一种油田回注水余热回收热泵机组及其系统的制作方法

本实用新型涉及一种油田回注水余热回收热泵机组及其系统，该热泵机组及其系统是通过消耗少量的电能，将油田回注水中含有的低品位的废热提取出来，加热油田掺水。

背景技术：

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，寻找和利用清洁和可再生能源是解决能源紧张的一种有效途径。对于石油行业来讲，节约能源、降低产油成本非常重要。由于工艺的需要，石油开采过程中需要大量的70-80℃的热水，用于原油采油、输油过程中的掺水过程，现有的方法主要是消耗一定量的自产燃气，用燃气热水锅炉来加热，由于用水量较大，此过程消耗大量的自产气。

而在石油生产过程中存在着大量的低温废热，例如石油开采中，向地下回注的回注水，温度在30-40℃，未加以利用直接排入地下，造成了一定的能源浪费；另外，由于掺水水质比较复杂，目前正在应用的加热设备，如燃气热水锅炉的换热管使用年限较低，一般3年左右需要更换，造成了维护成本偏高。

技术实现要素：

为解决石油开采过程中，加热掺水耗气量大，能耗高；目前正在应用的加热设备换热管使用年限较低，维护成本偏高；油田回注水中的低品位热能未加以利用直接排入地下，造成了一定的能源浪费，本实用新型提供了一种提取凝固热的热泵机组及其系统。

应用原理：

1、如图1所示，本实用新型一种油田回注水余热回收热泵机组，由蒸汽压缩机、止回阀、真空泵、冷凝器、冷凝器进水口、冷凝器出水口、电动调节阀A、水泵A、蒸发器、水泵B、蒸发器进水口、蒸发器出水口、电动阀节阀B、喷淋装置组成，蒸发器与蒸气压缩机吸气口连接，冷凝器与蒸气压缩机排气口连接，蒸发器内设有喷淋装置，蒸发器进水口与喷淋装置相连，蒸发器进水口与喷淋装置之间设有电动调节阀B，蒸发器出水口与水泵B相连，再与蒸发器相连；蒸汽压缩机排气口设有止回阀，与蒸汽压缩机连接的排气管直接进入冷凝器底部，出口位于冷凝器水面以下，冷凝器顶部与真空泵相连，冷凝器进水口与电动调节阀A相连，再与冷凝器相连，冷凝器出水口与水泵A相连，再与冷凝器相连。

2、如图1所示，制热原理：石油回注水由蒸发器进水口进入蒸发器内，由喷淋装置喷淋雾化，蒸汽压缩机吸收蒸发器内的蒸汽，使蒸发器内的压力低于回注水的蒸发压力，由于蒸发器内的压力比较低，喷淋的回注水一部分吸热蒸发变为水蒸汽，进入蒸汽压缩机，另一部分放热被冷却，由水泵B经蒸发器出水口排出，电动调节阀B调节蒸发器内的液面高度，液面位于喷淋装置之下，液面距喷淋装置最底层喷嘴的距离≥30cm；低温低压的水蒸汽进入蒸汽压缩机进行压缩，变为高温高压的水蒸汽，通过止回阀进入冷凝器，直接与冷凝器内的水进行混合冷凝，加热由冷凝器进水口进入的掺水，混合后的热水由水泵A经冷凝器出水口排出系统，电动调节阀A调节冷凝器内的液面高度，液面位于冷凝器进水口之上，与冷凝器进水口的距离≥30cm。

3、如图2所示，本实用新型一种油田回注水余热回收热泵系统，由净化水罐、外输水泵、油田注水站、热泵机组、污水沉降罐掺水泵、燃气加热炉、油井系统组成，蒸发器进水口、蒸发器出水口连接在净化水罐至油田注水站之间的管线上，净化水罐内的回注水，经外输水泵分两路输送至油田注水站，一路是通过净化水罐至油田注水站之间的管线直接输送至油田注水站，一路是由蒸发器进水口进入蒸发器内，经自身蒸发被冷却后，由蒸发器出水口排出，流入油田注水站；污水沉降罐内的污水经掺水泵分别流入燃气加热炉和热泵机组的冷凝器，经燃气加热炉和热泵机组加热后，流入油井系统掺水伴热。

附图说明

图1-本实用新型一种油田回注水余热回收热泵机组结构示意图

图2-本实用新型一种油田回注水余热回收热泵系统原理图

附图图面说明

图1、图2，1-蒸汽压缩机；2-止回阀；3-真空泵；4-冷凝器；5-冷凝器进水口；6-冷凝器出水口；7-电动调节阀A；8-水泵A；9-蒸发器；10-水泵B；11-蒸发器进水口；12-蒸发器出水口；13-电动调节阀B；14-喷淋装置；15-净化水罐；16-外输水泵；17-油田注水站；18-热泵机组；19-污水沉降罐；20-掺水泵；21-燃气加热炉；22-油井系统。

具体实施方式

本实用新型公开了一种油田回注水余热回收热泵机组及其系统，为解决石油开采过程中，加热掺水耗气量大，能耗高；目前正在应用的加热设备换热管使用年限较低，维护成本偏高；油田回注水中的低品位热能未加以利用直接排入地下，造成了一定的能源浪费。

1、如图1所示，本实用新型一种油田回注水余热回收热泵机组，由蒸汽压缩机(1)、止回阀(2)、真空泵(3)、冷凝器(4)、冷凝器进水口(5)、冷凝器出水口(6)、电动调节阀A(7)、水泵A(8)、蒸发器(9)、水泵B(10)、蒸发器进水口(11)、蒸发器出水口(12)、电动阀节阀B(13)、喷淋装置(14)组成，蒸发器(9)与蒸气压缩机(1)吸气口连接，冷凝器(4)与蒸气压缩机(1)排气口连接，蒸发器(9)内设有喷淋装置(14)，蒸发器进水口(11)与喷淋装置(14)相连，蒸发器进水口(11)与喷淋装置(14)之间设有电动调节阀B(13)，蒸发器出水口(12)与水泵B(10)相连，再与蒸发器(9)相连；蒸汽压缩机(1)排气口设有止回阀(2)，与蒸汽压缩机(1)连接的排气管直接进入冷凝器(4)底部，出口位于冷凝器(4)水面以下，冷凝器(4)顶部与真空泵(3)相连，冷凝器进水口(5)与电动调节阀A(7)相连，再与冷凝器(4)相连，冷凝器出水口(6)与水泵A(8)相连，再与冷凝器(4)相连。

2、如图1所示，制热原理：石油回注水由蒸发器进水口(11)进入蒸发器(9)内，由喷淋装置(14)喷淋雾化，蒸汽压缩机(1)吸收蒸发器(9)内的蒸汽，使蒸发器(9)内的压力低于回注水的蒸发压力，由于蒸发器(9)内的压力比较低，喷淋的回注水一部分吸热蒸发变为水蒸汽，进入蒸汽压缩机(1)，另一部分放热被冷却，由水泵B(10)经蒸发器出水口(12)排出，电动调节阀B(13)调节蒸发器(9)内的液面高度，液面位于喷淋装置(14)之下，液面距喷淋装置(14)最底层喷嘴的距离≥30cm；低温低压的水蒸汽进入蒸汽压缩机(1)进行压缩，变为高温高压的水蒸汽，通过止回阀(2)进入冷凝器(4)，直接与冷凝器(4)内的水进行混合冷凝，加热由冷凝器进水口(5)进入的掺水，混合后的热水由水泵A(8)经冷凝器出水口(6)排出系统，电动调节阀A(7)调节冷凝器(4)内的液面高度，液面位于冷凝器进水口(5)之上，与冷凝器进水口的距离≥30cm。

3、如图2所示，本实用新型一种油田回注水余热回收热泵系统，由净化水罐(15)、外输水泵(16)、油田注水站(17)、热泵机组(18)、污水沉降罐(19)掺水泵(20)、燃气加热炉(21)、油井系统(22)组成，蒸发器进水口(11)、蒸发器出水口(12)连接在净化水罐(15)至油田注水站(17)之间的管线上，净化水罐(15)内的回注水，经外输水泵(16)分两路输送至油田注水站(17)，一路是通过净化水罐(15)至油田注水站(17)之间的管线直接输送至油田注水站(17)，一路是由蒸发器进水口(11)进入蒸发器(9)内，经自身蒸发被冷却后，由蒸发器出水口(12)排出，流入油田注水站(17)；污水沉降罐(19)内的污水经掺水泵(20)分别流入燃气加热炉(21)和热泵机组(18)的冷凝器(4)，经燃气加热炉(21)和热泵机组(18)加热后，流入油井系统(22)掺水伴热。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。