[實用新型]油田井口用水源熱泵供熱裝置

無效

• 申請號: 200720012363.2
• 申請日: 2007-05-29
• 公開（公告）號: CN201034026Y
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 靖洪銘;靖淑媛
• 申請（專利權）人: 靖洪銘;靖淑媛
• 主分類號: E21B36/00
• 分類號: E21B36/00;F17D1/18
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司
• 代理人: 刁佩德

技術領域

本實用新型涉及一種油井采集的原油、水、氣混合介質用的加熱升溫裝置，特別是一種利用水源熱泵集熱技術和換熱器來替代水套爐加熱油井采集的混合介質的油田井口用水源熱泵供熱裝置。也可作為其它調溫場所的冷熱源。

背景技術

目前，在油田采油現場的油井井口采集的原油、水、氣混合介質及其集輸站(聯合站)，需要將混合介質加熱升溫，以防流經井口裝置或集輸站的混合介質粘結或凍凝，來確保輸油管線暢通。傳統加熱裝置一般采用燃煤、燃油、燃氣的水套爐或電加熱的方式來實現混合介質的加熱升溫。這不僅造成大量的有限資源燃料、電能的浪費，而且水套爐燃燒器等加熱裝置還會帶來危及設備和人身安全的隱患，燃料燃燒不充分既浪費資源，又嚴重的環境污染。因此，對水套爐的改造已成為科技人員努力攻關的主要課題。盡管水源熱泵集熱技術的開發利用已在供暖、養殖、種殖等行業得到推廣應用，但受其水源熱泵機組的集熱井的結構存在的易堵塞缺陷的限制，該項技術推廣受到影響，至今還未能在油田得到使用。這種集熱技術是以水為介質，采用水源熱泵機組來實現對地熱資源的提取，而且不會消耗和污染被提取熱量的水資源，也不會造成地質結構的改變，是一種將地熱采集技術與成熟的熱泵技術集合在一起的換熱技術。水源熱泵機組就是利用集熱井對地下水進行熱交換的集能裝置。水源熱泵機組的集熱井按其回灌的設置分布，可分為單管井(即在同一口管井中完成抽水、回灌任務)和多管井(即一口管井抽水、多口管井回灌)。單管井主要是在受地形、地質條件的限制不能另設回灌井的情況下設置的，這雖然可節省打回灌井的費用，但是其打井深度和回灌條件的要求較高，井管內抽水、回灌水之間需要設置隔離條件較高的密封裝置，密封不好會影響對地下水的熱量提取，造成水資源熱量的浪費。在有條件的地方設置多管井，多管井的回灌井設置的多，回水效率高，可是打井的費用也高。現有熱泵機組的各種集熱井的回灌部分因井管中的沉砂、懸浮污物的堵塞，不僅會導致提熱后的回水不能及時回灌或根本無法回灌，而且影響集熱井的正常運行，同時不可避免地會造成移砂、地面塌陷、污染環境、水資源熱量的浪費等后果。國內、外曾針對上述問題提出一些解決堵塞的技術方案，如公告號為CN2606868Y的“一種地熱水開采及回灌系統”，采用對井回灌開采，即抽水管井、回灌管井的雙管井模式，但其回灌水系統較為復雜，不能解決井管堵塞的問題。公告號為2646629Y的“自控式地熱水回灌裝置”，在單管井的筒體壁上徑向分布3～12個內置出水軸桿的圓孔，這些出水軸桿上有與閥門連動的連接桿。閥門控制抽水和回灌，通過增加出水軸孔的出水孔和筒壁上的圓孔的數量及層數來提高回灌效率，其出水軸桿的結構復雜，加工比較困難，仍然解決不了井管堵塞的問題。公告號為CN2742349Y的“對井模式開采地下水使用能量后的尾水回灌過濾系統”，包括在開采井與回灌井之間安裝多級過濾組，每級過濾組由三～七個過濾器組成。公告號為CN1306226C的“用于地熱第三系砂巖回灌的井口系統”，主要采用兩級以并聯方式構成的粗過濾器組和精過濾器組與加壓回灌泵和強制排氣罐串接組成回灌系統。公開號為CN1844796A的“雙井輪換抽灌的換能裝置”，包括雙井和安裝在雙井中的井管、潛水泵以及與潛水泵連通的換能器，井管安裝在雙井內。工作時，抽水井內形成低壓室，回灌井內形成高壓室，地下水在雙井高、低壓力差的作用下，于雙井之間及周邊的各層地下砂層中作回轉循環運動。上述公開的對井回灌、閥門控制回灌、尾水回灌過濾系統、雙井壓力差回灌等措施，因對回灌水層底部沉積的細砂和附在管壁上的懸浮物無法徹底清除，且結構設計比較復雜，故不僅增加了運行成本和維護費用，而且防堵效果不好，井管堵塞還會造成單管井或回灌井的報廢，限制了其推廣，因此，也影響其在油田采油井的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種油田井口用水源熱泵供熱裝置，它整體結構設計合理，操作簡便，能從根本上解決現有技術中存在的能源浪費和限制水源熱泵集熱技術的發展等問題，采用可再生能源，無環境污染，明顯節約一次性能源，顯著降低運行成本和維護費用，提高油井運行穩定性和安全可靠性。