加热系统，包括释放管理单元、环境计算单元、预热管理单元和温度控制单元，所述释放管理单元对压裂液的标准流速和运行温度进行获取，标准流速为生产所要的压裂液供给速度在通过加热翅片时的流速，运行温度为压裂液从加热翅片中释放时的温度；
6、所述环境计算单元对环境散热能力进行分析计算，生成散热达标信号或散热耗能信号；
7、所述温度控制单元对压裂液出口端的温度进行采集，并将采集到的温度与预设的温度进行对比，根据对比结果进行预警提醒和自动修正控制；
8、所述预热管理单元根据所采集到的释放速度和运行温度对罐体内的预热温度进行判断分析，调控加热管和加热翅片的运行温度。
9、作为本专利技术的一种优选实施方式，所述环境计算单元所采集到的环境散热能力包括环境温度、环境风速以及罐体表面湿度，环境计算单元将环境温度、环境风速、罐体的表面湿度进行记录，并通过公式分析生成环境散热能力，环境计算单元将环境散热能力与预设的散热阈值进行对比，若环境散热能力小于预设的散热阈值，则生成散热达标信号，若环境散热能力大于等于预设的散热阈值，则生成散热耗能信号。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，所述释放管理单元获取标准流速和运行温度，所述释放管理单元将标准流速发送至预热管理单元，所述预热管理单元在获取标准流速后，将标准流速、运行温度以及加热翅片换热效率代入云端加热模型，云端加热模型通过标准流速以及加热翅片换热效率计算压裂液在加热翅片中通过时的升温幅度，将运行温度与升温幅度的差值记录为最低预热温度，预热管理单元将最低预热温度与当前的加热管所维持的当前预热温度进行对比，若当前预热温度小于等于最低预热温度，则生成预热温度提升信号，若当前预热温度大于最低预热温度，则生成预热温度充足信号，预热管理单元通过预热温度提升信号控制加热管的运行功率提升。
11、作为本专利技术的一种优选实施方式，所述预热管理单元获取预热温度充足信号后，若同时环境计算单元生成散热耗能信号，则生成预热温度降低信号，若同时环境计算单元生成散热达标信号，则生成翅片降温信号；
12、预热管理单元在生成翅片降温信号后，获取当前预热温度和运行温度，将当前预热温度、运行温度以及标准流速代入云端加热模型，云端加热模型通过预热温度和运行温度计算得到加热翅片所需升温量，通过加热翅片所需升温量、标准流速以及加热翅片的换热效率计算得到加热翅片所需表面温度，通过加热翅片所需表面温度控制加热翅片由最高温度降低至加热翅片所需表面温度。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，所述温度控制单元将采集到的压裂液出口端温度记录为实际温度，将实际温度与释放管理单元所获取到的运行温度进行对比并进行差值计算，若实际温度大于运行温度且温度差值大于预设误差，则生成温度过高预警，若实际温度小于运行温度且温差大于预设误差，则生成温度过低预警，若温差小于预设误差，则生成温度正常提醒；
14、所述温度控制单元在生成温度过低预警后，生成翅片升温信号，并在加热翅片运行功率达到最大后温度过低预警仍未消失则切换为热管升温信号，在加热管运行功率达到最大后温度过低预警仍未小时则再次切换为流速降低信号。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术中，通过底部的加热管加热罐体底部的压裂液，使得底部的压裂液温度高于顶部的压裂液，顶部的压裂液温度较低能够降低顶部压裂液温度的散失，同时压裂液加热后密度会下降，导致温度较高的压裂液上升，温度低的压裂液下降，实现了罐体内部的液体循环，控制压裂液罐内的温差在一定范围内，通过加热翅片对释放的压裂液进一步加热，达到压裂工作所需要的合适温度，保证压裂液使用效果，既能够避免压裂液温度过低影响使用，又能够降低压裂液加热时的热量损失。
17、2、本专利技术中，在对压裂液进行预热温度控制时，根据环境的散热能力、加热翅片的加热能力以及压力液所需要的释放温度和流速进行综合分析，从而智能地调控压力液罐内的预热温度，使得压裂液既能够保持在预热温度避免冻结，在需要释放时能够快速升温至所需温度，又能够减少压裂液在长期维持温度时的热量损失，降低能耗。
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1.一种压裂液罐，其特征在于，包括罐体(1)，所述罐体(1)两端安装有封罩(2)，其中一侧的封罩(2)上固定安装有出液管(3)，出液管(3)内部固定安装有加热翅片(6)，加热翅片(6)两侧安装有导线(9)，导线(9)两侧贯穿出液管(3)，导线(9)暴露与出液管(3)外侧的部分连接有接线柱(8)，接线柱(8)用于与外部的电源进行连接，所述出液管(3)远离封罩(2)的一端固定安装有法兰盘(4)，通过法兰盘(4)与压裂作业管路进行连接，加热翅片(6)外部呈圆环形状，内部呈圆周分布的板状结构，加热翅片(6)的圆环结构与出液管(3)之间为高真空的保温腔(7)；
2.一种压裂液罐循环加热系统，适用于权利要求1所述的一种压裂液罐，其特征在于，包括释放管理单元、环境计算单元、预热管理单元和温度控制单元，所述释放管理单元对压裂液的标准流速和运行温度进行获取，标准流速为生产所要的压裂液供给速度在通过加热翅片(6)时的流速，运行温度为压裂液从加热翅片(6)中释放时的温度；
3.根据权利要求2所述的一种压裂液罐循环加热系统，其特征在于，所述环境计算单元所采集到的环境散热能力包括环
4.根据权利要求3所述的一种压裂液罐循环加热系统，其特征在于，所述释放管理单元获取标准流速和运行温度，所述释放管理单元将标准流速发送至预热管理单元，所述预热管理单元在获取标准流速后，将标准流速、运行温度以及加热翅片(6)换热效率代入云端加热模型，云端加热模型通过标准流速以及加热翅片(6)换热效率计算压裂液在加热翅片(6)中通过时的升温幅度，将运行温度与升温幅度的差值记录为最低预热温度，预热管理单元将最低预热温度与当前的加热管(10)所维持的当前预热温度进行对比，若当前预热温度小于等于最低预热温度，则生成预热温度提升信号，若当前预热温度大于最低预热温度，则生成预热温度充足信号，预热管理单元通过预热温度提升信号控制加热管(10)的运行功率提升。
5.根据权利要求4所述的一种压裂液罐循环加热系统，其特征在于，所述预热管理单元获取预热温度充足信号后，若同时环境计算单元生成散热耗能信号，则生成预热温度降低信号，若同时环境计算单元生成散热达标信号，则生成翅片降温信号；
6.根据权利要求5所述的一种压裂液罐循环加热系统，其特征在于，所述温度控制单元将采集到的压裂液出口端温度记录为实际温度，将实际温度与释放管理单元所获取到的运行温度进行对比并进行差值计算，若实际温度大于运行温度且温度差值大于预设误差，则生成温度过高预警，若实际温度小于运行温度且温差大于预设误差，则生成温度过低预警，若温差小于预设误差，则生成温度正常提醒；
...【技术特征摘要】
1.一种压裂液罐，其特征在于，包括罐体(1)，所述罐体(1)两端安装有封罩(2)，其中一侧的封罩(2)上固定安装有出液管(3)，出液管(3)内部固定安装有加热翅片(6)，加热翅片(6)两侧安装有导线(9)，导线(9)两侧贯穿出液管(3)，导线(9)暴露与出液管(3)外侧的部分连接有接线柱(8)，接线柱(8)用于与外部的电源进行连接，所述出液管(3)远离封罩(2)的一端固定安装有法兰盘(4)，通过法兰盘(4)与压裂作业管路进行连接，加热翅片(6)外部呈圆环形状，内部呈圆周分布的板状结构，加热翅片(6)的圆环结构与出液管(3)之间为高真空的保温腔(7)；
2.一种压裂液罐循环加热系统，适用于权利要求1所述的一种压裂液罐，其特征在于，包括释放管理单元、环境计算单元、预热管理单元和温度控制单元，所述释放管理单元对压裂液的标准流速和运行温度进行获取，标准流速为生产所要的压裂液供给速度在通过加热翅片(6)时的流速，运行温度为压裂液从加热翅片(6)中释放时的温度；
3.根据权利要求2所述的一种压裂液罐循环加热系统，其特征在于，所述环境计算单元所采集到的环境散热能力包括环境温度、环境风速以及罐体(1)表面湿度，环境计算单元将环境温度、环境风速、罐体(1)的表面湿度进行记录，并通过公式分析生成环境散热能力，环境计算单元将环境散热能力与预设的散热阈值进行对比，若环境散热能力小于预设的散热阈值，则生成散热达标信号，若环境散热能力大于等于预设的散热阈值，则生...
【专利技术属性】
技术研发人员：范艳平，李雪，李焕明，肖志军，张梁，程康康，朱闪闪，
申请(专利权)人：山东奥必通石油技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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