天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，來氣進(jìn)口處的管壁上設(shè)有前置節(jié)流裝置，氣動(dòng)馬達(dá)由固定裝置固定于管壁內(nèi)部，氣動(dòng)馬達(dá)與傳動(dòng)軸固定連接，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)固定在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸與發(fā)電裝置固定連接；發(fā)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(shè)有后置節(jié)流裝置；優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行成本極其低廉，防爆性、安全性好，對環(huán)境要求較低，能帶載啟動(dòng)，維修成本低。
【專利說明】天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種機(jī)電裝置，尤其是一種天然氣井加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在天然氣生產(chǎn)過程中，天然氣從地層經(jīng)井口節(jié)流降壓后輸送到集氣站。節(jié)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(dāng)遇到寒冷天氣時(shí)，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(nèi)，經(jīng)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(yán)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(nèi)混合介質(zhì)提供伴熱。水套爐設(shè)備相對體積龐大、維護(hù)復(fù)雜，還需要燃?xì)鈿馑蛛x裝置、擋風(fēng)墻、煙囪等附屬設(shè)施。運(yùn)行過程中需要井口天然氣作為燃料，持續(xù)消耗成本。水套爐用水需要預(yù)先進(jìn)行處理，并且水的裝卸都需要?jiǎng)佑脤Ｓ密囕v進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)遭遇大風(fēng)天氣等情況時(shí)，水套爐容易發(fā)生停爐故障，進(jìn)而造成管線凍堵?？傮w而言，成本較高。由于氣井多數(shù)處于野外環(huán)境，通常不配備電力供應(yīng)。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(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于將天然氣生產(chǎn)過程中井口管道內(nèi)高壓天然氣自身的內(nèi)能部分轉(zhuǎn)化為電能，為井口介質(zhì)提供電伴熱而提供一種天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，包括前置節(jié)流裝置、氣動(dòng)馬達(dá)、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)、發(fā)電裝置、絲堵、后置節(jié)流裝置及電加熱裝置，其特征在于來氣進(jìn)口處的管壁上設(shè)有前置節(jié)流裝置，氣動(dòng)馬達(dá)由固定裝置固定于管壁內(nèi)部，氣動(dòng)馬達(dá)與傳動(dòng)軸固定連接，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)固定在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸與發(fā)電裝置固定連接；發(fā)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(shè)有后置節(jié)流裝置。
[0005]所述的氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電裝置處的管道為三通型，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)與遮擋孔板對應(yīng)；發(fā)電裝置由磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、磁力聯(lián)軸器隔離套、磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子組成，磁力聯(lián)軸器隔離套固定于管道末端，磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸固定連接，并由固定裝置固定于磁力聯(lián)軸器隔離套內(nèi)，磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子固定于磁力聯(lián)軸器隔離套外側(cè)，磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸分別與磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接；發(fā)電裝置通過導(dǎo)線與電加熱裝置連接，電加熱器安裝于后置節(jié)流裝置下部的管道上。
[0006]還可行的方案是:所述的氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電裝置處的管道為三通型，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)與遮擋孔板對應(yīng)；發(fā)電裝置由隔離套、線圈、永磁轉(zhuǎn)子組成，隔離套固定于管道末端，線圈纏繞于隔離套外側(cè)，永磁轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸固定連接，并由固定裝置固定于隔離套內(nèi)，發(fā)電裝置的線圈通過導(dǎo)線與電加熱裝置連接，電加熱器安裝于后置節(jié)流裝置下部的管道上。
[0007]還可行的方案是:所述的氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電裝置連接；發(fā)電裝置由隔離套、線圈轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子通過傳動(dòng)軸與氣動(dòng)馬達(dá)固定連接，線圈轉(zhuǎn)子通過導(dǎo)線與電熱管連接，線圈轉(zhuǎn)子的另一端連接轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的另一端通過固定裝置固定于管壁上，電熱管套在轉(zhuǎn)軸上，來氣出口處的管道內(nèi)安裝有后置節(jié)流裝置。
[0008]以上方案所述的前置節(jié)流裝置、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電裝置及后置節(jié)流裝置處的管道上開有開口，并由絲堵密封。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:運(yùn)行中不消耗天然氣，僅對運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行正常維護(hù)保養(yǎng)即可，運(yùn)行成本極其低廉。采用氣動(dòng)馬達(dá)作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，長期工作溫升較小，防爆性、安全性好，對環(huán)境要求較低，能帶載啟動(dòng)，維修成本低。該裝置無動(dòng)態(tài)密封點(diǎn)，在天然氣井口高壓、易燃、易爆的環(huán)境中安全性較好。與傳統(tǒng)水套爐伴熱系統(tǒng)相比屬于一次性投入，且受外部環(huán)境制約小，因而可靠性好。配合整流穩(wěn)壓設(shè)備還可為井口電子設(shè)備輔助供電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、來氣進(jìn)口 ；2、管壁；3、前置節(jié)流裝置；4、絲堵；5、線圈；6、固定裝置；7、氣動(dòng)馬達(dá)；8、傳動(dòng)軸；9、傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)；10、遮擋孔板；11、隔離套；12、外磁轉(zhuǎn)子；13、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子；14、固定裝置；15、永磁轉(zhuǎn)子；16、轉(zhuǎn)軸；17、發(fā)電機(jī)；18、永磁體；19、后置節(jié)流裝置；20、線圈轉(zhuǎn)子；21、轉(zhuǎn)軸；22、電加熱裝置；23、電熱管；24、電線。
【具體實(shí)施方式】
[0014]【實(shí)施例一 】
天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，包括前置節(jié)流裝置3、氣動(dòng)馬達(dá)7、傳動(dòng)軸8、傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9、發(fā)電裝置、絲堵4、后置節(jié)流裝置19及電加熱裝置22，來氣進(jìn)口 I處的管壁2上設(shè)有前置節(jié)流裝置3，氣動(dòng)馬達(dá)7由固定裝置6固定于管壁2內(nèi)部，氣動(dòng)馬達(dá)7與傳動(dòng)軸8固定連接，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9固定在傳動(dòng)軸8上，傳動(dòng)軸8與發(fā)電裝置固定連接；發(fā)電裝置與電加熱裝置22連接，電加熱裝置22連接在氣路管道上，來氣出口處設(shè)有后置節(jié)流裝置19。
[0015]所述的氣動(dòng)馬達(dá)7與發(fā)電裝置處的管道為三通型，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9與遮擋孔板10對應(yīng)；發(fā)電裝置由磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子13、磁力聯(lián)軸器隔離套11、磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子12、轉(zhuǎn)軸16、發(fā)電機(jī)17組成,磁力聯(lián)軸器隔離套11固定于管道末端，磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子13與傳動(dòng)軸8固定連接，并由固定裝置14固定于磁力聯(lián)軸器隔離套11內(nèi)，磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子12固定于磁力聯(lián)軸器隔離套11外側(cè)，磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸16分別與磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子12和發(fā)電機(jī)17的轉(zhuǎn)軸連接；發(fā)電裝置通過導(dǎo)線24與電加熱裝置22連接，電加熱器22安裝于后置節(jié)流裝置19下部的管道上。
[0016]以上方案所述的前置節(jié)流裝置3、氣動(dòng)馬達(dá)7、發(fā)電裝置及后置節(jié)流裝置19處的管道上開有開口，并由絲堵4密封。
[0017]1、來氣進(jìn)口——井口天然氣由此進(jìn)入自發(fā)電伴熱裝置。
[0018]2、管壁一井口天然氣管壁。
[0019]3、前置節(jié)流裝置——根據(jù)井口油、套壓和氣動(dòng)馬達(dá)自身運(yùn)行參數(shù)，與后置節(jié)流裝置一起，將管道壓力調(diào)整到氣動(dòng)馬達(dá)工作壓力范圍之內(nèi)。[0020]4、絲堵一裝卸節(jié)流裝置的通道。
[0021]6、氣動(dòng)馬達(dá)固定裝置——將氣動(dòng)馬達(dá)固定在管壁內(nèi)。
[0022]7、氣動(dòng)馬達(dá)——將氣流的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
[0023]8、氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸——連接氣動(dòng)馬達(dá)和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]9、傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)-固定在傳動(dòng)軸上，起到導(dǎo)流作用，阻止氣流直接沖擊內(nèi)磁轉(zhuǎn)子。
[0025]10、遮擋孔板一固定在管壁上的孔板，阻止氣流直接沖擊內(nèi)磁轉(zhuǎn)子。在孔板下端有開孔，使進(jìn)入隔離套內(nèi)的積液可以流出。
[0026]11、隔離套一將轉(zhuǎn)子所在的高壓易燃?xì)怏w環(huán)境與外部常壓空氣環(huán)境隔離開來。靜態(tài)密封點(diǎn)設(shè)計(jì)，減少工藝難度，提升安全系數(shù)。
[0027]12、磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子一在磁力作用下隨著內(nèi)磁轉(zhuǎn)子而轉(zhuǎn)動(dòng)，在不發(fā)生接觸、不使用動(dòng)態(tài)密封點(diǎn)的情況下，把機(jī)械能從隔離套內(nèi)傳遞到隔離套之外，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0028]13、磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子一通過傳動(dòng)軸與氣動(dòng)馬達(dá)連接在一起，在氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，向隔離套外輸出動(dòng)力。
[0029]14、固 定裝置——通過軸承連接轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸末端，限定其位置。
[0030]16、外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸——連接外磁轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸。
[0031]17、發(fā)電機(jī)——借助外磁轉(zhuǎn)子輸出的動(dòng)力，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
[0032]19、后置節(jié)流裝置——配合前置節(jié)流裝置，根據(jù)氣井油套壓，調(diào)節(jié)氣動(dòng)馬達(dá)前后的流體壓力、流量，使之在氣動(dòng)馬達(dá)的工作范圍之內(nèi)。
[0033]22、電加熱器——將電能轉(zhuǎn)換為熱能，對管道內(nèi)流體進(jìn)行加熱。
[0034]24、電線——將發(fā)電機(jī)輸出的電力輸送到電加熱器。
[0035]井口天然氣通過來氣進(jìn)口 I進(jìn)入自發(fā)電伴熱裝置，流經(jīng)安裝在管壁2上的前置節(jié)流裝置3，節(jié)流降壓后，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)7，通過氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸8，帶動(dòng)磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子13轉(zhuǎn)動(dòng)，借助穿透磁力聯(lián)軸器隔離套11的磁力作用，帶動(dòng)磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動(dòng)，通過外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸16驅(qū)動(dòng)固定在發(fā)電機(jī)底座上的發(fā)電機(jī)17發(fā)電。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力經(jīng)過電線24輸送給電加熱器22。管道內(nèi)流體在氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9的導(dǎo)流和遮擋孔板10的遮擋下，避開內(nèi)磁轉(zhuǎn)子所在的管道空間，下行至后置節(jié)流裝置19，進(jìn)行再次節(jié)流降壓后，經(jīng)由電加熱器入口進(jìn)入電加熱器22，被加熱后經(jīng)由電加熱器出口進(jìn)入后續(xù)管網(wǎng)。
[0036]卸下前置節(jié)流裝置3旁邊的絲堵4之后，可以對前置節(jié)流裝置3進(jìn)行更換或者調(diào)整作業(yè)，結(jié)合井口油、套壓和氣動(dòng)馬達(dá)7的自身運(yùn)行參數(shù)，配合后置節(jié)流裝置19的相應(yīng)操作，可將管道壓力調(diào)整到氣動(dòng)馬達(dá)7的工作壓力范圍之內(nèi)。通過拆下氣動(dòng)馬達(dá)7旁邊的絲堵4，可以對氣動(dòng)馬達(dá)7、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子13等部件進(jìn)行裝卸作業(yè)。卸下后置節(jié)流裝置19旁邊的絲堵4之后，可以對后置節(jié)流裝置19進(jìn)行更換或者調(diào)整作業(yè)。
[0037]用井口高壓天然氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)7，利用天然氣節(jié)流降壓過程輸出機(jī)械能，再借助磁力聯(lián)軸器，在不增加動(dòng)態(tài)密封點(diǎn)的情況下將機(jī)械能傳輸?shù)焦鼙?外，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)17發(fā)電，為管線提供電伴熱。
[0038]【實(shí)施例二】
天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，包括前置節(jié)流裝置3、氣動(dòng)馬達(dá)7、傳動(dòng)軸8、傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9、發(fā)電裝置、絲堵4、后置節(jié)流裝置19及電加熱裝置22，來氣進(jìn)口 I處的管壁2上設(shè)有前置節(jié)流裝置3，氣動(dòng)馬達(dá)7由固定裝置6固定于管壁2內(nèi)部，氣動(dòng)馬達(dá)7與傳動(dòng)軸8固定連接，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9固定在傳動(dòng)軸8上，傳動(dòng)軸8與發(fā)電裝置固定連接；發(fā)電裝置與電加熱裝置22連接，電加熱裝置22連接在氣路管道上，來氣出口處設(shè)有后置節(jié)流裝置19。
[0039]所述的氣動(dòng)馬達(dá)7與發(fā)電裝置處的管道為三通型，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9與遮擋孔板10對應(yīng)；發(fā)電裝置由隔離套11、線圈5、永磁轉(zhuǎn)子15組成，隔離套11固定于管道末端，線圈5纏繞于隔離套11外側(cè)，永磁轉(zhuǎn)子15與傳動(dòng)軸8固定連接，并由固定裝置14固定于隔離套11內(nèi)，發(fā)電裝置的線圈5通過導(dǎo)線24與電加熱裝置22連接，電加熱裝置22安裝于后置節(jié)流裝置19下部的管道上。
[0040]以上方案所述的前置節(jié)流裝置3、氣動(dòng)馬達(dá)7、發(fā)電裝置及后置節(jié)流裝置19處的管道上開有開口，并由絲堵4密封。
[0041]5、線圈-在變化磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流,對外輸出電力。
[0042]8、傳動(dòng)軸-連接氣動(dòng)馬達(dá)和永磁轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0043]11、隔離套一將轉(zhuǎn)子所在的高壓易燃?xì)怏w環(huán)境與外部常壓空氣環(huán)境隔離開來。采用靜態(tài)密封，減少工藝難度，提升安全系數(shù)。
[0044]15、永磁轉(zhuǎn)子一由固定在轉(zhuǎn)軸上的永磁體構(gòu)成，通過傳動(dòng)軸與氣動(dòng)馬達(dá)連接在一起，在氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生變化磁場。
[0045]井口天然氣通過來氣進(jìn)口 I進(jìn)入自發(fā)電伴熱裝置，流經(jīng)安裝在管壁2上的前置節(jié)流裝置3，節(jié)流降壓后，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)7，通過氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸8，帶動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子15轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生變化的磁場，在變化磁場作用下，隔離套11外的線圈5內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過電線24輸送給電加熱裝置22。管道內(nèi)流體在氣動(dòng)馬達(dá)7傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)9的導(dǎo)流和遮擋孔板10的遮擋下，避開永磁轉(zhuǎn)子15所在的管道空間，下行至后置節(jié)流裝置19，進(jìn)行再次節(jié)流降壓后，經(jīng)由電加熱器入口，進(jìn)入電加熱裝置22，被加熱后經(jīng)由電加熱器出口進(jìn)入后續(xù)管網(wǎng)。
[0046]卸下前置節(jié)流裝置3旁邊的絲堵4之后，可以對前置節(jié)流裝置3進(jìn)行更換或者調(diào)整作業(yè)，結(jié)合井口油、套壓和氣動(dòng)馬達(dá)7的自身運(yùn)行參數(shù)，配合后置節(jié)流裝置19的相應(yīng)操作，可將管道壓力調(diào)整到氣動(dòng)馬達(dá)7的工作壓力范圍之內(nèi)。通過拆下氣動(dòng)馬達(dá)7旁邊的絲堵4，可以對氣動(dòng)馬達(dá)7、永磁轉(zhuǎn)子15等部件進(jìn)行裝卸作業(yè)。卸下后置節(jié)流裝置19旁邊的絲堵4之后，可以對后置節(jié)流裝置19進(jìn)行更換或者調(diào)整作業(yè)。
[0047]用井口高壓天然氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)7，利用天然氣節(jié)流降壓過程產(chǎn)生機(jī)械能，再借助置于管道內(nèi)的永磁轉(zhuǎn)子15，產(chǎn)生變化的電磁場，在該磁場的作用下，固定在管壁2上的線圈5內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過導(dǎo)線24連接電加熱裝置22，提供伴熱。
[0048]【實(shí)施方式三】
天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，包括前置節(jié)流裝置3、氣動(dòng)馬達(dá)7、傳動(dòng)軸8、發(fā)電裝置、絲堵4、電熱管23及后置節(jié)流裝置19，來氣進(jìn)口 I處的管壁2上設(shè)有前置節(jié)流裝置3，氣動(dòng)馬達(dá)7由固定裝置6固定于管壁2內(nèi)部，氣動(dòng)馬達(dá)7與傳動(dòng)軸8固定連接，傳動(dòng)軸8與發(fā)電裝置固定連接；發(fā)電裝置與電熱管23連接，來氣出口處設(shè)有后置節(jié)流裝置19。
[0049]所述的氣動(dòng)馬達(dá)7與發(fā)電裝置連接；發(fā)電裝置由隔離套11、線圈轉(zhuǎn)子20、永磁體18組成，隔離套11固定于管道上，永磁體18固定于隔離套11外部，線圈轉(zhuǎn)子20通過傳動(dòng)軸8與氣動(dòng)馬達(dá)7固定連接，線圈轉(zhuǎn)子20通過導(dǎo)線24與電熱管23連接，線圈轉(zhuǎn)子20的另一端連接轉(zhuǎn)軸21，轉(zhuǎn)軸21的另 一端通過固定裝置14固定于管壁2上，電熱管23套在轉(zhuǎn)軸21上，來氣出口處的管道內(nèi)安裝有后置節(jié)流裝置19。
[0050]以上方案所述的前置節(jié)流裝置3、氣動(dòng)馬達(dá)7、發(fā)電裝置及后置節(jié)流裝置19處的管道上開有開口，并由絲堵4密封。
[0051]11、隔離套一將轉(zhuǎn)子所在的高壓易燃?xì)怏w環(huán)境與外部常壓空氣環(huán)境隔離開來。
[0052]14、固定裝置一通過軸承連接轉(zhuǎn)軸，限定轉(zhuǎn)軸位置。
[0053]18、永磁體——環(huán)繞固定在隔離套外部，提供外部磁場。
[0054]20、線圈轉(zhuǎn)子——通過轉(zhuǎn)軸與氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸連接在一起，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，受外部磁場影響產(chǎn)生感應(yīng)電流，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
[0055]21、轉(zhuǎn)軸——連接氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸，固定線圈和電熱管的中軸，可以隨氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0056]23、電熱管——呈管狀固定在轉(zhuǎn)軸上，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。
[0057]井口天然氣通過來氣進(jìn)口 I進(jìn)入自發(fā)電伴熱裝置，流經(jīng)安裝在管壁2上的前置節(jié)流裝置3，節(jié)流降壓后，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)7，通過氣動(dòng)馬達(dá)傳動(dòng)軸8，帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)子20轉(zhuǎn)動(dòng)，在隔離套11外部的永磁體18的磁場作用下，線圈轉(zhuǎn)子20內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過電線24輸送給電熱管23，電能轉(zhuǎn)換為熱能，產(chǎn)生的熱量通過散熱裝置散發(fā)到管道流體介質(zhì)中，提升介質(zhì)溫度。管道內(nèi)介質(zhì)流經(jīng)后置節(jié)流裝置19，再次節(jié)流降壓，進(jìn)入后續(xù)管網(wǎng)。
[0058]卸下前置節(jié)流裝置3旁邊的絲堵4之后，可以對前置節(jié)流裝置3進(jìn)行更換或者調(diào)整作業(yè)，結(jié)合井口油、套壓和氣動(dòng)馬達(dá)7的自身運(yùn)行參數(shù)，配合后置節(jié)流裝置19的相應(yīng)操作，可將管道壓力調(diào)整到氣動(dòng)馬達(dá)7的工作壓力范圍之內(nèi)通過拆下氣動(dòng)馬達(dá)7旁邊的絲堵4，可以對氣動(dòng)馬達(dá)7、線圈轉(zhuǎn)子20等部件進(jìn)行裝卸作業(yè)。
[0059]用井口高壓天然氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)7，利用天然氣節(jié)流降壓過程產(chǎn)生機(jī)械能，帶動(dòng)置于管道內(nèi)的線圈轉(zhuǎn)子20，在外置永磁體18的電磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過導(dǎo)線24連接電熱管23，提供伴熱。
【權(quán)利要求】
1.天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，包括前置節(jié)流裝置、氣動(dòng)馬達(dá)、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)、發(fā)電裝置、絲堵、后置節(jié)流裝置及電加熱裝置，其特征在于來氣進(jìn)口處的管壁上設(shè)有前置節(jié)流裝置，氣動(dòng)馬達(dá)由固定裝置固定于管壁內(nèi)部，氣動(dòng)馬達(dá)與傳動(dòng)軸固定連接，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)固定在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸與發(fā)電裝置固定連接；發(fā)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(shè)有后置節(jié)流裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，其特征在于所述的氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電裝置處的管道為三通型，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)與遮擋孔板對應(yīng)；發(fā)電裝置由磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、磁力聯(lián)軸器隔離套、磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子組成，磁力聯(lián)軸器隔離套固定于管道末端，磁力聯(lián)軸器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸固定連接，并由固定裝置固定于磁力聯(lián)軸器隔離套內(nèi)，磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子固定于磁力聯(lián)軸器隔離套外側(cè)，磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸分別與磁力聯(lián)軸器外磁轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接；發(fā)電裝置通過導(dǎo)線與電加熱裝置連接，電加熱器安裝于后置節(jié)流裝置下部的管道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，其特征在于所述的氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電裝置處的管道為三通型，傳動(dòng)軸導(dǎo)流環(huán)與遮擋孔板對應(yīng)；發(fā)電裝置由隔離套、線圈、永磁轉(zhuǎn)子組成，隔離套固定于管道末端，線圈纏繞于隔離套外側(cè)，永磁轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸固定連接，并由固定裝置固定于隔離套內(nèi)，發(fā)電裝置的線圈通過導(dǎo)線與電加熱裝置連接，電加熱器安裝于后置節(jié)流裝置下部的管道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，其特征在于所述的氣動(dòng)馬達(dá)與發(fā)電裝置連接；發(fā)電裝置由隔離套、線圈轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子通過傳動(dòng)軸與氣動(dòng)馬達(dá)固定連接，線圈轉(zhuǎn)子通過導(dǎo)線與電熱管連接，線圈轉(zhuǎn)子的另一端連接轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的另一端通過固定裝置固定于管壁上，電熱管套在轉(zhuǎn)軸上，來氣出口處的管道內(nèi)安裝有后置節(jié)流裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的天然氣氣井自發(fā)電伴熱裝置，其特征在于所述的前置節(jié)流裝置、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電裝置及后置節(jié)流裝置處的管道上開有開口，并由絲堵密封。
【文檔編號】E21B36/04GK103775026SQ201410019694
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】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