柱塞泵耐高温检测系统以及注汽系统.pdf

本实用新型涉及一种柱塞泵耐高温检测系统，它包括汽水分离装置，其具有用于承接锅炉输入湿蒸汽的入口端、用于输出高干度蒸汽的第一出口端以及用于输出分离水的第二出口端；供水源，其用于输出水；换热器，其具有能进行热对流的第一对流通道以及第二对流通道，所述第一对流通道与所述汽水分离装置的第二出口端相连通，所述第二对流通道与所述供水源相连通；第一流道，其分别与所述换热器的第二对流通道以及柱塞泵相连通。本实用新型采用上述结构，可以产生最高为145℃高温水，以用于对耐高温柱塞泵的性能检验进行检验。

权利要求书
1.  一种柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，它包括：
汽水分离装置，其具有用于承接锅炉输入湿蒸汽的入口端、用于输出高干度蒸汽的第一出口端以及用于输出分离水的第二出口端；
供水源，其用于输出水；
换热器，其具有能进行热对流的第一对流通道以及第二对流通道，所述第一对流通道与所述汽水分离装置的第二出口端相连通，所述第二对流通道与所述供水源相连通；
第一流道，其分别与所述换热器的第二对流通道以及柱塞泵相连通。

2.  根据权利要求1所述的柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，所述第一流道与所述供水源之间设置有第二流道，所述第二流道上设置有用于对水量进行控制的电动阀。

3.  根据权利要求2所述的柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，所述第一流道与所述第二流道具有一节点，在所述柱塞泵与所述节点之间的第一流道上设置有温度传感器，所述电动阀包括根据所述温度传感器来调节所述第二流道流量的流量阀。

4.  根据权利要求1所述的柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，所述柱塞泵耐高温检测系统还包括与所述换热器的第一流道相连通的废水收集装置。

5.  根据权利要求4所述的柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，在所述换热器与所述废水收集装置之间设置有电控阀。

6.  根据权利要求1所述的柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，所述供水源包括存储有水的缓冲水罐、以及设置在所述换热器和所述缓冲水罐之间的增压泵。

7.  一种带有柱塞泵检测系统的注汽系统，其特征在于，它包括：
锅炉，其具有锅炉入口以及锅炉出口；
柱塞泵，其具有与所述锅炉入口相连通的柱塞泵出口以及柱塞泵入口；
如权利要求1至权利要求6之一的柱塞泵耐高温检测系统。

说明书柱塞泵耐高温检测系统以及注汽系统
技术领域
本实用新型涉及一种SAGD领域，尤其涉及一种柱塞泵耐高温检测系统以及带有柱塞泵耐高温检测系统的注汽系统。
背景技术
SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage)，又称蒸汽辅助重力泄油，通过注汽井持续稳定地向地层中注入蒸汽形成蒸汽腔，随着蒸汽腔不断外扩加热周围原油，依靠重力和冷凝水一起流到下水平生产井采出。这种开发方式的油井产出液具有温度高的特点(可达到180℃)。在联合站现有原油脱水工艺条件下，高温油井产出液必须经过降温(至90℃)才能进入沉降罐脱水。这种开发方式的油井产出液具有温度高的特点(可达到180℃)。在联合站现有原油脱水工艺条件下，高温油井产出液必须经过降温(至90℃)才能进入沉降罐脱水。
现阶段超稠油SAGD开发工艺为，集中供热、集中换热和高温集输，其中“集中供热”即建立大型热注站生产高干度蒸汽，并通过蒸汽分配及计量系统输送至各SAGD油井；“集中换热”和“高温集输”即将所有SAGD油井产出液经接转站统一输送至集输进行脱水处理。在输送过程中，会有换热站(设有换热器)将SAGD产出液温度必须由约160℃(进换热站温度)降至90-100℃后，再最终进入集输进行脱水(这是稠油脱水工艺的技术要求)。从节约热能(提高热注站锅炉供水温度)方面考虑，换热站用于产出液降温的冷源是热注站锅炉所使用的软化水，而柱塞泵为油田直流热注站锅炉供水及建立压头的设备。
降温主要是通过换热器降温的方式，热源是SAGD产出液。冷源有两个选择。一是常温的热注锅炉用软化清水，由地下水经过过滤、软化产生；二是高温污水，由原油脱水所产生的含油污水进过一系列过滤、软化工艺，生产出的可以用于油田热注锅炉蒸汽生产的软化水，温度较高(约80℃)。选择软化清水作为冷源，供水量易受到周边地理环境的影响，造成供给量不足，从而制约SAGD的开发规模。因此开发出围绕高温污水(水温70-80℃)的SAGD降温工艺，为解决SAGD开发过程中冷源缺乏的矛盾，有迫切的需求。
为保证SAGD开发，每天需要一定量的锅炉用软化水作为SAGD产出液降温的冷源，此软化水为“软化清水”。目前开发规模下，这个量约为7000-8000m3/d，但依据未来开发规划，“软化清水”需求量将增加1倍多，但区块周边水井已经无法提供更多的水源，这已成为制 约SAGD开发规模的主要因素。因此，开辟了锅炉用高温污水作为新冷源，进行SAGD产出液换热降温。经过计算，高温污水温度将由此提升至140℃。
依据SAGD产出液进集输的目标温度，高温污水温度会升至140℃，因此急需设计一种检测装置，用于对各型耐高温柱塞泵的功能检验。目前国内没有与此相关的专利。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柱塞泵耐高温检测系统以及注汽系统，其结构简单并能对柱塞泵进行耐高温测试。
本实用新型公开了一种柱塞泵耐高温检测系统，其特征在于，它包括：
汽水分离装置，其具有用于承接锅炉输入湿蒸汽的入口端、用于输出高干度蒸汽的第一出口端以及用于输出分离水的第二出口端；
供水源，其用于输出水；
换热器，其具有能进行热对流的第一对流通道以及第二对流通道，所述第一对流通道与所述汽水分离装置的第二出口端相连通，所述第二对流通道与所述供水源相连通；
第一流道，其分别与所述换热器的第二对流通道以及柱塞泵相连通。
优选地，所述第一流道与所述供水源之间设置有第二流道，所述第二流道上设置有用于对水量进行控制的电动阀。
优选地，所述第一流道与所述第二流道具有一节点，在所述柱塞泵与所述节点之间的第一流道上设置有温度传感器，所述电动阀包括根据所述温度传感器来调节所述第二流道流量的流量阀。
优选地，所述柱塞泵耐高温检测系统还包括与所述换热器的第一流道相连通的废水收集装置。
优选地，在所述换热器与所述废水收集装置之间设置有电控阀。
优选地，所述供水源包括存储有水的缓冲水罐、以及设置在所述换热器和所述缓冲水罐之间的增压泵。
本实用新型还公开了一种带有柱塞泵检测系统的注汽系统，它包括：
锅炉，其具有锅炉入口以及锅炉出口；
柱塞泵，其具有与所述锅炉入口相连通的柱塞泵出口以及柱塞泵入口；
如上述柱塞泵耐高温检测系统。
本实用新型采用上述结构，可以产生最高为145℃高温水，以用于对耐高温柱塞泵的性能检验进行检验。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
图1为本实用新型中带有柱塞泵耐高温检测系统的注汽系统的结构示意图。
以上附图的附图标记：1、汽水分离装置；11、入口端；12、第一出口端；13、第二出口端；2、供水源；21、缓冲水罐；22、增压泵；3、换热器；4、柱塞泵；41、柱塞泵入口；42、柱塞泵出口；5、锅炉；51、锅炉入口；52、锅炉出口；6、注汽井；7、第一流道；8、第二流道；9、电动阀；10、温度传感器；101、废水收集装置；102、电控阀。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
参照图1所示，本实用新型公开了一种带有柱塞泵检测系统的注汽系统。带有柱塞泵检测系统的注汽系统包括锅炉5、柱塞泵4以及柱塞泵耐高温检测系统。锅炉5具有锅炉入口51以及锅炉出口52，锅炉5对自其锅炉入口51进入其内的低温气体进行处理以从锅炉出口52输出高温蒸汽。柱塞泵4具有柱塞泵入口41以及柱塞泵出口42，柱塞泵4的柱塞泵出口42与锅炉5的锅炉出口52相连通，柱塞泵4通过柱塞在柱塞缸体中作反复运动造成压力差，向锅炉5中输送软化水，软化水在锅炉5中被加热，从而产生蒸汽。
在本实施方式中，柱塞泵耐高温检测系统包括汽水分离装置1，其具有用于承接锅炉5输入湿蒸汽的入口端11、用于输出高干度蒸汽的第一出口端12以及用于输出分离水的第二出口端13；供水源2，其用于输出水；换热器3，其具有能进行热对流的第一对流通道以及第二对流通道，所述第一对流通道与所述汽水分离装置1的第二出口端13相连通，所述第二对流通道与所述供水源2相连通；第一流道7，其分别与所述换热器3的第二对流通道以及柱塞泵4相连通。
锅炉5输出的湿蒸汽自汽水分离装置1的入口端11进入汽水分离装置1。汽水分离装置1对湿蒸汽进过分离处理后通过汽水分离装置1的第一出口端12输出高干度蒸汽，汽水分离 装置1的第一出口端12可以与注汽井6相连通，以用于将高温蒸汽注入注汽井6中。汽水分离装置1通过汽水分离装置1的第二出口端13输出分离水，该分离水的温度较高，可以作为换热器3的热交换介质。
换热器3用于将两种流体介质产生热交换，以达到热量转换的目的。换热器3可以通过第一对流通道以输入第一种流体介质，换热器3可以通过第二对流通道以输入第二种流体介质。在本实施方式中，换热器3可以采用套管式换热器3。换热器3的第一流道7通道与汽水分离装置1的第二出口端13相连通，以承接自汽水分离装置1输出的温度较高的分离水。换热器3的第二对流通道具有对流入口以及对流出口。换热器3的第二对流通道的对流入口与供水源2通过第一流道7相连通，以接收自供水源2输出的原水。在本实施方式中，供水源2可以包括存储有水的缓冲水罐21、以及设置在所述换热器3和所述缓冲水罐21之间的增压泵22。换热器3的第二对流通道的对流出口与柱塞泵4的柱塞泵入口41相连通，以将经过换热后的高温原水传递至柱塞泵4中以对柱塞泵4进行耐高温测试。增压泵22采用离心泵，扬程经过计算可以保证高温水在柱塞泵入口41不发生闪蒸。
本申请中的带有柱塞泵检测系统的注汽系统可以产生最高为145℃高温水，以用于对耐高温柱塞泵4的性能检验进行检验。
在一个优选的实施方式中，第一流道7与所述供水源2之间设置有第二流道8，所述第二流道8上设置有用于对水量进行控制的电动阀9。电动阀9可以对第二流道8的流量进行控制，即当第一流道7中的水温度较高时，电动阀9打开或进一步增加第二流道8的流量，以使进入柱塞泵4中的流体温度在适当的范围内。优选地，第一流道7与所述第二流道8具有一节点，在所述柱塞泵4与所述节点之间的第一流道7上设置有温度传感器10，所述电动阀9包括根据所述温度传感器10来调节所述第二流道8流量的流量阀。在本实施方式中，进入柱塞泵4内的水温度可以调节，以便于对柱塞泵4各种温度性能进行检测。
本实用新型的工作原理为锅炉5产生湿蒸汽，湿蒸汽进入汽水分离器进行汽水分离产生高温分离水以及干蒸汽。干蒸汽被注入注汽井6。高温分离水进换热器3作为热源进入第一对流通道，用于对原水进行升温，降温后的分离水外输污水处理。同时供水源2可以通过增压泵22从缓冲罐内输出原水，并将原水的水压升高。升压后的原水进入换热器3的第二对流通道，原水在换热器3内与高温分离水进行换热升温，然后经过加热后的原水进入柱塞泵4，并对柱塞泵4的耐温性能进行检验。本装置在柱塞泵出口42的出口压力一般为5-10MPa，上限为20MPa，锅炉额定排量为9.2m3/h时，已经可以稳定产生80℃-145℃高温水。
在一个优选的实施方式中，所述柱塞泵耐高温检测系统还包括与所述换热器3的第一流 道7相连通的废水收集装置101，以收集自汽水分离装置1的第一流道7输出的废水。在所述换热器3与所述废水收集装置101之间设置有电控阀102，其开度与汽水分离器中的液位联锁，采用PID控制。一般情况下，为保证分离效果，汽水分离器液位需控制在分离器全高的一半。
本申请还公开了一种柱塞泵耐高温检测系统，它包括汽水分离装置1，其具有用于承接锅炉5输入湿蒸汽的入口端11、用于输出高干度蒸汽的第一出口端12以及用于输出分离水的第二出口端13；供水源2，其用于输出水；换热器3，其具有能进行热对流的第一对流通道以及第二对流通道，所述第一对流通道与所述汽水分离装置1的第二出口端13相连通，所述第二对流通道与所述供水源2相连通；第一流道7，其分别与所述换热器3的第二对流通道以及柱塞泵4相连通。柱塞泵耐高温检测系统的描述与上文中带有柱塞泵检测系统的注汽系统的结构和原理基本相同，再此不再累述。
在一个优选的实施方式中，本申请中所有管线流程均为厚壁无缝钢管焊接。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。