一种井口原油重力热管电磁加热装置及其加热方法
技术领域
本发明属于原油加热技术领域，具体涉及一种井口原油重力热管电磁加热装置及其加热方法。
背景技术
井口出来的原油，因受地层及空气环境温度的影响，在井口外的输油管道内壁上，很容易出现结蜡现象，减小了管线的有效直径，增大了回压，降低了系统效率和泵效，使得油井产量下降，严重时会把管线堵死，造成经济损失，增加生产成本。目前，油田对井口出来的原油加热的方式，常常是通过井场燃烧伴生气加热炉和燃煤加热炉给井口出来原油加热，加热到一定温度后才能输送。然而，现在大部分井场已经没有伴生气了，燃气加热炉已经停用；采用燃煤加热炉不仅污染环境，加热成本较高，而且加热效果差，采用伴热带加热和各种电热管加热，伴热带热效率低、地下损坏后维修困难，经常需要动大量土方。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种井口原油重力热管电磁加热装置及其加热方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
本发明提出一种井口原油重力热管电磁加热装置，包括：
储油桶，所述储油桶内盛装原油，所述储油桶的侧壁的下部设置有输入管，所述储油桶的侧壁的上部设置有输出管；
重力热管，所述重力热管设置在所述储油桶内；
电磁加热装置，所述电磁加热装置设置在所述重力热管的下部，对所述重力热管的下部进行加热；
变频控制柜，所述变频控制柜通过电路与所述电磁加热装置电连接，所述变频控制柜的信号输入端通过信号线分别连接有进口温度传感器和出口温度传感器，所述进口温度传感器设置在所述输入管的端口处，所述出口温度传感器设置在所述输出管的端口处。
本发明还具有以下可选特征。
可选地，所述重力热管的中部装配有电磁软磁铁，所述电磁软磁铁的下部缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈与所述变频控制柜电连接。
可选地，所述重力热管包括管壳和毛细管筒，所述管壳内盛装有换热介质，所述毛细管筒的中部具有蒸发通道，其余部位呈毛细管结构，所述毛细管筒设置在所述管壳的中部的内侧壁上。
可选地，所述换热介质为氟氯昂。
可选地，所述输入管上设置有的管口处设置有进口闸阀，所述输出管的管口处设置有出口闸阀。
可选地，所述进口闸阀和所述出口闸阀均为电磁阀，分别与所述变频控制柜电连接。
可选地，所述储油桶的桶壁内为中空结构，并设置有隔热层。
本发明还提出一种井口原油重力热管电磁加热方法，采用以上所述的井口原油重力热管电磁加热装置实施，包括以下步骤：
步骤一：将储油桶的输入管与油井的井口连接，将储油桶的输出管与输油管路相连接；
将变频控制柜的信号输入端分别与进口温度传感器和出口温度传感器电连接，将变频控制柜的信号输出端与电磁加热装置电连接，启动抽油机油井，油井原油从储油桶的输入管流入，从储油桶的输出管流出；
步骤二：通过变频控制柜控制电磁加热装置对储油桶内的重力热管加热，并在变频控制柜中设置上限温度和下限温度；
步骤三：变频控制柜通过获取到的出口温度传感器的温度信息对电磁加热装置进行控制：当出口温度传感器检测到温度升高到设计上限温度，变频控制柜控制电磁加热装置断电；当出口温度传感器检测到温度降低到下限线温度时，变频控制柜控制电磁加热装置开始加热。
本发明的有益效果：
本发明的井口原油重力热管电磁加热装置及其加热方法通过电磁加热装置对重力热管内的换热介质加热，换热介质在重力热管内发生循环相变，将热量释放到储油桶内，其导热率高，其导热系数非常大，原油加热效率高。由于是重力热管加热，不存在漏电等安全隐患和温度过高的可能性。采用进口温度传感器和出口温度传感器对原油温度进行检测，当温度升高到设计上限温度后变频控制柜控制电磁加热装置停机，当温度降低到设计下限温度后变频控制柜控制电磁加热装置通电加热，可实现自动控温。
附图说明
图1是本发明的井口原油重力热管电磁加热装置的实施例的结构示意图。
在以上图中：1储油桶；2输入管；3输出管；4重力热管；5变频控制柜；6进口温度传感器；7出口温度传感器；8电磁软磁铁；9电磁线圈；10进口闸阀；11出口闸阀。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
参考图1，本发明的实施例提出一种井口原油重力热管电磁加热装置，包括：储油桶1、重力热管4、电磁加热装置和变频控制柜5；储油桶1内盛装原油，储油桶1的侧壁的下部设置有输入管2，储油桶1的侧壁的上部设置有输出管3；重力热管4设置在储油桶1内；电磁加热装置设置在重力热管4的下部，对重力热管4的下部进行加热；变频控制柜5通过电路与电磁加热装置电连接，变频控制柜5的信号输入端通过信号线分别连接有进口温度传感器6和出口温度传感器7，进口温度传感器6设置在输入管2的端口处，出口温度传感器7设置在输出管3的端口处。
变频控制柜5可通过其内部的变频电路为电磁加热装置供电，使其为储油桶1内的原油加热，并可通过进口温度传感器6和出口温度传感器7检测储油桶1的输入管2和输出管3中的原油的温度，当输出管3中的原油温度过低时，提高电磁加热装置的加热功率，当输出管3中的原油温度过高时，可降低电磁加热装置的加热功率，甚至关停电磁加热装置。
实施例2
参考图1，在实施例1的基础上，重力热管4的中部装配有电磁软磁铁8，电磁软磁铁8的下部缠绕有电磁线圈9，电磁线圈9与变频控制柜5电连接。
变频控制柜5通过变频电路为电磁线圈9供电，使电磁线圈9发射电磁波，电磁波与重力热管4的管壁不断产生感应电流，使重力热管4的管壁发热。
实施例3
参考图1，在实施例1的基础上，重力热管4包括管壳和毛细管筒，所述管壳内盛装有换热介质，所述毛细管筒的中部具有蒸发通道，其余部位呈毛细管结构，所述毛细管筒设置在所述管壳的中部的内侧壁上。
重力热管4的管壳为两层钢管构成，两层钢管之间被抽成真空，在此状态下充入适量换热介质，重力热管4可划分为三部分：即蒸发段、绝热段和冷凝段，在重力热管4的内部的下端加热，换热介质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下,通过蒸发通道上升到重力热管4的内部的上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力以及毛细管的毛细作用下，沿热管内壁和毛细管孔返回到蒸发段，并再次受热汽化通过蒸发通道上升到重力热管4的内部的上端，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端，由于是相变传热，因此热管内热阻很小。
实施例4
在实施例3的基础上，换热介质为氟氯昂。
氟氯昂常温下一般为气体或液体，透明、介电常数低、临界温度高、易液化。
实施例5
参考图1，在实施例1的基础上，输入管2上设置有的管口处设置有进口闸阀10，输出管3的管口处设置有出口闸阀11。
进口闸阀10和出口闸阀11一般处于常开状态，当需要对储油桶或者重力热管进行检修时，则关闭进口闸阀10和出口闸阀11。
实施例6
参考图1，在实施例5的基础上，进口闸阀10和出口闸阀11均为电磁阀，分别与变频控制柜5电连接。
进口闸阀10和出口闸阀11可采用电磁阀，可通过变频控制柜5控制其开闭，当出口温度传感器7检测到输出管3中的原油温度低于下限温度时，变频控制柜5控制进口闸阀10和出口闸阀11关闭，否则进口闸阀10和出口闸阀11保持导通。
实施例7
参考图1，在实施例1的基础上，储油桶1的桶壁内为中空结构，并设置有隔热层。
抽油桶1的桶壁为中空结构，内部填充隔热材料制成的隔热层，可减少桶壁向外散热，减少原油温度的流失。
实施例8
参考图1，本发明的实施例提出一种井口原油重力热管电磁加热方法，采用以上任一项实施例所述的井口原油重力热管电磁加热装置实施，包括以下步骤：步骤一：将储油桶1的输入管2与油井的井口连接，将储油桶1的输出管3与输油管路相连接；将变频控制柜5的信号输入端分别与进口温度传感器6和出口温度传感器7电连接，将变频控制柜5的信号输出端与电磁加热装置电连接，启动抽油机油井，油井原油从储油桶1的输入管2流入，从储油桶1的输出管3流出；步骤二：通过变频控制柜5控制电磁加热装置对储油桶1内的重力热管4加热，并在变频控制柜5中设置上限温度和下限温度；步骤三：变频控制柜5通过获取到的出口温度传感器7的温度信息对电磁加热装置进行控制：当出口温度传感器7检测到温度升高到设计上限温度，变频控制柜5控制电磁加热装置断电；当出口温度传感器7检测到温度降低到下限线温度时，变频控制柜5控制电磁加热装置开始加热。
在步骤二中，设置上限温度为100℃，设置下限温度为80℃；在步骤三种，当出口温度传感器7检测到原油温度大于或等于100℃时，变频控制柜5关闭电磁加热装置，当出口温度传感器7检测到原油温度小于或等于80℃时，变频控制柜5通过变频电路为电磁加热装置供电，使电磁加热装置对重力热管加热。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
