一种实现采油污水余热综合利用加热原油的系统的制作方法

1.本发明涉及一种余热综合回收系统，尤其涉及一种实现采油污水余热综合利用加热原油的系统。


背景技术：

2.油田在采油生产过程中，原油采出液的平均含水率已经达到90％，原油采出液在油田联合站进行油水分离，制取纯原油，同时会产生大量低温污水和少量高温污水。低温污水温度一般在40～50℃，高温污水温度一般在60～90℃。这些污水尤其是低温污水含有大量的余热资源，往往以回灌的形式注入地下，余热资源没有得到有效利用。同时，原油在进行油水分离时，需要通过加热的方式提高其温度才能达到良好的分水效果。目前的加热是通过燃油燃气加热炉实现的，需要消耗大量的油气资源。如果可以采取有效技术措施，对污水中的余热资源进行回收利用替代燃油燃气加热炉对原油进行加热，不仅可以节约油气资源，并且可以减少二氧化碳等废气排放，是一件很有意义的事情。
3.对比发明1：油田污水余热回收的热泵与水套炉联合给原油加热系统(申请号cn201310039450)提出了一种利用热泵与水套炉联合运行吸收污水余热制取高温热水的装置，该装置仅限于加热设备，并没有涉及到原油加热流程。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种能够对油气集中处理联合作业站中高温污水余热和低温污水余热资源进行综合回收利用，用于加热原油的系统，以达到节约油气资源、节能减排目的的实现采油污水余热综合利用加热原油的系统。
5.为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
6.包括高温污水流程、低温污水流程、源水流程、热水流程以及原油加热流程；
7.所述的高温污水流程包括用于将高温污水和原油进行热交换的高温污水与原油换热器；
8.所述的低温污水流程包括用于将低温污水和源水进行热交换的污水源水换热器；
9.所述的源水流程包括源水泵，该源水泵的入水管路与污水源水换热器的出水管路连接；
10.所述的热水流程包括热泵，热泵的入水管路与源水泵的出水管路连接，热泵的出水管路经高温热水经热水泵与用于将经高温污水与原油换热器加热的原油进行二次加热的原油加热流程连接。
11.所述的高温污水与原油换热器的底部和顶部分别设有与原油连接的原油入口通道及与原油加热流程连接的原油出口通道，高温污水与原油换热器的一侧上部及下部分别设置有与高温污水连接的高温污水入口通道及用于排出换热后高温污水的高温污水出口通道。
12.所述的原油加热流程包括三组相互并联的软水原油换热器，每组软水原油换热器
均包括换热器2a和2b，
13.所述的换热器2a和换热器2b均包括上部水路和下部水路，上部水路和下部水路并联，且上部水路的顶端和下部水路的底端分别开设有原油出口通道和原油入口通道，换热器2a的原油出口通道与换热器2b的原油入口通道连接，换热器2a的入口管路与高温污水与原油换热器相连，换热器2b的原油出口通道与原油总管路连通；
14.所述的换热器2a的上部水路和换热器2b的上部水路串联、换热器2a的下部水路和换热器2b的下部水路串联；
15.所述的换热器2a和换热器2b热水侧均设有4个接口a、b、c、d，接口a、和接口c呈对角设置在换热器2a和换热器2b的上部水路上，接口b和接口d呈对角设置在换热器2a和换热器2b的下部水路上，其中，换热器2a的接口a和接口b分别与热水泵的出水管路连接；换热器2a的接口c和接口d分别与换热器2b的接口a和接口b连接。
16.所述的原油加热流程包括原油流程和热水流程，其中，原油流程的工作过程为：
17.当经污水原油换热器加热的原油进入换热器2a时，将原油管路分为2个支路，然后再由2个支路分为3个支路，分别进入三个换热器2a的原油入口通道；
18.当原油出换热器2b时，将三个换热器2b的原油出口通道先汇集成2路，再汇集成1路与原油总管路连通；
19.热水流程的工作过程为：热水泵的出水管路的热水通过三个换热器2a的接口a和接口b分别进入三个换热器2a中，从三个换热器2a的接口c和接口d分别流出，然后进入换热器2b的接口a和接口b中，并从三个换热器2b的接口c和接口d流出。
20.所述的换热器2a和2b为螺旋板式换热器，原油走轴流通道，热水走螺旋通道。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：原油先进入高温污水与原油换热器中，被高温污水加热，然后进入原油加热流程，源水经源水泵驱动，在污水源水换热器中被外输低温污水加热，然后进入热泵，为热泵提供低位能量，热泵制取的高温热水经热水泵驱动进入原油加热流程给经过高温污水与原油换热器进行加热，本发明通过对油气集中处理联合作业站中高温污水余热和低温污水余热资源进行综合回收利用用于加热原油的系统，达到节约油气资源、节能减排的目的。
22.更进一步，由于换热器为螺旋板式换热器使得原油和热水能够进行全逆流流动，大大增强了换热效果。
附图说明
23.图1为本发明的系统流程图；
24.图2为本发明的软水原油换热流程图；
25.图3为本发明的软水原油换热器单组水路示意图；
26.其中，1-高温污水与原油换热器，2-软水原油换热器，3-热泵，4-污水源水换热器，5-热水泵，6-源水泵。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明做进一步详细说明：
28.参见图1至图3，本发明包括高温污水流程、低温污水流程、源水流程、热水流程以
及原油加热流程；
29.高温污水流程包括用于将高温污水余热和原油进行热交换的高温污水与原油换热器1，该高温污水与原油换热器1的底部和顶部分别设有与原油连接的原油入口通道及与原油加热流程连接的原油出口通道，高温污水与原油换热器1的一侧上部及下部分别设置有与油气集中处理联合作业站中高温污水连接的高温污水入口通道及用于排出换热后高温污水的高温污水出口通道。
30.低温污水流程包括用于将低温污水余热和源水进行热交换的污水源水换热器4；
31.源水流程包括源水泵6，该源水泵6的入水管路与污水源水换热器4的出水管路连接；
32.热水流程包括热泵3，热泵3的入水管路与源水泵6的出水管路连接，热泵3的出水管路经高温热水经热水泵5与用于将经高温污水与原油换热器1加热的原油进行二次加热的原油加热流程连接。
33.原油加热流程包括三组相互并联的软水原油换热器2，每组软水原油换热器2均包括换热器2a和2b，换热器2a和换热器2b均包括上部水路和下部水路，上部水路和下部水路并联，且上部水路的顶端和下部水路的底端分别开设有原油出口通道和原油入口通道，换热器2a的原油出口通道与换热器2b的原油入口通道连接，换热器2a的入口管路与高温污水与原油换热器1相连，换热器2b的原油出口通道与原油总管路连通；换热器2a的上部水路和换热器2b的上部水路串联、换热器2a的下部水路和换热器2b的下部水路串联；换热器2a和换热器2b热水侧均设有4个接口a、b、c、d，接口a、和接口c呈对角设置在换热器2a和换热器2b的上部水路上，接口b和接口d呈对角设置在换热器2a和换热器2b的下部水路上，其中，换热器2a的接口a和接口b分别与热水泵5的出水管路连接；换热器2a的接口c和接口d分别与换热器2b的接口a和接口b连接。
34.原油加热流程包括原油流程和热水流程，其中，原油流程的工作过程为：
35.当经污水原油换热器加热的原油进入换热器2a时，将原油管路分为2个支路，然后再由2个支路分为3个支路，分别进入三个换热器2a的原油入口通道；
36.当原油出换热器2b时，将三个换热器2b的原油出口通道先汇集成2路，再汇集成1路与原油总管路连通；
37.热水流程的工作过程为：热水泵5的出水管路的热水通过三个换热器2a的接口a和接口b分别进入三个换热器2a中，从三个换热器2a的接口c和接口d分别流出，然后进入换热器2b的接口a和接口b中，并从三个换热器2b的接口c和接口d流出。
38.本发明的换热器2a和2b为螺旋板式换热器，原油走轴流通道，热水走螺旋通道。