При сборе высокопарафинистых, вязких нефтей, а также нефтей, имеющую высокую температуру застывания, с целью обеспечения текучести нефти, необходимо подогревать продукцию скважин, от устья скважин вплоть до ЦПС и подготовки нефти и газа.

Для подогрева продукции скважин в выкидных линиях применяют устьевые нагреватели УН-0,2 и ПТТ-2, а для подогрева продукции скважин в нефтесборных коллекторах - путевые нагреватели ПП-0,4; ПП-0,63; ПП-1,6 и трубопроводные нагреватели типа ПТ.

Устройство и принцип работы нефтяных подогревателей

Рассмотрим схему устройства и функциональные особенности устройств подогрева нефти на примере наиболее распространённых их типов.

Автоматизированные блочные газовые печи с водяным теплоносителем ПП0,63; ПП-1,6, ПП-4 предназначены для подогрева обезвоженных нефтей, нефтяных эмульсий и воды, для различных технологических нужд.

Состоит подогреватель из следующих основных частей: - блок нагрева (предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания нагреваемому продукту); - блок подготовки топлива (БПЖТ); - система автоматики и безопасности. Нефть из промысловой сети через задвижку поступает в продуктовый змеевик подогревателя (блок нагрева), нагревается от промежуточного теплоносителя (вода) после чего выводится из подогревателя. Топливо сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю, охлажденные продукты сгорания при помощи дымовой трубы выводятся из топки подогревателя в атмосферу.

Подогреватель путевой ПП-1,6 выпускается в двух исполнениях, отличающихся по виду используемого топлива: ПП-1,6А (газовый) в качестве топлива использует природный или попутный нефтяной газ; ПП-1,6АЖ (жидкостный) использует нефть из топливной системы либо из промысловой сети, которая подвергается предварительной очистке и редуцированию при помощи блока подготовки жидкого топлива БПЖТ. Для обеспечения безопасных условий работы подогреватель ПП-1,6 оснащается системой контроля и автоматики СА-ПНГ-И(АБ-2Г-3), которая позволяет проводить дистанционный розжиг форсунок, регулирует параметры процесса нагрева нефти, осуществляет функции рабочей и аварийной сигнализации и автоматической защиты при отклонении технологических параметров.

Технические характеристики

№	Показатели	ПП-0,63	ПП-1,6
1	Производительность по жидкости при нагревена 25ºС и обводненности 30%, т/сут	1150	2350
2	Теплопроизводительность топочного устройства,МВт (Гкал/час)	0,73 (0,69)	1,86 (1,6)
3	Давление в змеевике, МПа (кгс/см 2)	6,4 (64)	6,4 (64)
4	Расход газа в нормальных условиях, м 3 /час	75	180
5	Топливо	попутный нефтяной газ
6	Масса, кг:сухого/заполненного водой	13019/25920	39801/125201

Подогреватель нефти ПТТ-0,2 состоит из наклонного цилиндрического сосуда 8 с батареей тепловых трубок 5, газовым сепаратором 6, патрубками ввода нефти 7, топки 1 с газовой инжекционной двухсопловой горелкой 2 и дымовой трубкой 3 с кожухом 4 для защиты обслуживающего персонала от ожогов.

Подогреватель нефти типа ПТТ-0,2

Поступающая в сосуд подогревателя нефтегазовая смесь нагревается тепловыми трубами и выходит из подогревателя. Часть газа, выделившегося из нефти, очищаясь в сепараторе, поступает через узел регулирования на горелку. За счет сжигания газа в топке происходит нагрев топочных концов тепловых труб. Тепловая труба представляет собой толстостенную цельнотянутую стальную трубу, заполненную на 1/3 своего внутреннего объема дистиллированной водой и герметически заваренную с обоих концов. Во избежание замораживания труб во время возможной остановки печи в них добавлено некоторое количество этилового спирта. Трубы в подогревателе расположены с наклоном в сторону топки, равным 100 мм на 1 м трубы, и приварены к одному из днищ сосуда таким образом, что один конец длиной 2 м находится внутри сосуда, а другой - длиной 1 м в топке.

Подогреватель нефти ПТТ-0,2 оснащен приборами контроля и автоматического регулирования, поставляемыми комплектно с нагревателем: ртутным техническим термометром АН3-1°-110-220, манометрами ОБМ1-100, регулятором температуры РТ-П25-2 и регулятором давления РД-32М. Комплекс приборов обеспечивает регулирование температуры жидкости в сосуде, давления топливного газа перед горелкой и запальником, а также технологический контроль за температурой и давлением.

Технические характеристики подогревателя ПТТ-0,2

Подогреватели трубопроводного типа ПТ-Р/Д предназначены для подогрева воды, нефти, газа и их смесей.

Техническая характеристика подогревателей ПТ-Р/Д

Принцип работы: подготовленная в инжекционных горелках газовоздушная смесь поступает на пламераспределитель. Полученный при сгорании газа тепловой поток, проходя через конвективную камеру, омывает оребрённую поверхность труб калорифера, нагревая продукт, проходящий по трубам. В верхней части конвективной камеры отходящие газы подогревают сепаратор и змеевик топливного газа.

Источником топливного газа может быть сама нагреваемая среда, а если она не горюча или имеет низкий свободный газовый фактор (менее 40 м 3 /т), то необходимо подключаться к внешнему источнику питания.

Нефтяные нагреватели НН - для подогрева нефтяных эмульсий перед блоками глубокого обезвоживания и обессоливания установок подготовки нефти. Рекомендуется применять для подготовки средних, тяжелых нефтей.

Нагреватель нефти блочный БН-2М предназначен для подогрева обводненных нефтей перед аппаратами глубокого обезвоживания и обессоливания. Допускается на установках подготовки нефти с пропускной способностью до 3 млн. т в год. Основной технологический блок этого нагревателя включает в себя четыре последовательно соединенных подогревателя типа, «труба в трубе».

Печь трубчатая ПТБ-10-64 предназначена для подогрева обводнённых нефтей перед аппаратами глубокого обезвоживания и обессоливания с УПН пропускной способностью 3,6 и 9 млн. т в год.

Подогреватель путевой представляет собой автоматизированную блочную газовую печь с водяным промежуточным теплоносителем. С его помощью разогревают нефть, нефтяные эмульсии, газ с целью их подготовки к транспортировке по трубопроводам. А также подогревают воду для различных технологических целей.

Путевой подогреватель ПП-0,63

Устройство и принцип работы

Представляет собой сосуд в виде цилиндра с плоскими днищами. Внутри него располагается продуктовый змеевик и камера сгорания, оснащенная горелкой с дымовой трубой и запальником. Цилиндрический сосуд устанавливается на сварные сани, с помощью которых подогреватель имеет возможность перемещаться в рамках площадки промысла. На внешней стороне сосуда имеются специальные контролирующие устройства автоматики, трубопровод топливной обвязки, подвода, отвода нефти, площадка обслуживания, лестница, указатель уровня воды, расширительный бак. В камере сгорания через водяной промежуточный теплоноситель сгорает нефть или газ, в результате чего продукт нагревается.

Существует 2 исполнения путевого подогревателя ПП-0,63 в зависимости от вида используемого топлива:

ПП-0,63А В качестве топлива применяется газ (природный или попутный нефтяной)

ПП-063АЖ В качестве топлива используется нефть, которая предварительно очищается и редуцируется с помощью блока подготовки жидкого топлива БПЖТ-0,22-4,0

Путевые подогреватели ПП-0,63 оборудованы системой автоматизации СА-ПНГ. Данная система:

• Автоматически регулирует теплопроизводительность подогревателей нефти, которые работают на газу;
• Автоматическая защита подогревателя с отсечкой топлива;
• Выдача звукового сигнала;
• Расшифровка и запоминание причины в результате отклонения технологических параметров от норм, при исчезновении напряжения питания, разрыве линий связи с аварийными датчиками;
• Выдача сигнала-извещения об установке подогревателя на самый высокий уровень.

Характеристики

Масса, т (заполненного водой)

Тип характеристики
Полезная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч), не более
Производительность по нагреваемому продукту, кг/с (т/сут.)	13,3 (1150) не более
Температура нагрева продукта, К (°С), не более
Давление рабочее в продуктовом змеевике, МПа (кгс/см2), не более
	Природный или нефтяной попутный газ, жидкое топливо		нефтяной попутный газ
Расход топлива, м3/ч, не более
Габаритные размеры (длина × ширина × высота), м	10,5 × 2,53 × 3,35	9,34 × 2,42 × 9,19	10,9 × 2,5 × 9,2

Путевой подогреватель ПП-1,6

Подогревает обезвоженную нефть, нефтяные эмульсии, вязкую нефть при транспортировке по трубопроводам, а также подогревает воду для различных технологических целей.

Устройство и принцип работы

Внешне имеет форму цилиндра, внутри которого имеется 2 змеевика и 2 камеры сгорания, оснащенные горелками с дымовыми трубами и запальниками. На внешней стороне сосуда имеются специальные контролирующие устройства автоматики, трубопровод топливной обвязки, подвода, отвода нефти, площадка обслуживания, лестница, указатель уровня воды, расширительный бак. В камере сгорания через водяной промежуточный теплоноситель сгорает нефть или газ, в результате чего продукт нагревается

Оборудован системой автоматизации АБ-2Г-3, которая:

• Дистанционно разжигает горелочные устройства;
• Контролирует технологические параметры процесса нагрева нефти;
• Играет роль рабочей и аварийной сигнализации;
• Является автоматической защитой подогревателя в случае отклонения от нормы контролируемых параметров;

Сертификат соответствия № РОСС RU.HO 05.H00009

Код ОКП 36 6723

Характеристики

Подогреватель блочный с промежуточным теплоносителем ПБТ-1,6М

Нагревает нефть, газ, пластовую воду и их смеси.

Имеет ряд преимуществ:

• Более экономичный вариант по сравнению с ПП-1,6;
• Массогабаритные характеристики меньше, чем у ПП-1,6 при равной тепловой мощности;
• Комплектуется с горелочными устройствами, работающими как на газу, так и на жидком топливе;
• Оснащен системой автоматизации;

Устройство и принцип работы

Подогреватель ПБТ-1,6М состоит из следующих составных элементов:

Блок подготовки топлива;

Блок нагрева;

Блок вентагрегата;

Система автоматизации;

Последовательность нагрева продукта :

1) продукт из промысла попадает в змеевик подогревателя. С помощью промежуточного теплоносителя он нагревается и выводится из подогревателя.

2) В продуктовом трубопроводе осуществляется отбор топлива. Затем в специальном блоке подготовки готовится, если нужно подогревается. И под необходимым давлением подается к горелочному устройству.

3) Продукты сгорания охлаждаются. После чего через дымовую трубу выходят из топки подогревателя в атмосферу.

Сертификат соответствия № РОСС RU.HO 05.H00009

Код ОКП 36 6723

Характеристики

Подогреватель ПП-1,6АЖ емкостного типа

Нагревает нефтепродукты при транспортировке, а нефтяные эмульсии на установках подготовки нефти.

Состоит из:

• Сосуда;
• Двух змеевиков;
• Саней;
• Топки;
• Горелки;
• Площадки;
• Лестницы;
• Дымовых труб;

Подогреватель имеет форму цилиндра с плоскими днищами. Цилиндрический сосуд устанавливается на сварные сани, с помощью которых подогреватель имеет возможность перемещаться в рамках площадки промысла. Внутри корпуса располагаются 2 топки, оснащенные горелочными устройствами с дымовыми трубами и с запальниками, 2 змеевика.

Из промысловой сети производится отбор газа. Затем он подвергается очистке и редуцированию. После чего выполняется его подача на основную и запальную горелки. Сгорает в топке. При этом отдает тепло промежуточному теплоносителю. Охлажденный продукты сгорания выводится из топок с помощью дымовых труб в атмосферу.

Подогреватель оборудован системой автоматизации.

Система автоматизации выполняет следующие функции:

• Контролирует уровень и температуру теплоносителя;
• Проверяет температуру нефти на выходе из подогревателя;
• Контролирует давление нефти на входе в подогреватель;
• Автоматически разжигает запальную горелку подогревателя;
• Запоминается причина аварийной ситуации;
• Подача светозвукового сигнала при аварии с прекращением подачи газа;

Основные элементы системы автоматизации:

Блок искрового розжига;

Шкаф локальной автоматики;

Ультрафиолетовый датчик пламени;

Сертификат соответствия № РОСС RU.HO 05.H00009

Код ОКП 36 6723

Характеристики

Нагреваемая среда	Нефть, нефтяная эмульсия
Показатели нагреваемой среды:
Сероводород H2S, % мол., не более
Двуокись углерода (СО), % мол., не более
Основной вид топлива	Подогретая топливная нефть
Топливо при розжиге печи
Теплопроизводительность, Гкал/ч (МВт)
Давление в продуктовом змеевике, МПа (кгс/см2),
Рабочее, не более
Расчетное
Пробное гидравлическое
Производительность по нагреваемому продукту,
при нагреве на 25 °С,кг/с (т/сут), не более
Температура, К (°С)
На входе продукта в подогреватель, в пределах	278 (5)-323 (50)
Нагрева продукта, не более
Нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода), не более
Средняя самой холодной пятидневки, не ниже
Абсолютная минимальная окружающего воздуха, не ниже
Удельный расход топлива, кг/МВт, не более
Габаритные и установочные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более:
Масса подогревателя в нерабочем состоянии, кг, не более

При сгорании топливного газа в топке происходит нагревание теплоносителя до температуры 90 - 95°С. Теплоноситель передает тепло нефти, проходящей через змеевик. Нефть нагревается на 25°С.

Рис.12.1. Подогреватель нефти типа ПП-1,6

Газ на запальную горелку подается из баллона.
Нефть на подогреватель отбирается из системы топлива или из промысловой сети, которая после очистки подается на форсунку, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю.
Охлажденные продукты сгорания при помощи дымовой трубы выводятся из топки подогревателя в атмосферу.
Нефть из промысловой сети поступает в продуктовый змеевик подогревателя, нагревается от промежуточного теплоносителя, после чего выводится из подогревателя.

Подогреватель путевой ПБТ – 1,6М/МЖ/МК

Подогреватель путевой ПБТ-1,6М / МЖ / МК предназначен для нагрева нефтяных эмульсий, нефти, газа, пластовой воды при транспортировке, на установках подготовки нефти.

Преимущества ПБТ-1,6М

Подогреватель ПБТ-1,6М является разработкой проектно-конструкторских служб ПГ «Генерация», его использование дает значительные преимущества.
В качестве топлива могут выступать природный или попутный нефтяной газ, осушенный топливный газ, товарная нефть, что позволяет использовать ресурсы месторождения в качестве топлива.
Подогреватель с промежуточным теплоносителем со змеевиком уплотненной компоновки и топочным устройством с развитой поверхностью нагрева обеспечивает высокоэкономичный «мягкий» режим нагрева нефтей различного состава. При этом колебания расходов продукта и величина газовой фазы не влияют на надежность работы изделия.
Подогреватель ПБТ-16М / МЖ / МК при равной тепловой мощности выгодно отличается от подогревателя ПП-1,6 и подогревателей других российских и иностранных производителей, являясь более экономичным и обладая уменьшенными габаритно-массовыми показателями. Это обеспечивает сокращение затрат на монтаж и эксплуатацию подогревателя ПБТ-1,6М/МЖ/МК.

12.5.Описание конструкции ПБТ-1,6М:

Подогреватель ПБТ-1,6М состоит из следующих составных частей: блока нагрева, блока подготовки топлива, блока вентагрегата, системы автоматизации.
Технологический процесс нагрева продукта осуществляется следующим образом: продукт из промысловой сети поступает в змеевик подогревателя, нагревается от промежуточного теплоносителя, после чего выводится из подогревателя. Газ для питания горелок подогревается в блоке нагрева и поступает в блок подготовки топлива.
После очистки и редуцирования топливный газ подается на запальную и основную горелки, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю (пресной воде).
Охлажденные продукты сгорания через дымовую трубу выводятся из топки подогревателя в атмосферу.
Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания топливного газа к нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме основании и заполненную промежуточным теплоносителем (пресной водой). В емкости размещены топка и продуктовые змеевики. Он выполнен моноблоком, который может транспортироваться любым видом транспорта.
Блок подготовки топлива предназначен для размещения приборов очистки, редуцирования и контроля подачи топлива к горелочным устройствам. Приборы смонтированы в утепленном шкафу.
Блок вентагрегата представляет собой утепленное укрытие, в котором размещен радиальный вентилятор с электродвигателем мощностью 4 кВт .
Подогреватель оснащен системой автоматизации.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование		ПП-1,6	ПП-1,6-1
Номинальная тепловая мощность топочного устройства, не более	МВт (Гкал/ч)	1,86 (1,6)	1,86 (1,6)
Производительность по нефтяной эмульсии при нагреве на 25°С, обводненностью 30%, не более	т/сут.
Давление в продуктовом змеевике, не более	МПа (кгс/см 2)	6,3 (63)	6,3 (63)
Перепад давления в змеевике, не более	МПа (кгс/см 2)	0,55 (5,5)	0,55 (5,5)
Температура:
нагрева продукта, не более	°С
нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода), не более	°С
Нагреваемая среда (нефть, нефтяная эмульсия, пластовая вода) с содержанием кислых газов:
сероводород (Н2S), не более	% мол.	0,01	0,01
двуокись углерода (СО2), не более	% мол.	1,0	1,0
Топливо с параметрами:		природный или попутный нефтяной газ	нефть, нефтяная эмульсия
теплота сгорания в пределах	МДж/нм 3	35–60	39,8
содержание сероводорода, не более	% мол.	0,002	0,01
давление на входе в подогреватель	МПа (кгс/см 2)	0,3 (3) – 0,6 (6)	3,5–4,4 (35–44)
давление перед горелкой, в пределах	МПа (кгс/см 2)	0,07 (0,7) – 0,15 (1,5)	3,5 (35)
Номинальный расход топлива:
на одну горелку, не более	м 3 /ч	90*
общий, не более	м 3 /ч (кг/ч)	180*	100–200
Питание приборов системы контроля, сигнализации, защиты от сети переменного тока:
напряжением	В
частотой	Гц
Габаритные размеры печи (длина х ширина х высота), не более	м	18,36 х 4,78 х 7,4	16,0 х 4,78 х 7,4
Масса, не более:
сухого	т	39,8	39,8
заполненного водой	т	125,2	125,2
Климатическое исполнение подогревателя	«У», категория 1 по ГОСТ 15150­69

Рис.12.2. Схема путевого подогревателя ПБТ-1,6М

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование	ПБТ-1,6М	ПБТ-1,6МЖ	ПБТ-1,6МК
Полезная тепловая мощность, не более, МВт (Гкал)	1,86 (1,6)*	1,86 (1,6)*	1,86 (1,6)*
Производительность по нагреваемому продукту, в пределах, кг/с(т/сут.)	11,6–18,5 (1000–1600)	11,6–18,5 (1000–1600)	11,6–18,5 (1000–1600)
Давление в продуктовом змеевике:
рабочее, не более	6,3 (63)	6,3 (63)	6,3 (63)
расчетное	6,3 (63)	6,3 (63)	6,3 (63)
Температура:
на входе продукта в подогреватель, не менее	278 (5)	278 (5)	278 (5)
нагрева продукта, не более	343 (70)*	343 (70)*	343 (70)*
нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода), не более, К (°С)	368 (95)	368 (95)	368 (95)
Нагреваемая среда	нефть, нефтяная эмульсия, пластовая вода с содержанием: сероводорода, не более 0,01% мол., двуокиси углерода, не более 1,0% мол.
КПД, не менее, %
Потребляемая электрическая мощность, КВт, не более	5,0***	12***	12***