海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段的製作方法

2023-08-11 06:48:31

專利名稱：海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及海洋油田平臺熱採油作業時所用的一種注汽鍋爐，特別是海洋平 臺熱採油注汽鍋爐的對流段。
技術背景在油田的原油開採中，對井下稠油、超稠油的開採時，為了增加產量，首先降低稠 油的粘度，提高原油的流動性，其手段之一是採用注汽鍋爐，利用注汽鍋爐所生產的高溫高 壓溼蒸汽注入井下底部油層，加熱油層中的原油以降低稠油的粘度，從而增加稠油的流動 性，達到大幅度提高採收率的目的。隨著油田開發的不斷深入，作為主要接替產能區塊，海 洋稠油油田的開發已提到了議事日程。由於海洋油田開發是在平臺上作業，受平臺面積的 限制，要求設備布置緊湊、重量輕，安全環保高效，自動化程度高。而目前陸地上所用的常 規熱採鍋爐採用臥式直流的形式，對流段與輻射段平鋪設置，對流段布置形式陳舊，體積較 大，熱效率低，佔地面積較大，不能適應海洋平臺開採石油的需要
實用新型內容
為了解決常規熱採鍋爐對流段的布置形式陳舊，佔地面積較大，不能適應海洋平 臺開採石油要求的問題，本實用新型提供一種海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，該海洋 平臺熱採油用注汽鍋爐的對流段，採用與輻射段對應的立式結構，且對流段管束利用高強 度小壁厚管材，在對流段箱體內可採用特殊的布置形式及不同管形的管束，使得佔地面積 與陸地上所用的常規鍋爐相比可減少約1/3，重量可減少20%左右，更好的適應海洋平臺 熱採石油的需要。本實用新型的技術方案是一種海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，包括對流段 框體及其內置的管束，所述的管束可採用水平往復分布形式，也可採用多層螺旋盤管的分 布形式，且相鄰兩排管束交錯排布；而每種分布形式的管束可分別採用不同管型的組合 所述的管形分別為光管、翅片管、鰭片管及內螺紋管。所述的管束為高強度小壁厚管材；所述的框體為方形或者為圓形，管束的盤繞形 狀與框體內壁的形狀吻合；框體中的管束通過與框體固定的管卡固定。本實用新型具有如下有益效果該海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段及管束均採 用立式結構，且對流段管束利用高強度小壁厚管材製作，從而使得佔整套鍋爐的佔地面積 與陸地上所用的常規鍋爐相比可減少約1/3，重量可減少20%左右；更好的滿足海洋熱採 鍋爐小型化的要求。

圖1為對流段管束、套管在及框體結構示意圖；圖2為光管5與翅片管4組合的管形水平往復分布形式示意圖；圖3為光管5與鰭片管6組合的水平往復式布置示意圖；[0010]圖4為內螺紋管7水平往復式布置示意圖；圖5為對流段管束採用多層螺旋盤管的分布形式示意圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為對流段管束交錯布置法示意圖；圖8為翅片管4結構示意圖；圖9為鰭片管6結構示意圖；圖10為對流段內螺紋管結構示意圖；圖11為海洋平臺採油用注汽鍋爐示意圖。圖中1-框體，2-管束，3-管卡，4-翅片管，5-光管，6-鰭片管，7-內螺紋管形，8-燃 燒器，9-水換熱器，10-輻射段，11-對流段。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明由圖8所示，該海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，主要包括對流段框體1、流段 框體ι中分布多層由若干無縫鋼管及180°彎頭焊接連接成的管束2，管束2通過與框體1 固定的管卡3進行固定如圖1所示。其中框體1中管束2可採用水平往復分布形式，如圖 2、圖3及圖4所示，也可採用多層螺旋盤管的分布形式如圖5及圖6所示，且相鄰兩排管束 2交錯排布，如圖7所示。而每種分布形式的管束2可分別採用不同管型的組合；所述不同 的管形分別為光管5、翅片管4如圖8、鰭片管6如圖9、內螺紋管7如圖10所示，組合後的 分布形式可分別為光管5與翅片管4的水平往復式布置如圖2所示、光管5與鰭片管6的 水平往復式布置如圖3所示，內螺紋管7的水平往復式布置如圖4所示；同樣的管形組合方 式也適用於多層螺旋盤管的分布形時。且管束2均採用高強度小壁厚管材，有效地減少鍋 爐的整體重量。而所述的框體1為方形，也可為圓形，管束2在框體中的盤繞邊界形狀與框 體1的形狀吻合。並且管束2均採用高強度小壁厚管材製作，管束2水平往復式分布形式或者是多層螺旋盤管分布形式，結構緊密，體積小，大 幅度降低了設備的整體佔地面積，可提高餘熱回收率，從而提高系統的熱效率；鰭片管、翅 片管及內螺紋管作為對流段11中管束2的選材，可有效地增加對流段11的煙氣回收利用 率，通過鰭片管上的鰭片、翅片管上的翅片將通過對流段11的煙氣餘溫進行有效吸收，從 而提高鍋爐整體運行的熱效率；為了加大傳熱面積，減少管束2的長度，對流段11中的管束 2採用翅片管4與光管5相結合形狀如圖2所示，或者鰭片管6與光管5相結合的形狀如圖 3所示；由於對流段入口煙氣溫度過高，為防止燒壞翅片管6的翅片或者鰭片管4的鰭片， 採用水平往復分布形式時，翅片管4或者鰭片管6下部布置光管5，起到溫度緩衝管的效果， 如圖2及圖3所示；同時為了增加傳熱能力，增大臨界熱負荷程度，推遲膜態沸騰的發生，對 流段11中的管束2的形狀亦可採用如圖10所示的內螺紋管7的結構，此結構可降低管壁 溫度，防止傳熱惡化，降低爆管機率，延長鍋爐的使用壽命，保證安全生產，並從而提高傳熱 係數。該海洋平臺熱採油用注汽鍋爐的主體主要由對流段11、輻射段10及水換熱器9組 成，水換熱器9固定在輻射段10的外壁上，對流段11採用焊接的方式固定在輻射段10尾
4部的煙道上，輻射段10的下端固定燃燒器8，整體形成立式結構，如圖11所示。對流段11 利用輻射段10煙氣的餘熱加熱鍋爐給水，是注汽鍋爐的輔助受熱面。鍋爐給水先進如對流 段11的管束中，並從中吸收煙氣餘熱，使水溫升高，吸收熱量約佔鍋爐給水總吸收熱量的 40%左右，再經過水換熱器9進入輻射段10，進一步汽化，然後通過鍋爐的輔助設備將蒸汽 注入井下。 該注汽鍋爐的對流段與輻射段整體形成立式結構，對流段箱體內的管束採用特殊 的布置形式及不同管形的管束，使得該海洋平臺熱採油用注汽鍋爐在保證熱效率高於陸地 上現有鍋爐的熱效率的前提下，佔地面積可減少約1/3，重量可減少20%左右，更好的適應 海洋平臺要求設備布置緊湊的需要。
權利要求一種海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，包括對流段框體(1)及其內置的管束(2)，其特徵在於所述的管束(2)可採用水平往復分布形式，也可採用多層螺旋盤管的分布形式，且相鄰兩排管束(2)交錯排布；而每種分布形式的管束可分別採用不同的管型組合所述的管形分別為光管(5)、翅片管(4)、鰭片管(6)及內螺紋管(7)。
2.根據權利要求1所述的海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，其特徵在於所述的管 束(2)為高強度小壁厚管材。
3.根據權利要求1所述的海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，其特徵在於所述的框 體(1)為方形或者為圓形，管束(2)的盤繞形狀與框體(1)內壁的形狀吻合。
4.根據權利要求1所述的海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段，其特徵在於框體(1) 中的管束(2)通過與框體(1)固定的管卡(3)固定。
專利摘要本實用新型涉及海洋平臺熱採油注汽鍋爐的對流段。主要解決熱採鍋爐對流段無法能適應海洋平臺開採石油需要的問題。管束(2)可採用水平往復分布形式，也可採用多層螺旋盤管的分布形式，且相鄰兩排管束(2)交錯排布；而每種分布形式可分別採用四種不同管型的管束分別為光管(5)與翅片管(4)相結合的管束、鰭片管(6)及內螺紋管形(7)的管束。該對流段採用與輻射段對應的立式結構，且管束(2)為高強度小壁厚管材，在對流段箱體內可採用特殊的布置形式及不同管形的管束，使得鍋爐的佔地面積與陸地上所用的常規鍋爐相比可減少約1/3，重量可減少20％左右，更好的適應海洋平臺熱採石油的需要。
文檔編號F22B37/10GK201688391SQ20102021873
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月8日 優先權日2010年6月8日
發明者任為, 侯君, 吳永寧, 周英, 李慧, 李曉慧, 楊雲輝, 楊帆, 王列, 穆名, 裴明東, 趙晶晶, 趙豔春, 鄧曉友, 陳季, 陳海軍 申請人:遼河石油勘探局總機械廠