一种高温油井产出液的处理系统的制作方法

本实用新型涉及油田集输领域，特别涉及一种高温油井产出液的处理系统。

背景技术：

在油田开发过程中，对于一些地热资源丰富的油井来说，从其中开采得到的油井产出液温度一般在100℃以上，甚至高达110℃(即高温油井产出液)，为了充分利用该高温油井产出液携带的热能，通常将该高温油井产出液与其他温度较低的油井产出液混合，这样不仅将该高温油井产出液的温度降低至合适的运输温度，还通过升高低温油井产出液的温度利于其输送。所以，提供一种高温油井产出液的处理系统是十分必要的。

现有技术提供的高温油井产出液的处理系统包括：同时与多个油井的产液管线连接的混输管线、与该混输管线连接的三相分离器。使用混输管线将高温油井产出液和低温度的油井产出液混合，使混合后的油井产出液的温度降低至70℃-80℃，然后再输送至三相分离器中进行油、气、水的分离。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

由于油井产出液中含有大量的沙垢，当油井产出液的温度降低至70℃-80℃后，其中的沙垢会大量析出，造成三相分离器堵塞。

技术实现要素：

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种既能有效回收利用高温油井产出液的热能，同时又不会造成三相分离器堵塞的高温油井产出液的处理系统。具体技术方案如下：

一种高温油井产出液的处理系统，所述处理系统包括：第一换热器，进液口与高温油井产出液的来油管线连通；

第二换热器，所述第二换热器的循环水出口通过热水管线与所述第一换热器的循环水进口连通，所述第二换热器的循环水进口通过热水管线与所述第一换热器的循环水出口连通；

三相分离器，通过输油管线与所述第一换热器的出液口连通；

排污池，通过排污管线与所述第一换热器底部设置的排污口连通；

所述来油管线和所述输油管线上均设置有温度计。

具体地，作为优选，所述第一换热器为全焊接板式换热器；

所述第二换热器为板壳式换热器。

具体地，作为优选，所述全焊接板式换热器包括壳体；

焊接在所述壳体内的换热板束；

焊接在所述壳体底部的支架；

所述壳体的顶壁上设置有所述循环水进口和所述循环水出口，所述壳体的底壁上设置有所述排污口，所述壳体相对的侧壁上分别设置有所述进液口和所述出液口；

所述循环水进口和所述循环水出口分别与所述换热板束的进口和出口连通。

具体地，作为优选，所述全焊接板式换热器的所述壳体的内腔容积为40m³-60m³；

所述换热板束的体积占所述壳体的内腔体积的70％-90％。

具体地，作为优选，所述来油管线和所述输油管线上均设置有压力表。

具体地，作为优选，所述系统还包括多个阀门；

所述阀门分别设置在所述来油管线上、所述热水管线、所述输油管线上、以及所述排污管线上。

具体地，作为优选，所述系统还包括污泥泵，设置在所述排污管线上。

具体地，作为优选，所述第一换热器与所述来油管线之间的连接为法兰连接；

所述第一换热器与所述热水管线之间的连接为法兰连接；

所述第一换热器与所述输油管线之间的连接为法兰连接；

所述第一换热器与所述排污管线之间的连接为法兰连接。

具体地，作为优选，所述三相分离器上设置有排砂器；

所述排砂器包括排砂管、冲砂管、热水泵、第一截止阀、第二截止阀；

所述排砂管由顺次连通的第一纵向支撑段、弧形导流段和喇叭形吸砂段构成，所述第一纵向支撑段静密封地穿过所述三相分离器的罐体底壁，所述弧形导流段与所述喇叭形吸砂段均位于所述罐体内部，且所述喇叭形吸砂段的喇叭口面向所述罐体底壁；所述第一纵向支撑段位于所述罐体外部的下管口连接所述第一截止阀；

所述冲砂管由顺次连通的第二纵向支撑段、水平冲砂段构成，所述水平冲砂段的管壁下部沿轴向方向设置有多个喷水孔；

所述第二纵向支撑段静密封地竖直穿过所述罐体的前端底壁，所述水平冲砂段设置在所述罐体内部；

所述第二纵向支撑段位于所述罐体外部的下管口连接所述第二截止阀，同时所述第二截止阀与所述热水泵连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的处理系统，通过设置第一换热器和第二换热，能有效回收并利用高温油井产出液的热能，使其降温至70℃-80℃，更加利于输送及三相分离。通过在第一换热器的底部设置排污口以及设置排污管线和排污池，使高温油井产出液中大部分的沙垢在第一换热器中沉积并排出，避免了三相分离器发生堵塞。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的高温油井产出液的处理系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的三相分离器上设置的排砂器的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 第一换热器，

2 来油管线，

3 第二换热器，

4 热水管线，

5 三相分离器，

501 排砂器，

5011 排砂管，

5012 冲砂管，

5013 热水泵，

5014 第一截止阀，

5015 第二截止阀，

6 输油管线，

7 排污池，

8 排污管线，

9 温度计，

10 压力表，

11 阀门，

12 污泥泵，

13 油井。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

如附图1所示，本实用新型实施例提供了一种高温油井产出液的处理系统，该处理系统包括：第一换热器1、来油管线2、第二换热器3、热水管线4、三相分离器5、输油管线6、排污池7、排污管线8。其中，第一换热器1的进液口与高温油井产出液的来油管线2连通；第二换热器3的循环水出口通过热水管线4与第一换热器1的循环水进口连通，第二换热器3的循环水进口通过热水管线4与第一换热器1的循环水出口连通；三相分离器5通过输油管线6与第一换热器1的出液口连通；排污池7通过排污管线8与第一换热器1底部设置的排污口连通。并且，来油管线2和输油管线6上均设置有温度计9。

以下就本实用新型实施例提供的高温油井产出液的处理系统的工作原理给予解释：

来自油井13(即地热井)的高温油井产出液(其温度可达110℃)自来油管线2输送至第一换热器1内进行换热处理，经换热处理后的高温油井产出液温度降低至70℃-80℃，并且在该温度下，高温油井产出液中的沙垢将在第一换热器1的内腔中沉积，然后经第一换热器1底部设置的排污口排至排污管线8，最后经排污管线8排至排污池7中。由于高温油井产出液中的沙垢在第一换热器1中进行了沉积并排出，则净化后的高温油井产出液将经第一换热器1的出液口排至输油管线6内，并经输油管线6排至三相分离器5中进行油、气、水的分离，从而避免了对三相分离器5的堵塞。可以理解的是，第一换热器1的排污口设置在其壳体的底部，并与壳体内用于流通高温油井产出液的腔体连通。其中，使用温度计9来测量高温油井产出液在经第一换热器换热之前以及换热之后的温度，确保换热之后的温度在70℃-80℃之间。

在此过程中，使用第二换热器3来回收第一换热器1中吸收的高温油井产出液的热能。可以理解的是，第一换热器1和第二换热器3内部均设置有换热组件，并且换热组件的进口和出口即为上述的循环水进口和循环水出口。具体地，第二换热器3的循环水出口通过热水管线4与第一换热器1的循环水进口连通，第二换热器3的循环水进口通过热水管线4与第一换热器1的循环水出口连通，即低温状态的循环水自第二换热器3的循环水出口经热水管线4进入第一换热器1的换热组件中，并在其中与高温油井产出液进行换热而升温，高温油井产出液降温，而循环水升温，随后升温后的循环水自第一换热器1的循环水出口经热水管线4进入第二换热器3的换热组件中。而第二换热器3吸收热量后可用于对其他待加热部件或系统进行加热，从而使吸收自高温油井产出液的热能得到充分回收利用。

由上述可知，本实用新型实施例提供的处理系统，通过设置第一换热器1和第二换热3，能有效回收并利用高温油井产出液的热能，使其降温至70-80℃，更加利于输送及三相分离。通过在第一换热器1的底部设置排污口以及设置排污管线8和排污池7，使高温油井产出液中大部分的沙垢在第一换热器1中沉积并排出，避免了三相分离器5发生堵塞。

作为优选，第一换热器1为全焊接板式换热器；第二换热器3为板壳式换热器。通过将第一换热器1限定为全焊接板式换热器，使其具有传热效率高、耐高压、耐高温、体积大、密封性能好、安全可靠等优点。通过将第二换热器3限定为板壳式换热器，使其具有换热效率高、结构紧凑、体积小、结构简单、成本低等优点。对于本领域技术人员来说，全焊接板式换热器和板壳式换热器均为本领域所常见的，并且，本领域技术人员通过市购即可容易地得到它们，举例来说，全焊接板式换热器可以购自山东北辰机电设备股份有限公司，而板壳式换热器可以购自北京嘉兴丰业环保设备有限公司。

进一步地，为了进一步说明该处理系统的优点，以下对全焊接板式换热器进行具体说明：该全焊接板式换热器包括壳体；焊接在壳体内的换热板束；焊接在壳体底部的支架；壳体的顶壁上设置有循环水进口和循环水出口，壳体的底壁上设置有排污口，壳体相对的侧壁上分别设置有进液口和出液口；循环水进口和循环水出口分别与换热板束的进口和出口连通。通过使用换热板束来对高温油井产出液进行换热处理，可以理解的是，该换热板束为全焊接板式换热器通常使用的规则的波纹板片，这些波纹板片通过焊接形成该换热板束。壳体顶壁上设置的循环水进口和循环水出口分别与换热板束的进口和出口连通，这样循环水将在换热扳束往复循环流动。通过在壳体相对的侧壁上，优选在中部侧壁上分别设置有进液口和出液口，以使高温油井产出液进入壳体内后与换热板束进行换热，同时其中的沙垢在壳体内发生沉积，以便于在壳体底壁上设置的排污口排出。

为了提高处理效率，并且确保高温油井产出液中的沙垢能够得到充分沉积，使该全焊接板式换热器的壳体的内腔容积为40m³-60m³，优选为50m³；同时，换热板束的体积占壳体的内腔体积的70％-90％。

为了确保操作的安全性，本实用新型实施例在来油管线2和输油管线6上均设置有压力表10，以确保第一换热器1的工作压力维持在0.4-0.8MPa之间。

进一步地，为了使处理过程稳定可控，该处理系统还包括多个阀门11，具体地，阀门11分别设置在来油管线2上、热水管线4、输油管线6上、以及排污管线8上。通过打开或关闭阀门11来控制特定管线上的流通过程。其中，该阀门11可以选用本领域常见的钢制闸阀。

为了便于沙垢从第一换热器1中顺利排出，该处理系统还包括污泥泵12，该污泥泵12设置在排污管线8上。并且，为了使高温油井产出液快速输送，减少其热损失，还可以在来油管线2和输油管线6上均设置一个抽吸泵。

在本实用新型实施例中，为了便于对处理系统中各个部件进行维修或更换，优选使具有连接关系的两个部件之间为可拆卸连接，基于使用了管线类部件，作为一种优选的实施方式，第一换热器1与来油管线2之间的连接为法兰连接；第一换热器1与热水管线4之间的连接为法兰连接；第一换热器1与输油管线6之间的连接为法兰连接；第一换热器1与排污管线8之间的连接为法兰连接。可以理解的是，所述的法兰连接即使用两个法兰件对接。其中，法兰件包括具有螺纹接头的连接部以及固定在连接部一端的法兰盘，法兰盘上设置有多个螺栓孔。使用连接部分别与各个部件连接，然后将待连接的两个部件上的法兰盘对接，并使用紧固螺栓组件固定在它们的螺栓孔中来实现法兰连接。

为了进一步确保三相分离器5不会被沙垢等杂质堵塞，如附图2所示，本实用新型实施例优选在三相分离器5上设置排砂器501，其中，该排砂器501包括排砂管5011、冲砂管5012、热水泵5013、第一截止阀5014、第二截止阀5015。具体地，排砂管5011由顺次连通的第一纵向支撑段、弧形导流段和喇叭形吸砂段构成，第一纵向支撑段静密封地穿过三相分离器5的罐体底壁，弧形导流段与喇叭形吸砂段均位于罐体内部，且喇叭形吸砂段的喇叭口面向罐体底壁；第一纵向支撑段位于罐体外部的下管口连接第一截止阀5014。冲砂管5012由顺次连通的第二纵向支撑段、水平冲砂段构成，水平冲砂段的管壁下部沿轴向方向设置有多个喷水孔；第二纵向支撑段静密封地竖直穿过罐体的前端底壁，水平冲砂段设置在罐体内部；第二纵向支撑段位于罐体外部的下管口连接第二截止阀5015，同时第二截止阀5015与热水泵5013连接。

该排砂器501的工作原理如下所示：在三相分离器5的停运状态下，打开第一截止阀5014和第二截止阀5015，通过热水泵5013将冲砂水依次泵入冲砂管5012的第二纵向支撑段、水平冲砂段，并在水平冲砂段上的多个喷水孔喷出以冲洗分离器底部的泥砂，形成搅动的砂水混合液。根据虹吸原理，该搅动的砂水混合液将由排砂管5011的喇叭形吸砂段吸入，随后依次通过弧形导流段和第一纵向支撑段排出分离器，实现对三相分离器5的彻底排砂。而在排砂作业完成后，关闭第一截止阀5014和第二截止阀5015，来封堵冲砂通道和排砂通道，使该三相分离器5正常运行。可以理解的是，当设置排砂器501时，该三相分离器5优选为卧式三相分离器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。