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伴生气红外线加热装置应用效果评价

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摘 要:随着经济的发展,国内对石油原油的需求量不断增大。然而石油开采输送中冬天由于环境温度过低容易导致管线原油粘度增大,从而降低管线的输油速度,增大原油管线的压力,影响原油产量,并存在着安全隐患。针对这一问题需要为输油管线加热,目前油田用加热炉比较分散,人工手动点火,加热自动化程度低等问题。该伴生气自动加热装置,就是采用油井上自动产生的伴生气通过红外线加热炉加热输油管内油温提升20-25℃左右,保证输油速度,增大原油管线的压力,降低原油粘度,保证正常输油。

关键词:伴生气 红外加热 效果

前 言

随着目前诸多油田加热设备的出现,以及油田安全、高效建设发展的需要,有必要选取一种加温效果较好、安全风险低、价格适中的加热设备。

该伴生气红外线加热装置功能实用,可实现自动点火、火焰自动监测、实时监测出油温度、炉火熄灭自动重复点燃、监测伴生气压力(实时监控是否达到燃烧条件,若不能到达燃烧条件,自动关闭阀门)防止燃气泄露。具有高效节能、环保、健康、安全性高的特点,符合油田发展的要求。装置价格适中,流程简易、操作简单,可实现数字化远程监控。

一、伴生气红外线加热装置简介

1.主要技术参数

加热温度:20-50℃;

加热方式:采用伴生气加热;

伴生气压力:大于0.04MPa;

燃气炉采用红外线燃烧器---红外线辐射加热。

2.设备结构加热工作原理

2.1基本原理 红外线的加热基本原理是将伴生气在燃烧的过程中转化为红外线辐射加热。

2.2红外线的特点(1)通过辐射传导热能;有极强的穿透能力,可使物体快速被加热;不被大气所吸收,因此不产生浪费;不受周边环境的影响(如潮湿、温度高低等)。(2)热效率高:在加热的过程中没有化学损失和物理损失,在热传递过程中热能损失少利用率高,浪费少。

2.3红外线炉头的工作原理及特点 红外线炉头是燃气经在喷嘴处一次性与空气按一定的比例预先混合好,并在炉腔内再次混合后在红外线陶瓷板表面处燃烧,加热红外线陶瓷板使其释放大量的红外线光波,通过辐射来加热物体。

①作者简介:赵琪,男(1986―),助理工程师,2008年毕业于山东胜利职业学院,石油工程油气开采技术专业,主要从事采油工艺技术研究管理工作。

红外线炉头特点:(1)高效节能:可使物体快速的从内到外被加热;因具有极强的穿透能力,又不被大气所吸收,又没有物理损失和化学损失,在热能传导的过程中没有热能的损耗;全部被充分利用,热效率可达85%以上。(2)环保:无火焰预混燃烧,燃气在红外线陶瓷板表面瞬间燃烧,燃烧更完全、更充分。(3)健康:红外线炉头燃烧十分充分,能有效抑制一氧化碳、氮氧化物的排放及生成;经国家权威部门的严格检测和鉴定,证实红外线炉头一氧化碳和氮氧化物的排放都符合国家排放标准。(4)安全性能好:红外线燃烧器具有极强的耐风性能,不易被风吹熄,安全可靠。容器介质:加热容器内加热介质采用石英沙。优点:(1)保温性能好。(2)安全可靠,无安全隐患。

2.4自动化功能

本系统为自动控制系统,正常情况下不需要人员操作。其显示画面中包括:手动自动选择显示、出油口温度显示、炉内温度显示、控制温度设定、温度偏差设定、点火器状态、点火次数与运行时间显示。

辅助功能:报警状态显示、温度实时趋势显示、调试画面(由专业或厂家人员操作,一旦调试好后,不需要操作)

二、伴生气红外线加热装置应用效果评价

1.现场安装背景

目前油房庄油田井组加温均采用立式水套加热炉或水煮炉加温,其燃料为套管气或煤,其加热介质为水。该种加热方式,一是燃气火嘴均为简易火嘴,且在燃烧时易被风吹灭;二是加热介质为水,需定期检查水位高度,并定期加水;三是燃气的加热炉在火焰突然熄灭时,若未及时发现,易导致气体扩散,存在极大的安全隐患。

2.应用情况简介

针对在用加热炉存在的诸多问题,2013年9月引进西安格式机电生产的伴生气红外线加热装置2套在油房庄油田池141区块进行试验,分别安装在本区的姚19-19及姚9-22井组。

2.1井组生产状况

姚9-22井组管线油井2口,日产液量9.42m3/d,含水17.5%;姚19-19井组管线油井4口,日产液量6.5m3/d,含水40%。

2.2.2加热装置应用效果

2013年9月在该2个井组各安装一套70kw伴生气红外线加热装置,应用后井组外输温度分别为45/47℃,加温效果较好。

2.3 应用对比

通过对比分析,伴生气红外线加热装置加热效果较好,加热介质为石英砂,消除了以往以水为介质的弊端;自动化功能较好,能够实现自动运行、无人值守的功能;设备密闭,安全性能可靠。

三、认识及结论

1.伴生气红外线加热装置功能实用,可实现自动点火、火焰自动监测、实时监测出油温度、炉火熄灭自动重复点燃、监测伴生气压力(实时监控是否达到燃烧条件,若不能到达燃烧条件,自动关闭阀门)防止燃气泄露。

2.伴生气红外线加热装置具有高效节能、环保、健康、安全性高的特点,符合油田发展的要求。

3.伴生气红外线加热装置价格适中,流程简易、操作简单,可实现数字化远程监控。