，EGR系统58包括一个或 更多个管道、阀门、鼓风机、排气处理系统（例如，过滤器、颗粒移除单元、气体分离单元、气 体净化单元、热交换器、热回收单元、除湿单元、催化剂单元、化学喷射单元或其任何组合）， 并且控制排气沿排气循环路径从SEGR气体涡轮系统52的输出端（例如，排放的排气60)再 循环到输入端（例如，吸入的排气66)。在图示说明的实施例中，SEGR气体涡轮系统52将 排气66吸入具有一个或更多个压缩机的压缩机段内，从而随着氧化剂68和一种或更多种 燃料70的吸入而压缩排气66以用于燃烧器段中。氧化剂68可以包括环境空气、纯氧气、 富氧空气、稀氧空气、氮氧混合物或有利于燃料70燃烧的任何合适的氧化剂。燃料70可以 包括一种或更多种气态燃料、液态燃料或其任何组合。例如，燃料70可以包括天然气、液化 天然气（LNG)、合成气、甲烧、乙烧、丙烷、丁烧、石脑油、煤油、柴油燃料、乙醇、甲醇、生物燃 料或其任何组合。
[0028]SEGR气体涡轮系统52在燃烧器段中混合并燃烧排气66、氧化剂68和燃料70,从 而产生热燃烧气体或排气60以驱动涡轮段中的一个或更多个涡轮级。在某些实施例中，燃 烧器段中的每个燃烧器包括一个或更多个预混合燃料喷嘴、一个或更多个扩散燃料喷嘴或 其任何组合。例如，每个预混合燃料喷嘴可以被配置为在燃料喷嘴内部混合和/或在燃料 喷嘴的上游局部混合氧化剂68和燃料70,从而将氧化剂-燃料混合物从燃料喷嘴喷射至预 混合燃烧（例如，预混合火焰）的燃烧区域内。通过进一步的示例，每个扩散燃料喷嘴可以 被配置为在燃料喷嘴内隔离氧化剂68和燃料70的流动，从而将氧化剂68和燃料70从燃料 喷嘴分别喷射至扩散燃烧（例如，扩散火焰）的燃烧区域内。特别地，由扩散燃料喷嘴提供 的扩散燃烧延迟氧化剂68和燃料70的混合直到初始燃烧点，即火焰区域。在采用扩散燃 料喷嘴的实施例中，扩散火焰可以提供增加的火焰稳定性，因为扩散火焰通常在氧化剂68 和燃料70的分离流之间的化学计量比点处（即当氧化剂68和燃料70混合时）形成。在 某些实施例中，一种或更多种稀释剂（例如，排气60、蒸汽、氮气或另一种惰性气体）可以在 扩散燃料喷嘴或预混合燃料喷嘴中与氧化剂68、燃料70或两者预混合。此外，一种或更多 种稀释剂（例如，排气60、蒸汽、氮气或另一种惰性气体）可以在每个燃烧器内的燃烧点处 或其下游处被喷射到燃烧器内。使用这些稀释剂可以帮助缓和火焰（例如，预混合火焰或 扩散火焰），从而有助于减少NOx排放物，诸如一氧化氮（NO)和二氧化氮（NO2)。不论何种 类型的火焰，燃烧产生热燃烧气体或排气60以驱动一个或更多个涡轮级。随着每个涡轮级 由排气60驱动，SEGR气体涡轮系统52产生机械功率72和/或电功率74 (例如，经由发电 机）。系统52还输出排气60,并且可以进一步输出水64。同样，水64可以是经处理的水， 诸如除盐水，其可以在各种现场应用或离场应用中是有用的。
[0029] 排气吸取也由SEGR气体涡轮系统52使用一个或更多个吸取点76来提供。例如， 图示说明的实施例包括具有排气（EG)吸取系统80和排气（EG)处置系统82的排气（EG) 供应系统78,其从吸取点76接收排气42、处理排气42,然后将排气42供应或分送至各种目 标系统。目标系统可以包括EOR系统18和/或其它系统，诸如管线86、存储箱88或碳封 存系统90。EG吸取系统80可以包括一个或更多个管道、阀门、控件和流分离装置，其有利 于排气42与氧化剂68、燃料70和其它污染物隔离，同时还控制所吸取的排气42的温度、 压力和流量。EG处置系统82可以包括一个或更多个热交换器（例如，热回收装置，诸如热 回收蒸汽发生器、冷凝器、冷却器或加热器）、催化剂系统（例如，氧化催化剂系统）、颗粒和 /或水去除系统（例如，气体脱水单元、惯性分离器、凝聚式过滤器、不透水式过滤器和其它 过滤器）、化学喷射系统、基于溶剂的处理系统（例如，吸收器、扩容箱等）、碳捕集系统、气 体分离系统、气体净化系统和/或基于溶剂的处理系统、排气压缩机或其任何组合。EG处 置系统82的这些子系统确保实现温度、压力、流量、含水量（例如，去除的水量）、颗粒含量 (例如，去除的颗粒量）和气体组份（例如，C02、N2等的百分比）的控制。
[0030] 根据目标系统，所吸取的排气42由EG处置系统82的一个或更多个子系统处理。 例如，EG处置系统82可以引导所有或部分排气42通过碳捕集系统、气体分离系统、气体净 化系统和/或基于溶剂的处理系统，其被控制以分离和净化含碳气体（例如，二氧化碳）92 和/或氮气（N2)94以用于各种目标系统。例如，EG处置系统82的实施例可以执行气体分 离和净化以产生排气42的多个不同的流95,诸如第一流96、第二流97和第三流98。第一 流96可以具有富二氧化碳和/或稀氮气（例如，富0) 2稀N2流）的第一成分。第二流97 可以具有含中等浓度水平的二氧化碳和/或氮气（例如，中等浓度〇) 2-队流）的第二成分。 第三流98可以具有稀二氧化碳和/或富氮气（例如，稀0)2富N2流）的第三成分。每个 流95 (例如，96、97和98)可以包括气体脱水装置、过滤器、气体压缩机或其任何组合，以促 进将流95输送至目标系统。在某些实施例中，富0) 2稀N2流96可以具有大于大约70 %、 75 %、80 %、85 %、90 %、95 %、96 %、97 %、98 %或99 %的体积百分比的CO2纯度或浓度水 平，并且具有小于大约1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%或30%的体积百分比 的队纯度或浓度水平。相比之下，稀CO2富N2流98可以具有小于大约1%、2%、3%、4%、 5 %、10 %、15 %、20 %、25 %或30 %的体积百分比的0)2纯度或浓度水平，并且具有大于大约 70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%或99%的体积百分比的队纯度或浓度 水平。中等浓度〇) 2-队流97可以具有在大约30 %到70 %、35 %到65 %、40 %到60 %或45 % 到55%的体积百分比之间的CO2纯度或浓度水平和/或N2纯度或浓度水平。虽然上述范围 仅是非限制性示例，但富〇)2稀N2流96和稀CO2富N2流98可以特别好地适于与EOR系统 18和其它系统84 -起使用。然而，可以单独地或与EOR系统18和其它系统84多种结合地 使用这些富、稀或中等浓度OV流95中的任意一种。例如，EOR系统18和其它系统84(例 如，管线86、存储箱88和碳封存系统90)均可以接收一个或更多个富0) 2稀N2流96、一个 或更多个稀〇)2富N2流98、一个或更多个中等浓度CO2-队流97以及一个或更多个未处理 排气42流（即绕过EG处置系统82)。
[0031] EG吸取系统80在沿压缩机段、燃烧器段和/或涡轮段的一个或更多个吸取点76 处吸取排气42,以便排气42可以在合适的温度和压力下用于EOR系统18和其它系统84。 EG吸取系统80和/或EG处置系统82也可以使流体流（例如，排气42)往返于EG处理系 统54循环。例如，穿过EG处理系统54的一部分排气42可以被EG吸取系统80吸取以用 于EOR系统18和其它系统84。在某些实施例中，EG供应系统78和EG处理系统54可以彼 此独立或成为一体，且因此可以使用独立子系统或共用子系统。例如，EG处置系统82可以 由EG供应系统78和EG处理系统54两者使用。从EG处理系统54吸取的排气42可以经 历多级气体处置，诸如EG处理系统54中的一个或更多个气体处置级，之后是EG处置系统 82中的一个或更多个附加气体处置级。
[0032] 在每个吸取点76处，所吸取的排气42可以基本不含氧化剂68和燃料70 (例如， 未燃烧的燃料或烃类），因为EG处理系统54中存在基本化学计量的燃烧和/或气体处理。 此外，根据目标系统，所吸取的排气42可以在EG供应系统78的EG处置系统82中经历进一 步的处置，从而进一步减少任何残余的氧化剂68、燃料70或其它不期望的燃烧产物。例如， 在EG处置系统82中进行处置之前或之后，所吸取的排气42可以具有小于1%、2%、3%、 4%或5%的体积百分比的氧化剂（例如，氧气）、未燃烧的燃料或烃类（例如，HC)、氮氧化 物（例如，NOx)、一氧化碳（CO)、硫氧化物（例如，SOx)、氢气和其他不完全燃烧产物。通过 进一步的示例，在EG处置系统82中进行处置之前或之后，所吸取的排气42可以具有小于 大约 10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000 或 5000 份每百万份体积（ppmv)的氧化剂（例如，氧气）、未燃烧的燃料或烃类（例如，HC)、氮氧化 物（例如，NOx)、一氧化碳（CO)、硫氧化物（例如，SOx)、氢气和其他不完全燃烧产物。因此， 排气42特别好地适用于EOR系统18。
[0033] 涡轮系统52的EGR操作具体地在多个位置76处实现排气吸取。例如，系统52的 压缩机段可以用于压缩排气66,而无任何氧化剂68 (即，仅压缩排气66)，以便可以在氧化 剂68和燃料70进入之前，从压缩机段和/或燃烧器段中吸取基本无氧气的排气42。吸取 点76可以位于相邻的压缩机级之间的级间端口处、位于沿压缩机排放机壳/套管（casing) 的端口处、位于沿燃烧器段中的每个燃烧器的端口处或其任何组合。在某些实施例中，排气 66可以不与氧化剂68和燃料70混合，直到其达到燃烧器段中的每个燃烧器的头端部分和 /或燃料喷嘴。此外，一个或更多个流分离器（例如，壁、分隔器、挡板等）可以用于从吸取 点76隔离氧化剂68和燃料70。在具有这些流分离器的情况下，吸取点76可以直接沿燃烧 器段中的每个燃烧器的壁设置。
[0034] -旦排气66、氧化剂68和燃料70流过头端部分（例如，流过燃料喷嘴）至每个燃 烧器的燃烧部分（例如，燃烧室）内，则SEGR气体涡轮系统52被控制以提供排气66、氧化 剂68和燃料70的基本化学计量燃烧。例如，系统52可以维持大约0. 95到大约1. 05的当 量比。因此，在每个燃烧器中排气66、氧化剂68和燃料70的混合物的燃烧产物基本不含氧 气和未燃烧的燃料。因此，燃烧产物（或排气）可以从SEGR气体涡轮系统52的涡轮段中 吸取，以用作流通到EOR系统18的排气42。沿着该涡轮段，吸取点76可以位于任何涡轮级 处，诸如相邻的涡轮级之间的级间端口。因此，通过使用任何前述的吸取点76,基于涡轮的 服务系统14可以产生、吸取并输送排气42至烃生产系统12 (例如，EOR系统18)，以用于从 地下储层20生产油/气体48。
[0035] 图2是图1的系统10的实施例的示意图，其图示说明耦连到基于涡轮的服务系统 14和烃生产系统12的控制系统100。在图示说明的实施例中，基于涡轮的服务系统14包 括联合循环系统102,其包括作为前置循环的SEGR气体涡轮系统52、作为后置循环的蒸汽 涡轮104以及HRSG56,HRSG56从排气60中回收热量以产生用于驱动蒸汽涡轮104的蒸 汽62。同样，SEGR气体涡轮系统52接收、混合并以化学计量燃烧排气66、氧化剂68和燃料 70 (例如，预混合火焰和/或扩散火焰），从而产生排气60、机械功率72、电功率74和/或水 64。例如，SEGR气体涡轮系统52可以驱动一个或更多个负载或机械106,诸如发电机、氧化 剂压缩机（例如，主空气压缩机）、变速箱、栗、烃生产系统12的设施或其任何组合。在一些 实施例中，机械106可以包括其它驱动器，诸如与SEGR气体涡轮系统52串联的电动马达或 蒸气涡轮（例如，蒸汽涡轮104)。因此，由SEGR气体涡轮系统52 (和任何附加驱动器）驱 动的机械106的输出可以包括机械功率72和电功率74。机械功率72和/或电功率74可 以用于在现场为烃生产系统12提供动力，电功率74可以被分配至电力网，或其任何组合。 机械106的输出还可以包括压缩流体，诸如压缩氧化剂68 (例如，空气或氧气），其用于进入 SEGR气体涡轮系统52的燃烧段内。这些输出（例如，排气60、机械功率72、电功率74和/ 或水64)中的每一个可以被认为是基于涡轮的服务系统14的服务。
[0036] SEGR气体涡轮系统52产生可能基本不含氧气的排气42、60,并使该排气42、60流 通到EG处理系统54和/或EG供应系统78。EG供应系统78可以处理并输送排气42 (例 如，流95)至烃生产系统12和/或其它系统84。如上面所讨论的，EG处理系统54可以包 括HRSG56和EGR系统58。HRSG56可以包括一个或更多个热交换器、冷凝器和各种热回 收设施，这些装置可以用于将来自排气60的热量回收或传输至水108以产生用于驱动蒸汽 涡轮104的蒸汽62。类似于SEGR气体涡轮系统52,蒸汽涡轮104可以驱动一个或更多个 负载或机械106,从而产生机械功率72和电功率74。在图示说明的实施例中，SEGR气体涡 轮系统52和蒸汽涡轮104被串联布置以驱动相同的机械106。然而，在另一些实施例中， SEGR气体涡轮系统52和蒸汽涡轮104可以分别驱动不同的机械106以独立地产生机械功 率72和/或电功率74。随着蒸汽涡轮104由来自HRSG56的蒸汽62驱动，蒸汽62的温度 和压力逐渐减小。因此，蒸汽涡轮104将使用过的蒸汽62和/或水108再循环返回至HRSG 56内，用于经由从排气60中回收的热量产生附加蒸汽。除了蒸汽产生之外，HRSG56、EGR系统58和/或另一部分EG处理系统54还可以产生水64、用于烃产生系统12的排气42以 及用作进入到SEGR气体涡轮系统52中的输入的排气66。例如，水64可以是经处理的水 64,诸如在其它应用中使用的脱盐水。脱盐水可以在低可用水的区域中特别有用。关于排 气60,EG处理系统54的实施例可以被配置为在传递或不传递排气60通过HRSG56的情况 下使排气60再循环通过EGR系统58。
[0037] 在图示说明的实施例中，SEGR气体涡轮系统52具有从系统52的排气出口延伸至 其排气入口的排气再循环路径110。沿着路径110,排气60穿过EG处理系统54,在图示说 明的实施例中，EG处理系统54包括HRSG56和EGR系统58。EGR系统58可以包括沿路径 110串联和/或并联布置的一个或更多个管道、阀门、鼓风机、气体处置系统（例如，过滤器、 颗粒去除单元、气体分离单元、气体净化单元、热交换器、热回收单元如热回收蒸汽发生器、 除湿单元、催化剂单元、化学喷射单元或其任何组合）。换言之，EGR系统58可以包括沿系 统52的排气出口与排气入口之间的排气再循环路径110的任何流量控制组件、压力控制 组件、温度控制组件、湿度控制组件和气体成分控制组件。因此，在具有沿路径110的HRSG 56的一些示例中，HRSG56可以被认为是EGR系统58的组件。然而，在某些实施例中，HRSG 56可以沿独立于排气再循环路径110的排气路径布置。不管HRSG56是沿独立路径还是与 EGR系统58共用的路径，HRSG56和EGR系统58都吸入排气60并输出再循环的排气66、 用于EG供应系统78 (例如，烃生产系统12和/或其它系统84)的排气42或另一个输出的 排气。同样，SEGR气体涡轮系统52吸入、混合并以化学计量燃烧排气66、氧化剂68和燃料 70 (例如，预混合火焰和/或扩散火焰），以产生基本无氧气和无燃料的排气60,用于分配至 EG处理系统54、烃生产系统12或其它系统84。
[0038] 如上面参考图1所提到的，烃生产系统12可以包括通过油/气井26促进来自地下 储层20的油/气体48的回收或生产的多种设施。例如，烃生产系统12可以包括具有流体 喷射系统34的EOR系统18。在图示说明的实施例中，流体喷射系统34包括排气喷射EOR 系统112和蒸汽喷射EOR系统114。虽然流体喷射系统34可以从各种来源接收流体，但图 示说明的实施例可以从基于涡轮的服务系统14接收排气42和蒸汽62。由基于涡轮的服 务系统14产生排气42和/或蒸汽62还可以流通到烃生产系统12以用于其它油/气系统 116〇
[0039] 排气42和/或蒸汽62的数量、质量和流量可以由控制系统100控制。控制系统 100可以完全专用于基于涡轮的服务系统14,或者控制系统100也可以可选地提供对烃生 产系统12和/或其它系统84的控制（或至少一些数据以促进控制）。在图示说明的实施 例中，控制系统100包括