一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备.pdf

本实用新型提供一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，包括出液量监测单元、判断单元和控制单元，所述出液量监测单元，用于监测油井原井液的出液量；发送所述出液量至判断单元；所述判断单元，用于判断所述出液量是否小于或等于预先设定的流量，发送判断结果至所述控制单元；所述控制单元，用于当所述判断结果为所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制燃烧器停止加热。本实用新型所述控制设备避免了当油井不出油时，燃烧器对炉膛内的干烧，从而保护油井设施及热洗清蜡设备的连接软管的损坏。

1、  一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，其特征在于，包括：出液量监测单元、判断单元和控制单元，
所述出液量监测单元，用于监测油井原井液的出液量；发送所述出液量至判断单元；
所述判断单元，用于判断所述出液量是否小于或等于预先设定的流量，发送判断结果至所述控制单元；
所述控制单元，用于当所述判断结果为所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制燃烧器停止加热。

2、  根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述出液量监测单元具体为超声波流量计。

3、  根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述出液量监测单元具体为靶式流量计。

4、  根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述超声波流量计位于流量计分离器与进口温度探头之间。

5、  根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，还包括出液量显示单元，用于实时显示所有出液量。

一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备
技术领域
本实用新型涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备。
背景技术
油井在正常生产时，原油从地层流入井筒，然后从井底上升到井口的活动过程中，其压力和温度逐渐降低，当其降低到析蜡点时，蜡便结晶析出，附在油井管杆壁上，形成结蜡现象。结蜡会造成油流通道减小，油井负荷增大，井口回压升高，严重时甚至会造成蜡卡、抽油杆断脱等，增加维护性作业次数。
现有的热洗清蜡设备是对油井抽出来的原井液进行循环加热。在超导和热动力的作用下，将热的原井液喷射于油管环形空间，并以每秒数十米的速度顺管而下，快速流于井底，使油管和井液温度快速升高。利用超导和热动力，升温后的原井液回注到油管环形空间，使油管内外壁温度升高，形成油井自身热载体循环。热的油管溶化油管内和抽油杆上的积蜡，从而实现了热洗清蜡的目的。
但是，某些油井的原井液出液量是间断性的。例如几分钟内原井液出液量正常，某几分钟内不正常。当油井的原井液出液量不正常，甚至不出液时，燃烧器一直加热，而管道内的液量不流通。液量不流通时，热洗清蜡设备的出口温度一直保持在当前的温度，超导温度也不会缓慢上升。这样，出口温度和超导温度就不能及时有效地控制燃烧器炉膛的干烧。干烧不仅浪费能源，严重时会损坏设备。当出液量恢复以后，设备内的液量开始循环，炉膛内的高温液量流过出口，进入油井。这样容易造成油井设施及热洗清蜡设备的连接软管的损坏。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，可以判断何时油井出液量不正常，防止炉膛干烧，保护连接软管。
本发明提供一种油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，包括：出液量监测单元、判断单元和控制单元，所述出液量监测单元，用于监测油井原井液的出液量；发送所述出液量至判断单元；
所述判断单元，用于判断所述出液量是否小于或等于预先设定的流量，发送判断结果至所述控制单元；
所述控制单元，用于当所述判断结果为所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制燃烧器停止加热。
优选地，所述出液量监测单元具体为超声波流量计。
优选地，所述出液量监测单元具体为靶式流量计。
优选地，所述超声波流量计位于流量计分离器与进口温度探头之间。
优选地，还包括出液量显示单元，用于实时显示所有出液量。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型所述油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，通过监测油井原井液的出液量，判断油井是否出油正常。当所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制燃烧器停止加热。本实用新型所述控制设备避免了当油井不出油时，燃烧器炉膛内的干烧，从而保护油井设施及热洗清蜡设备的连接软管的损坏。
附图说明
图1是基于本实用新型的设备第一实施例结构图；
图2是基于本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器控制电路原理图；
图3是基于本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器控制柜面板结构图；
图4是基于本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器供电设备原理图；
图5是基于本实用新型油田热洗清蜡设备中热洗清蜡设备结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
参见图1，该图为基于本实用新型的设备第一实施例结构图。
本实用新型所述设备包括出液量监测单元301、判断单元302和控制单元303。
所述出液量监测单元301，用于监测油井原井液的出液量，发送所述出液量至判断单元302。
某些油井的出液量存在间断性，有时出油正常，有时出油不正常。所述出液量监测单元301监测油井原井液的出液量。
所述判断单元302，用于判断所述出液量是否小于或等于预先设定的流量，发送判断结果至所述控制单元303。
所述判断单元302可以判断油井何时出油正常，何时不正常。
所述控制单元303，用于当所述判断结果为所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制燃烧器停止加热。
本实用新型所述油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，出液量监测单元301监测油井原井液的出液量，判断单元302判断所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制单元303控制所述燃烧器停止加热。本实用新型所述油田燃烧器控制设备避免了当油井不出油时，燃烧器炉膛内的干烧，从而保护油井设施及热洗清蜡设备的连接软管的损坏。
需要说明的是，本实用新型所述出液量监测单元301可以为超声波流量计或靶式流量计。
所述超声波流量计或靶式流量计是智能型仪表。所述智能型仪表可以判断预先设定的控制数据与当前的监测数据是否一致，当不一致时，控制其继电器线圈断电，从而控制燃烧器停止加热。
所述超声波流量计或靶式流量计设置于流量计分离器与进口温度探头之间。
需要说明的是，本实用新型所述预先设定的流量为4立方米/24小时。
下面以超声波流量计为例详细说明本发明是如何实现的。
参见图2，该图为基于本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器控制电路原理图。
所述控制电路包括控制电路保险401、仪表电源开关402、燃烧器电源开关403、进口温度仪表控制开关404、超导温度仪表控制开关405、出口温度仪表控制开关406、超导压力仪表控制开关407、超声波流量计控制开关408、燃烧器手动或自动开关409、燃烧器工作指示灯410、燃烧器接触器线圈411、手动工作指示灯412和仪表电源指示灯413。
所述进口温度仪表控制开关404、超导温度仪表控制开关405、出口温度仪表控制开关406、超导压力仪表控制开关407、超声波流量计控制开关408和燃烧器接触器线圈411串联，记为第一串联支路。
需要说明的是，所述进口温度仪表控制开关404、超导温度仪表控制开关405、出口温度仪表控制开关406、超导压力仪表控制开关407和超声波流量计控制开关408分别对应进口温度仪表、超导温度仪表、出口温度仪表、超导压力仪表和超声波流量计。
所述仪表均是智能仪表。仪表对应的探头监测的数据与预先输入仪表的数据不一致时，仪表的继电器动作，继电器对应的线圈失电。因为所述进口温度仪表控制开关404、超导温度仪表控制开关405、出口温度仪表控制开关406、超导压力仪表控制开关407、超声波流量计控制开关408和燃烧器接触器线圈411串联；所以只要有一个仪表的控制开关断开，所述第一串联支路断路，所述燃烧器接触器线圈411失电，从而燃烧器断电，停止加热。
所述燃烧器手动或自动开关409和手动工作指示灯412串联，记为第二串联支路。
需要说明的是，当不需要由所述进口温度仪表控制开关404、超导温度仪表控制开关405、出口温度仪表控制开关406、超导压力仪表控制开关407和超声波流量计控制开关408控制燃烧器时，可以通过所述燃烧器手动或自动开关409控制燃烧器。
所述燃烧器工作指示灯410所在支路，记为第三串联支路。
所述第一串联支路、第二串联支路和第三串联支路并联，记为第一并联支路。
所述仪表电源开关402和仪表电源指示灯413串联，记为第四串联支路。
所述第一并联支路与所述第四串联支路并联。
所述燃烧器电源开关403串联位于所述第一并联支路的干路上。
本实用新型所述油田热洗清蜡设备中燃烧器的控制设备，通过超声波流量计控制开关408监测油井原井液的出液量，判断油井是否出油正常。当所述出液量小于或等于预先设定的流量时，控制燃烧器停止加热。当监测到所述出液量恢复到大于预先设定的流量时，控制所述燃烧器继续加热。而且所述出液量可以在燃烧器控制柜面板上实时显示。工作人员可以直接观察当前油井的出油状况。本实用新型所述方法避免了当油井不出油时，燃烧器炉膛内的干烧，从而保护油井设施及热洗清蜡设备的连接软管的损坏。
参见图3，该图为基于本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器控制柜面板结构图。
进口温度显示仪表14-1、超导温度显示仪表14-2、出口温度显示仪表14-3、记录仪表14-4、进口压力显示仪表14-5、超导压力显示仪表14-6、出口压力显示仪表14-7、超声波流量显示仪表14-8、烟囱上升开关501、烟囱上升开关指示灯502、烟囱下降开关503、烟囱下降开关指示灯504、油管温度加热开关505、油管加热指示灯506、操作间工作灯开关507、操作间工作指示灯508、电压表509、发电机电源开关510、外电电源开关511、设备操作盘总开关512、水罐温度表513、水罐水位显示表514、仪表电源开关402、燃烧器电源开关403、燃烧器手动或自动开关409、燃烧器工作指示灯410、手动工作指示灯412和仪表电源指示灯413。
所述油田热洗清蜡设备中燃烧器控制柜面板上的各类显示仪表可以清楚直观地显示各个温度、压力及流量数据。所述仪表可以判断预先设定的控制数据与当前的监测数据是否一致，当不一致时，控制其继电器线圈断电，从而控制燃烧器停止加热。
例如，超声波流量显示仪表14-8的预先设定的流量为24小时四立方米。当24小时实际监测的流量小于或等于四立方米时，所述仪表对应的超声波流量计控制开关408断开。同时，燃烧器接触器线圈411失电，进而燃烧器停止加热。
需要说明的是，所述记录仪表14-4在热洗清蜡过程中，记录出口温度并储存温度变化的过程，便于后续调出数据对进出口温度进行分析。
参见图4，该图为基于本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器供电设备原理图。
多功能变压器601、外电电源开关602、设备操作盘总开关603、燃烧器保险604、接触器控制燃烧器电源605、燃烧器606、发电机电源开关607、发电机608。
所述多功能变压器601有380V、660V和1140V三种电压。本实用新型油田热洗清蜡设备中燃烧器供电设备采用双电源供电。一个是由所述多功能变压器601变压过来的外电电源。所述发电机电源开关607用来选择发电机608供电。一个是有发电机217提供的电源。所述外电电源开关602用来选择多功能变压器601供电。当没有外电时，燃烧器使用发电机217提供的电源。所述双电源供电保证了外电停电时，燃烧器仍能正常运行。
参见图5，该图为基于本实用新型油田热洗清蜡设备结构图。
进口温度探头13-1、超导温度探头13-2、出口温度探头13-3、记录仪探头13-4、进口压力变送器13-5、超导压力变送器13-6、出口压力变送器13-7和超声波流量计13-8、大水罐注水口3、第一安全阀4、烟囱防火外套5、烟囱防火网6、避雷天线7、换气扇8、流量计分离器51、内管56、外管57、支管58、支腿59、液体出口阀门62、液体进口阀门63、超导伸缩管67、水泵出水管68、水温温度显示仪表69、排水阀70、液位显示仪表71、大水罐72、小水罐73、液体出口接头82、液体进口接头83。
需要说明的是，所述进口温度探头13-1、超导温度探头13-2、出口温度探头13-3、记录仪探头13-4、进口压力变送器13-5、超导压力变送器13-6、出口压力变送器13-7和超声波流量计13-8分别对应图5中的进口温度显示仪表14-1、超导温度显示仪表14-2、出口温度显示仪表14-3、记录仪表14-4、进口压力显示仪表14-5、超导压力显示仪表14-6、出口压力显示仪表14-7、超声波流量显示仪表14-8。即所述探头和变送器将监测到的数据传送至所述显示仪表进行显示。
所述进口温度探头13-1监测热洗清蜡设备进口液量的温度，当所述出口温度大于预先设定的出口温度时，对应的进口温度仪表控制开关404断开，从而燃烧器停止加热。
所述超导温度探头13-2监测热洗清蜡设备盘管内超导介质温度，当所述超导介质温度大于预先设定的超导介质温度时，超导温度仪表控制开关405断开，从而燃烧器停止加热。通过超导介质温度控制燃烧器的工作，以免温度太高，造成超导材料损坏以及盘管的损坏。
所述出口温度探头13-3监测热洗清蜡设备进口液量的温度，当所述进口液量的温度大于预先设定的进口液量温度时，出口温度仪表控制开关406断开，从而燃烧器停止加热。
所述记录仪探头13-4监测热洗清蜡设备出口温度。
所述进口压力变送器13-5监测热洗清蜡设备出口压力。
所述超导压力变送器13-6监测热洗清蜡设备盘管内超导介质的压力，当所述超导介质的压力大于预先设定的超导介质压力时，超导压力仪表控制开关407断开，从而燃烧器停止加热。通过超导介质压力控制燃烧器的工作，防止热洗清蜡设备内超导介质压力太高超导介质膨胀。
所述出口压力变送器13-7监测热洗清蜡设备出口压力。
所述超声波流量计13-8监测热洗清蜡设备盘管进口处原井液的流量。当所述流量小于或等于预先设定的流量时，超声波流量计控制开关408断开，从而燃烧器停止加热。通过原井液的流量控制燃烧器的工作，防止油井不出油或出油量很少的情况下，燃烧器继续加热，形成干烧，损坏热洗清蜡设备盘管或连接软管。
需要说明的是，本实用新型所述热洗清蜡设备通过所述进口温度探头13-1、超导温度探头13-2、出口温度探头13-3、超导压力变送器13-6和超声波流量计13-8分别监测进口温度、超导介质温度、出口温度、超导压力和原井液流量，控制燃烧器的工作。当其中有一项参数不合格时，所述探头或变送器对应的继电器断开。从而燃烧器断电，停止加热。当上述所有参数均恢复到预先设定的数值范围内时，对应的继电器闭合，燃烧器继续加热。
所述烟囱可以自动升降。当不使用所述烟囱时，将其降下来，避免热洗清蜡设备在行使过程中蹭挂障碍物损坏烟囱。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。