[发明专利]一种钻机复合型供热保温系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及石油钻机领域，尤其涉及一种钻机复合型供热保温系统。

 

背景技术

目前，石油钻机冬季防冻保温都是采用蒸汽锅炉(燃煤、燃油、燃气)供热方式，且传统燃煤蒸汽锅炉供热保温占绝对领导地位。由传统燃煤蒸汽锅炉产生的蒸汽作为传热介质经过循环增压泵加压并分别串联接入各个需要受热保温的设备或相关的换热装置里，且与相关设备或换热装置里的液体或空气进行热能交换，从而完成解冻保温的目的。虽然现有的供热防冻保温方式能在一定程度上完成解冻保温的目的，但仍存在难以克服的缺陷及安全隐患：

（1）传统燃煤蒸汽锅炉系压力容器，运行时存在锅炉和管道爆裂等缺陷，故障率高，安全系数低，且传统燃煤蒸汽锅炉每年都需检验，其维修技术要求、施工制作工艺水平高，材料及人力成本高，且检验和维修所需费用较大； 

（2）传统燃煤蒸汽锅炉供热防冻保温方式的热源载体介质是蒸汽，仅能实现钻井设备的局部防冻和解冻，而无法实现对钻井平台的放喷管汇控制阀组、压井管汇控制阀组、高压泥浆泵系统、防沙棚内的泥浆罐箱，泥浆储备罐箱及泥浆泵，柴油罐及柴油机供油系统，清水罐及供水系统等进行有效的立体空间供热风保暖方式；

（3）传统燃煤蒸汽锅炉供热保温方式属于二次热能交换，热效率低，用水量大，管道热损失严重，容易结冰，存在冻管漏水且易导致整个供热系统瘫痪的可能性；

（4）传统燃煤蒸汽锅炉供热方式使用的带有乳化防水垢、防锈液的循环水渗入生钻井产区土地，易造成地下环境污染；

（5）传统燃煤蒸汽锅炉供热保温方式，容易结露、水蒸汽较大，钻井工作面出现大量冰面、冰柱，给安全生产带来隐患，且在严寒的环境里，操作员工们双脚踩踏冰面，僵滞的双手及身体做着机械般的操作程序，摔跤、跌倒完全有可能发生；

（6）采用蒸汽锅炉供热保温时需加装散热片，而散热片的自然传热效果差，且四周需要布置大量的散热片，影响操作工人员正常巡视。

综上所述，传统燃煤蒸汽锅炉的供热保温系统仅能实现钻井设备的局部防冻和解冻，保温效果差，热传输效率低，且故障率高，安全系数低、检验和维修所需费用较大，耗煤量大，用水量大，并易造成大气污染和地下污染。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中钻机供热保温系统存在仅能实现钻井设备的局部防冻和解冻、保温效果差、热传输效率低、故障率高、安全系数低、检验和维修所需费用较大、耗煤量大、用水量大且易造成大气污染和地下污染等上述缺陷，提供一种能实现全面有效的立体空间防冻和解冻、保温效果好、热传输效率高、能降低设备运行故障率、安全系数高、检验和维修所需费用少、耗煤量和用水量小、且能减轻大气污染和地下污染的钻机复合型供热保温系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钻机复合型供热保温系统，包括一级热空气稳压罐、防沙罐棚、第一热空气增压风机、第二热空气增压风机、二级热空气稳压罐、发电机余热换热机构、管控阀组、钻井平台、电加热锅炉和发动机换热机构，而防沙罐棚包括高压泥浆泵机组、第三泥浆罐箱组和第四泥浆罐箱组；

一级热空气稳压罐的输入端连接有至少一台热风炉，其输出端分别通过一号专线热风管、二号专线热风管、三号专线热风管和四号专线热风管与第三泥浆罐箱组、第四泥浆罐箱组、第一热空气增压风机和第二热空气增压风机的入口相连；

二级热空气稳压罐的输入端与第一热空气增压风机的出口相连，其输出端设有清水罐保温棚和油罐保温棚，且清水罐保温棚和油罐保温棚均与发电机余热换热机构连接；

第二热空气增压风机的出口与管控阀组和高压泥浆泵机组相连；

发动机换热机构分别与钻井平台和高压泥浆泵机组连接；

电加热锅炉连接有第一泥浆罐箱和第二泥浆罐箱，并与钻井平台相连。