[發明專利]天然氣氣井自發電伴熱裝置

無效

• 申請號: 201410019694.3
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103775026A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 石傳恩;宋嫣蓉;劉吉東;李傳福;李永濤;魯偉;孫燕輝;吳士娟;劉磊;蔡玲玲
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司油氣集輸總廠
• 主分類號: E21B36/04
• 分類號: E21B36/04
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 楊彪

技術領域

本發明涉及一種機電裝置，尤其是一種天然氣井加熱裝置。

背景技術

在天然氣生產過程中，天然氣從地層經井口節流降壓后輸送到集氣站。節流裝置的存在使得天然氣溫度降低，由于天然氣中往往或多或少含有水分，當遇到寒冷天氣時，容易形成水化物造成管線凍堵。遇到出水較多的井，由于污水無法直接在井口處理，只能與天然氣一起輸送到集氣站內，經過分離之后排放到污水池中，因此在沒有伴熱的情況下管線凍堵情況尤為嚴重。為解決這一問題，目前主要采用在井口安裝水套爐為管道內混合介質提供伴熱。水套爐設備相對體積龐大、維護復雜，還需要燃氣氣水分離裝置、擋風墻、煙囪等附屬設施。運行過程中需要井口天然氣作為燃料，持續消耗成本。水套爐用水需要預先進行處理，并且水的裝卸都需要動用專用車輛進行作業。當遭遇大風天氣等情況時，水套爐容易發生停爐故障，進而造成管線凍堵。總體而言，成本較高。由于氣井多數處于野外環境，通常不配備電力供應。部分井口配備了太陽能供電裝置，但無法為氣井提供電伴熱。

發明內容

本發明的目的在于將天然氣生產過程中井口管道內高壓天然氣自身的內能部分轉化為電能，為井口介質提供電伴熱而提供一種天然氣氣井自發電伴熱裝置。

本發明的技術方案是：天然氣氣井自發電伴熱裝置，包括前置節流裝置、氣動馬達、傳動軸、傳動軸導流環、發電裝置、絲堵、后置節流裝置及電加熱裝置，其特征在于來氣進口處的管壁上設有前置節流裝置，氣動馬達由固定裝置固定于管壁內部，氣動馬達與傳動軸固定連接，傳動軸導流環固定在傳動軸上，傳動軸與發電裝置固定連接；發電裝置與電加熱裝置連接，電加熱裝置連接在氣路管道上，來氣出口處設有后置節流裝置。

所述的氣動馬達與發電裝置處的管道為三通型，傳動軸導流環與遮擋孔板對應；發電裝置由磁力聯軸器內磁轉子、磁力聯軸器隔離套、磁力聯軸器外磁轉子組成，磁力聯軸器隔離套固定于管道末端，磁力聯軸器內磁轉子與傳動軸固定連接，并由固定裝置固定于磁力聯軸器隔離套內，磁力聯軸器外磁轉子固定于磁力聯軸器隔離套外側，磁力聯軸器外磁轉子轉軸分別與磁力聯軸器外磁轉子和發電機的轉軸連接；發電裝置通過導線與電加熱裝置連接，電加熱器安裝于后置節流裝置下部的管道上。

還可行的方案是：所述的氣動馬達與發電裝置處的管道為三通型，傳動軸導流環與遮擋孔板對應；發電裝置由隔離套、線圈、永磁轉子組成，隔離套固定于管道末端，線圈纏繞于隔離套外側，永磁轉子與傳動軸固定連接，并由固定裝置固定于隔離套內，發電裝置的線圈通過導線與電加熱裝置連接，電加熱器安裝于后置節流裝置下部的管道上。

還可行的方案是：所述的氣動馬達與發電裝置連接；發電裝置由隔離套、線圈轉子、永磁體組成，隔離套固定于管道上，永磁體固定于隔離套外部，線圈轉子通過傳動軸與氣動馬達固定連接，線圈轉子通過導線與電熱管連接，線圈轉子的另一端連接轉軸，轉軸的另一端通過固定裝置固定于管壁上，電熱管套在轉軸上，來氣出口處的管道內安裝有后置節流裝置。

以上方案所述的前置節流裝置、氣動馬達、發電裝置及后置節流裝置處的管道上開有開口，并由絲堵密封。

本發明的有益效果是：運行中不消耗天然氣，僅對運轉設備進行正常維護保養即可，運行成本極其低廉。采用氣動馬達作為動力機構，長期工作溫升較小，防爆性、安全性好，對環境要求較低，能帶載啟動，維修成本低。該裝置無動態密封點，在天然氣井口高壓、易燃、易爆的環境中安全性較好。與傳統水套爐伴熱系統相比屬于一次性投入，且受外部環境制約小，因而可靠性好。配合整流穩壓設備還可為井口電子設備輔助供電。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的結構示意圖。

圖2為本發明實施例2的結構示意圖。

圖3為本發明實施例3的結構示意圖。

圖中：1、來氣進口；2、管壁；3、前置節流裝置；4、絲堵；5、線圈；6、固定裝置；7、氣動馬達；8、傳動軸；9、傳動軸導流環；10、遮擋孔板；11、隔離套；12、外磁轉子；13、內磁轉子；14、固定裝置；15、永磁轉子；16、轉軸；17、發電機；18、永磁體；19、后置節流裝置；20、線圈轉子；21、轉軸；22、電加熱裝置；23、電熱管；24、電線。

具體實施方式

【實施例一】