[实用新型]一种利用油田污水热能的集输管道加热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田领域，尤其是涉及一种利用油田污水热能的集输管道加热系统。

背景技术

国内大部分油田开采已经进入中后期，油井产液量含水达70％以上，产出液中70％的水与30％的原油，要通过泵加压、加热炉加热从井口输送到联合站进行油水分离，分离出的污水温度在40～50℃之间。从目前油田生产情况来看，这些低温污水大部分未能充分利用，仅用于回注或排放掉。而厂区和集输工艺中又需要用燃烧原油、伴生气的方法来供暖和加热集输系统的介质，导致大大浪费了油田污水的热能。

实用新型内容

本实用新型提出一种利用油田污水热能的集输管道加热系统，以解决油田污水热能回收的问题。

本实用新型的一种利用油田污水热能的集输管道加热系统的技术方案是这样实现的：一种利用油田污水热能的集输管道加热系统，包括油田污水管道、集输管道、热泵机组、用于与油田污水管道进行热交换的回注水集热设备和用于与集输管道进行热交换以对集输管道中的介质进行加热的集输管道放热设备，热泵机组包括蒸发器和冷凝器，回注水集热设备、蒸发器、冷凝器和集输管道放热设备依次通过连接管循环连通。

所述回注水集热设备和集输管道放热设备均为板式换热器。

所述蒸发器和冷凝器均为管壳式换热器。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：回注污水集热设备为热泵机组提供低品位热源，热泵机组吸收回注污水中的热量制备高温热水，在集输管道放热设备中将集输管道中的介质加热，实现了对油田污水中热能的回收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种利用油田污水热能的集输管道加热系统的实施例一的结构示意图。

其中：1油田污水管道；2集输管道；3热泵机组；4蒸发器；5冷凝器；6热泵压缩机；7连接管；8回注污水集热设备；9集输管道放热设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例一中的附图，对本实用新型的实施例一中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例一仅仅是本实用新型一个实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例一，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种利用油田污水热能的集输管道加热系统，包括油田污水管道1、集输管道2、热泵机组3、用于与油田污水管道1进行热交换的回注水集热设备8和用于与集输管道2进行热交换以对集输管道2中的介质进行加热的集输管道放热设备9，热泵机组3包括蒸发器4和冷凝器5，回注水集热设备8、蒸发器4、冷凝器5和集输管道放热设备9依次通过连接管7循环连通。热泵压缩机6采用半封闭螺杆压缩机，这是为整个机组的核心运转部件对整个机组的性能、可靠性、寿命等有着至关重要的影响。半封闭螺杆压缩机，它在结构设计方面充分考虑了油田专用热泵的恶劣工况，冬季机组处于供热状态时，冷凝温度高达65℃，此种情况下压缩机排气温度也随之升高，排气温度高使压缩机品质劣化，导致压缩机寿命降低，润滑油更换频繁。压缩机在设计上，采用新型液体喷射冷却系统，控制排气温度不超过80—85℃。当排气温度达到80℃时，该系统将一部分制冷剂引出，通过热力膨胀阀控制将冷媒喷入马达，以降低马达与压缩机的温度，使机组润滑状况得以改善。

蒸发器4包括蒸发器外壳和蒸发管，冷凝器5包括冷凝器外壳和冷凝管，蒸发管和冷凝管均为涡流管。冷凝管采用TC型涡流管，它具有尖锐的锯齿型翅片，因此与其它管材相比，不仅简单地增加了换热面积，而且冷媒经过时被分制成很薄的流层，层间摩擦产生紊流，改变了冷媒的流动方式，所以具有很高的热传导效率。蒸发管采用TE型涡流管，它优异的热传导能力源于一种独特的微结构，而此种结构不仅简单地增加了换热面积，而且改变了冷媒的流动方式。该管的内表面还可加工出螺旋槽，可以提高内表面的热传导系数。独特的换热管几何特性，增强了管内核态沸腾所需的汽化核心，强化了管外流体扰动，同时延缓了水侧结垢，内、外壁经强化传热以得到最优的性能，较以往设计，现行的独特设计使传热效率提高30％。冷媒通过蒸发器的流速保持在6m/s以上，可保证冷冻油随冷媒自然流回压缩机，不需增加强制回油装置，避免回油不畅导致的压缩机故障。