一种油田高温采出液余热回收及发电系统的制作方法

文档序号:17860483发布日期:2019-06-11 22:50阅读:149来源:国知局
一种油田高温采出液余热回收及发电系统的制作方法

本实用新型属于石油开采技术领域,特别涉及一种油田高温采出液余热回收及发电系统。



背景技术:

世界上稠油资源极其丰富,其地质储量远超过常规原油的储量,而我国的稠油储量在世界上具第七位。

目前对稠油开采一般均采用热采方式,利用稠油加热降粘机理、油层热弹性能量释放驱油机理和蒸汽对稠油的蒸馏、裂解、乳化而产生的稀释和混相驱作用,通过向地层原油注入大量蒸汽,以提高稠油的渗流能力,实现稠油的工业化开采。

但是,本实用新型申请人在日常的工作中发现,现有技术中存在如下不足:

在稠油热采过程中,油井采出液温度较高、压力较大。当输送至地面后,需要对其先进行降温降压处理,由于压力降低,将会有大量的闪蒸蒸汽产生,并分别通过汽相缓冲罐和液相缓冲罐上部出口排入空气中,由于废汽中含有微少油滴和少量不凝气体,因此不仅仅造成环境污染、浪费了热能,还浪费了油气资源。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统,解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中,生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题,达到净化油田含油废汽,提高其热能利用率的技术效果。

本实用新型实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统,所述系统包括:一高压分离器,所述高压分离器与油井连接,所述高压分离器获得来自所述油井的所述高温采出液,将所述高温采出液分离成中温采出液和高温含油废汽;一高温喷淋塔,所述高温喷淋塔与所述高压分离器连接,所述高温喷淋塔获得来自所述高压分离器的高温含油废汽,进行冷热交换,形成高温冷凝液,并分离高温不凝气体;一高温增压水泵,所述高温增压水泵分别与所述高温喷淋塔、过热换热器连接,所述高温增压水泵获得来自所述高温喷淋塔的所述高温冷凝液,将所述高温冷凝液输送至所述过热换热器;一过热换热器,所述过热换热器分别与所述高温增压水泵、缓冲罐连接,所述过热换热器获得来自所述高温增压水泵的所述高温冷凝液,将所述高温冷凝液与ORC发电系统的有机工质进行冷热交换,形成高温高压有机工质气体和降温的冷凝液;一缓冲罐,所述缓冲罐分别与所述过热换热器、油水分离器、高温循环水泵连接,所述缓冲罐存储所述降温的冷凝液;一高温循环水泵,所述高温循环水泵分别与所述缓冲罐、所述高温喷淋塔连接,所述高温循环水泵获得来自所述缓冲罐的所述降温的冷凝液,将所述降温的冷凝液输送至所述高温喷淋塔;一膨胀机,所述膨胀机与所述过热换热器连接,所述膨胀机获得来自所述过热换热器的高温高压有机工质气体,并对所述高温高压有机工质气体做功,形成低温低压有机工质气体;一发电机,所述发电机与所述膨胀机连接,所述发电机获得来自所述膨胀机的功,将所述功转化成电;一冷却器,所述冷却器与所述膨胀机连接,所述冷却器获得来自所述膨胀机的低温低压有机工质气体,并冷却所述低温低压有机工质气体,形成低温低压有机工质液体;一工质泵,所述工质泵分别与所述冷却器、一级预热换热器连接,所述工质泵获得来自所述冷却器的低温低压有机工质液体,将所述低温低压有机工质液体输送至所述一级预热换热器;一低压分离器,所述低压分离器与所述高压分离器连接,所述低压分离器获得来自所述高压分离器的中温采出液,将所述中温采出液分离成低温采出液和低温含油废汽;一低温喷淋塔,所述低温喷淋塔分别与所述低压分离器、二级预热换热器连接,所述低温喷淋塔获得来自所述低压分离器的低温含油废汽和来自所述二级预热换热器的降温的高温不凝气体,进行冷热交换,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体;一增压水泵,所述增压水泵分别与所述低温喷淋塔、所述油水分离器连接,所述增压水泵获得来自所述低温喷淋塔的低温冷凝液,将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器;一油水分离器,所述油水分离器分别与所述低温喷淋塔、所述缓冲罐连接,所述油水分离器获得来自所述低温喷淋塔的低温冷凝液和来自所述缓冲罐的降温的冷凝液,并将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液,将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分;一循环水泵,所述循环水泵分别与所述油水分离器、所述一级预热换热器连接,所述循环水泵获得来自所述油水分离器的所述水部分,并将所述水部分输送至一级预热换热器;一一级预热换热器,所述一级预热换热器分别与所述油水分离器、所述低温喷淋塔连接,所述一级预热换热器获得来自所述油水分离器的所述水部分,将所述混合冷凝液与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换,形成升温的有机工质液体和低温冷却水,将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔;一二级预热换热器,所述二级预热换热器分别与所述高温喷淋塔、所述低温喷淋塔连接,所述二级预热换热器获得来自所述高温喷淋塔的所述高温不凝气体,并将所述高温不凝气体与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换,形成升温的有机工质液体和降温的高温不凝气体,将所述降温的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔。

进一步地,所述高温喷淋塔还包括:喷淋部分,所述喷淋部分位于所述高温喷淋塔的中部,对来自所述高压分离器的所述高温含油废汽进行喷淋;高温废汽冷凝部分,所述高温废汽冷凝部分位于所述高温喷淋塔的下部,对所述高温含油废汽进行冷凝,形成高温冷凝液,则分离高温不凝气体;高温不凝气体收集部分,所述高温不凝气体收集部分位于所述高温喷淋塔的上部,对所述高温不凝气体进行收集。

进一步地,所述系统还包括:安全阀,所述安全阀分别与所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器连接,防止所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐发生危险事故。

进一步地,所述系统还包括:排气阀,所述排气阀分别与所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或低温喷淋塔和/或所述油水分离器连接,对所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐进行排气减压。

进一步地,所述低温喷淋塔还包括:喷淋部分,所述喷淋部分位于所述低温喷淋塔的中部,对来自所述低压分离器的所述低温含油废汽和来自所述二级预热换热器的所述降温的高温不凝气体进行喷淋;低温废汽冷凝部分,所述低温废汽冷凝部分位于所述低温喷淋塔的下部,对所述低温含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷凝,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体;低温不凝气体收集部分,所述低温不凝气体收集部分位于所述低温喷淋塔的上部,对所述低温不凝气体进行收集。

进一步地,所述系统还包括:抽气泵,所述抽气泵与所述低温喷淋塔连接,所述抽气泵获得来自所述低温喷淋塔的低温不凝气体,并将所述低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置。

进一步地,所述系统还包括:感测单元,所述感测单元分别与所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温循环水泵、所述过热换热器、所述膨胀机、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述增压水泵、所述油水分离器、所述循环水泵、所述一级预热换热器、所述二级预热换热器、所述发电机、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置连接,感测所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温循环水泵、所述过热换热器、所述膨胀机、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述增压水泵、所述油水分离器、所述循环水泵、所述一级预热换热器、所述二级预热换热器、所述发电机、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置的工作参数,并将所述工作参数传给控制单元。

进一步地,所述系统还包括:控制单元,所述控制单元分别与所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温循环水泵、所述过热换热器、所述膨胀机、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述增压水泵、所述油水分离器、所述循环水泵、所述一级预热换热器、所述二级预热换热器、所述发电机、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置控制连接,控制所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温循环水泵、所述过热换热器、所述膨胀机、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述增压水泵、所述油水分离器、所述循环水泵、所述一级预热换热器、所述二级预热换热器、所述发电机、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置的启停和工作。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果:

1、本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统,所述系统将油田高温采出液进行高压和常压两级分离,将两级分离出来的不同压力和温度的含油废汽分别回收,并利用回收含油废汽的温度和能级不同而形成的不同温度的冷凝液与ORC发电系统耦合进行发电。通过上述技术方案,解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中,生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题,达到油田密闭集输,回收油气资源,提高油田含油废汽的热能利用效率,减少废汽对环境的污染和实现油田外排废汽余热的梯级利用的技术效果。

2、本申请实施例通过使用低温喷淋塔对所述含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷热交换,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体,对所述低温不凝气体进行收集,达到对油气资源的回收利用,减少污染的技术效果。

3、本申请实施例通过使用抽气泵将来自所述低温喷淋塔的低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置,并进行无害化处理,达到减少污染的技术效果。

4、本申请实施例通过一级预热换热器将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔作为冷却水使用,通过二级预热换热器将所述降温的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔再利用,达到了减少浪费,减少污染的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种油田高温采出液余热回收及发电系统的示意图。

图中:1-高压分离器、2-高温喷淋塔、3-高温增压泵、4-缓冲罐、5-循环水泵、6-过热换热器、8-膨胀机、9-发电机、10-冷却器、11-二级预热换热器、14-低压分离器、15-低温喷淋塔、16-增压水泵、17-油水分离器、18-循环水泵、19-一级预热换热器、20-工质泵、21-不凝气体处理装置、24-油田集输系统、25-抽气泵。

具体实施方式

本实用新型实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统,解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中,生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题,达到净化油田含油废汽,提高其热能利用率的技术效果。

本申请为解决上述技术问题,总体思路如下:

本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统,通过高压分离器将来自油井的高温采出液分离成中温采出液和高温含油废汽;通过高温喷淋塔对来自高压分离器的高温含油废汽进行冷热交换,生成高温冷凝液并分离出高温不凝气体,将高温不凝气体输送至低温喷淋塔;通过低压分离器对来自高压分离器的中温采出液进行分离,分离成低温采出液和低温含油废汽;通过低温喷淋塔对来自高温喷淋塔的高温不凝气体和来自低压分离器的低温含油废汽进行冷热交换,生成低温冷凝液并分离出低温不凝气体,进一步地,通过不凝气体处理装置对低温不凝气体进行无害化处理,达到净化废汽的技术效果;同时,利用油水分离器分离的高温水的热能、高温喷淋塔分离的高温不凝气的热能和高温喷淋塔中冷凝的高温冷凝液的热能,通过一级预热换热器、二级预热换热器和过热换热器对ORC发电系统的有机工质进行预热和过热,生成过热的高温高压的有机工质气体,通过膨胀机带动发电机实现发电的技术效果;在油水分离器中将来自低温喷淋塔的低温冷凝液和来自缓冲罐的降温的冷凝液进行混合和油水分离,进一步的回收其中的油;经过过热换热器降温的冷凝液输回至高温喷淋塔作为高温含油废汽的冷却液体使用;经过一级预热换热器降温的水部分输回至低温喷淋塔作为低温含油废汽和高温不凝气体冷却水使用,从而实现了油田高温采出液的密闭集输和热能回收,既回收了高温采出液的余热,还实现了余热的梯级利用,提高了热能的利用率,同时减少了油田高温采出液在降温降压处理过程中对环境的污染,保护了环境。

为使本领域技术人员能够更详细了解本实用新型,以下结合附图对本实用新型进行详细描述。

图1为一种油田高温采出液余热回收及发电系统,所述系统包括:高压分离器1、高温喷淋塔2、高温增压泵3、缓冲罐4、高温循环水泵5、过热换热器6、膨胀机8、发电机9、冷却器10、二级预热换热器11、低压分离器14、低温喷淋塔15、增压水泵16、油水分离器17、循环水泵18、一级预热换热器19、工质泵20、抽气泵25、安全阀(图中未示出)、排气阀(图中未示出)。

下面一一介绍所述系统的各元件:

高压分离器1,所述高压分离器1与油井连接,所述高压分离器1获得来自所述油井的所述高温采出液(温度大于150℃),将所述高温采出液分离成中温采出液(温度大于120℃且小于150℃)和高温含油废汽(温度大于120℃);

具体来说,所述高压分离器1的入口与所述油井的出口连接,来自所述油井的高温采出液被输出到所述高压分离器1,经所述高压分离器1降温降压分离后,所述高温采出液被分离成中温采出液和高温含油废汽。

高温喷淋塔2,所述高温喷淋塔2与所述高压分离器1连接,所述高温喷淋塔2获得来自所述高压分离器1的高温含油废汽,进行冷热交换,形成高温冷凝液,并分离高温不凝气体;

具体来说,所述高温喷淋塔2的入口与所述高压分离器1的出口连接,所述高温喷淋塔2获得来自所述高压分离器1的高温含油废汽。

进一步地,所述喷淋塔2包括:

喷淋部分(图中未示出),所述喷淋部分位于所述高温喷淋塔2的中部,对来自所述高压分离器1的所述高温含油废汽进行喷淋;

高温废汽冷凝部分(图中未示出),所述高温废汽冷凝部分位于所述高温喷淋塔2的下部,对所述高温含油废汽进行冷凝,形成高温冷凝液,则分离高温不凝气体;

高温不凝气体收集部分(图中未示出),所述高温不凝气体收集部分位于所述高温喷淋塔2的上部,对所述高温不凝气体进行收集。

其中,所述高温喷淋塔2的高温含油废汽入口位于所述高温废汽冷凝部分和所述高温喷淋部分之间,且所述高温含油废汽进入高温喷淋2塔后经过所述高温喷淋部分喷淋后,一部分高温含油废汽进入所述高温废汽冷凝部分,另一部分转换为所述高温不凝气体进入所述高温不凝气体收集部分。

高温增压水泵3,所述高温增压水泵3分别与所述高温喷淋塔2、过热换热器6连接,所述高温增压水泵3获得来自所述高温喷淋塔2的所述高温冷凝液,将所述高温冷凝液输送至所述过热换热器6;

具体来说,所述高温增压水泵3的入口分别与所述高温喷淋塔2的高温废汽冷凝部分的出口连接,所述高温增压水泵3的出口与所述过热换热器6的入口连接,从而将来自所述高温喷淋塔2的所述高温冷凝液输送至所述过热换热器6。

过热换热器6,所述过热换热器6分别与所述高温增压水泵3、缓冲罐4连接,所述过热换热器6获得来自所述高温增压水泵3的所述高温冷凝液,将所述高温冷凝液与ORC发电系统的有机工质进行冷热交换,形成高温高压有机工质气体和降温的冷凝液;

具体来说,所述过热换热器6高温冷凝液侧入口与所述高温增压水泵3的出口相连接,以获得来自所述高温增压水泵3的所述高温冷凝液,所述过热换热器6的高温冷凝液侧出口与所述缓冲罐4入口相连接,以使所述缓冲罐4存储所述降温的冷凝液。

缓冲罐4,所述缓冲罐4分别与所述过热换热器6、油水分离器17、高温循环水泵5连接,所述缓冲罐4存储所述降温的冷凝液;

具体来说,所述缓冲罐4的入口与所述过热换热器6的高温冷凝液侧出口相连接,以获得来自所述过热换热器6的所述降温的冷凝液;所述缓冲罐4的下部出口与高温循环水泵5入口相连接;以通过所述高温循环水泵5将所述降温的冷凝液的大部分输送至所述高温喷淋塔2作为冷却液循环利用;所述缓冲罐4的上部出口与所述油水分离器17的入口相连接,将所述降温的冷凝液的小部分输送至所述油水分离器17,以分离回收一小部分油。

高温循环水泵5,所述高温循环水泵5分别与所述缓冲罐4、所述高温喷淋塔2连接,所述高温循环水泵5获得来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液,将所述降温的冷凝液输送至所述高温喷淋塔2;

具体来说,所述高温循环水泵5的入口与所述缓冲罐4的下部出口连接,以获得来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液的大部分;所述高温循环水泵5的出口与所述高温喷淋塔2连接,将所述降温的冷凝液的大部分输送至所述高温喷淋塔2作为冷却液循环使用。

膨胀机8,所述膨胀机8与所述过热换热器6连接,所述膨胀机8获得来自所述过热换热器6的高温高压有机工质气体,并对所述高温高压有机工质气体做功,形成低温低压有机工质气体;

具体来说,所述膨胀机8的入口与所述过热换热器6的有机工质侧出口相连接,以获得来自所述过热换热器6的高温高压有机工质气体,并对所述高温高压有机工质气体做功,并形成低温低压有机工质气体。

发电机9,所述发电机9与所述膨胀机8连接,所述发电机9获得来自所述膨胀机的功,将所述功转化成电;

具体来说,所述发电机9将来自所述膨胀机8的功转化为电能。

冷却器10,所述冷却器10与所述膨胀机8连接,所述冷却器10获得来自所述膨胀机8的低温低压有机工质气体,并冷却所述低温低压有机工质气体,形成低温低压有机工质液体;

具体来说,所述所述冷却器10的入口与所述膨胀机8的出口连接,以获得来自所述膨胀机8的低温低压有机工质气体,并冷却所述低温低压有机工质气体,形成低温低压有机工质液体。

工质泵20,所述工质泵20分别与所述冷却器10、一级预热换热器19连接,所述工质泵20获得来自所述冷却器10的低温低压有机工质液体,将所述低温低压有机工质液体输送至所述一级预热换热器19;

具体来说,所述工质泵20的入口与所述冷却器10的出口连接,以获得来自所述冷却器10的所述低温低压有机工质液体;所述工质泵20的出口与所述一级预热换热器19的入口连接,将所述低温低压有机工质液体输送至所述一级预热换热器19进行再利用。

低压分离器14,所述低压分离器14与所述高压分离器1连接,所述低压分离器14获得来自所述高压分离器1的中温采出液,将所述中温采出液分离成低温采出液(温度约为100℃)和低温含油废汽(温度约为100℃);

具体来说,所述低压分离器14的入口与所述高压分离器1的中温采出液出口相连接,以获得来自所述高压分离器1的中温采出液,将所述中温采出液分离成低温采出液和低温含油废汽。

低温喷淋塔15,所述低温喷淋塔15分别与所述低压分离器14、二级预热换热器连接11,所述低温喷淋塔15获得来自所述低压分离器14的低温含油废汽和来自所述二级预热换热器11的降温的高温不凝气体,进行冷热交换,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体;

具体来说,所述低温喷淋塔15的低温含油废汽入口与所述低压分离器14的低温含油废汽出口相连接,以获得来自所述低压分离器14的所述低温含油废汽,所述低温喷淋塔15的高温不凝气入口与所述二级预热换热器11的高温不凝气体侧出口相连接,以获得来自所述二级预热换热器11的降温的高温不凝气体;所述低温喷淋塔15将所述低温含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷热交换,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体。

进一步地,所述低温喷淋塔15还包括:

喷淋部分(图中未示出),所述喷淋部分位于所述低温喷淋塔15的中部,对来自所述低压分离器14的所述低温含油废汽和来自所述二级预热换热器11的所述降温的高温不凝气体进行喷淋;

低温废汽冷凝部分(图中未示出),所述低温废汽冷凝部分位于所述低温喷淋塔15的下部,对所述低温含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷凝,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体;

低温不凝气体收集部分(图中未示出),所述低温不凝气体收集部分位于所述低温喷淋塔15的上部,对所述低温不凝气体进行收集。

其中,所述低温喷淋塔15的低温含油废汽和所述高温不凝气体入口位于所述低温废汽冷凝部分和所述低温喷淋部分之间,且所述低温含油废汽和所述降温的高温不凝气体进入低温喷淋塔后经过所述低温喷淋部分喷淋后,一部分低温含油废汽和高温不凝气体进入所述低温废汽冷凝部分,另一部分转换为低温不凝气体进入所述低温不凝气体收集部分,进一步地,通过所述抽气泵25将所述低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置21,进行无害化处理。

增压水泵16,所述增压水泵16分别与所述低温喷淋塔15、所述油水分离器17连接,所述增压水泵16获得来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液,将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器17;

具体来说,所述增压水泵16的入口与所述低温喷淋塔15的低温含油废汽冷凝部分的出口相连接,以获得来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液;所述增压水泵16的出口与所述油水分离器17的入口相连接,将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器17。

油水分离器17,所述油水分离器17分别与所述低温喷淋塔15、所述缓冲罐4连接,所述油水分离器17来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液和来自所述缓冲罐4的降温的冷凝液,并将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液,将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分;

具体来说,所述油水分离器17与所述低温喷淋塔15连接具体为所述油水分离器17通过所述增压水泵16与所述低温喷淋塔15连接,通过所述增压水泵16将来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液输送至所述油水分离器17;所述油水分离器17的入口与所述缓冲罐4的上部出口相连接,以获得来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液,并将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液,将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分。其中,所述油部分通过油田集输系统24回收,所述水部分被输送至一级预热换热器19进行换热。

循环水泵18,所述循环水泵18分别与所述油水分离器17、所述一级预热换热器19连接,所述循环水泵18获得来自所述油水分离器17的所述水部分,并将所述水部分输送至一级预热换热器19;

具体来说,所述循环水泵18的入口与所述油水分离器17的冷凝水出口连接,所述循环水泵18的出口与所述一级预热换热器19的高温水侧入口相连接,并将来自所述油水分离器17的所述水部分输送至所述一级预热换热器19进行再利用。

一级预热换热器19,所述一级预热换热器19分别与所述油水分离器17、所述低温喷淋塔15连接,所述一级预热换热器19获得来自所述油水分离器17的所述水部分,将所述水部分与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换,形成升温的有机工质液体和低温冷却水,将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔15;

具体来说,所述一级预热换热器19的高温水侧入口与所述循环水泵18的出口连接,通过所述循环水泵18将来自所述油水分离器17的所述水部分输送至所述一级预热换热器19,所述一级预热换热器19将所述水部分与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换,形成升温的有机工质液体和低温冷却水,并将所述低温冷却水的大部分输送至所述低温喷淋塔15作为喷淋用冷却水,所述低温冷却水的一小部分用于外输掺热和采暖。

二级预热换热器11,所述二级预热换热器11分别与所述高温喷淋塔2、所述低温喷淋塔15连接,所述二级预热换热器11获得来自所述高温喷淋塔2的所述高温不凝气体,并将所述高温不凝气体与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换,形成升温的有机工质液体和降温的高温不凝气体,将所述降温的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔15。

具体来说,所述二级预热换热器11获得来自所述高温喷淋塔2的所述高温不凝气体,并将所述高温不凝气体与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换,形成升温的有机工质液体和降温的高温不凝气体,将所述降温的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔15进行再利用。

进一步地,所述系统还包括:安全阀,所述安全阀分别与所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17连接,防止所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17发生危险事故。

进一步地,所述系统还包括:排气阀,所述排气阀分别与所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17连接,对所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17进行排气减压。

进一步地,所述系统还包括:感测单元,所述感测单元分别与所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温循环水泵5、所述过热换热器6、所述膨胀机8、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述增压水泵16、所述油水分离器17、所述循环水泵18、所述一级预热换热器19、所述二级预热换热器11、所述发电机9、所述冷却器10、所述工质泵11、所述抽气泵25、所述不凝气体处理装置21连接,分别感测所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温循环水泵5、所述过热换热器6、所述膨胀机8、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述增压水泵16、所述油水分离器17、所述循环水泵18、所述一级预热换热器19、所述二级预热换热器11、所述发电机9、所述冷却器10、所述工质泵11、所述抽气泵25、所述不凝气体处理装置21的工作参数,并将所述工作参数传给控制单元。

进一步地,所述系统还包括:控制单元,所述控制单元分别与所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温循环水泵5、所述过热换热器6、所述膨胀机8、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述增压水泵16、所述油水分离器17、所述循环水泵18、所述一级预热换热器19、所述二级预热换热器11、所述发电机9、所述冷却器10、所述工质泵11、所述抽气泵25、所述不凝气体处理装置21控制连接,控制所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温循环水泵5、所述过热换热器6、所述膨胀机8、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述增压水泵16、所述油水分离器17、所述循环水泵18、所述一级预热换热器19、所述二级预热换热器11、所述发电机9、所述冷却器10、所述工质泵11、所述抽气泵25、所述不凝气体处理装置21的启停和工作。

进一步地,所述控制单元还包括:

油水分离器液位控制系统(图中未示出),所述的油水分离器液位控制系统用于控制油水分离器17的液位实现所述油水分离器17的液位保持在合理的范围之内。所述的油水分离器17液位控制系统通过液位计控制外输泵频率和输送至油田集输系统24管路上的电动阀的开启角度,通过向油田集输系统24输水;当液位计的液位到达下限时,则关闭电动阀,从而实现对油水分离器17液位的控制。

不凝气体排放控制系统(图中未示出),所述的不凝气体排放控制系统用于控制不凝气向不凝气体处理装置21的排放。所述的不凝气体排放系统,通过低温喷淋塔15的不凝气体收集部分的压力,控制电动阀开闭和抽气泵25的启停,从而实现对不凝气体排放的控制。

不凝气体处理控制系统(图中未示出),所述的不凝气体处理控制系统用于控制不凝气体处理装置21的启停。当有不凝气体送入不凝气体处理装置21,所述的不凝气体处理控制系统便会启动不凝气体处理装置21,对不凝气进行无害化处理。

ORC发电控制系统(图中未示出),所述的ORC控制系统用于控制工质泵20输出有机工质的压力,进而控制有机工质的汽化温度和过热度,最终控制ORC发电系统的发电量。

冷却器控制系统(图中未示出),所述的冷却器器控制系统用于控制冷却器10的水泵或风机的频率和启停,实现所述冷却器10出口有机工质液体温度保持在合理的范围之内。

本申请提供的一种油田高温采出液余热回收及发电系统至少具有如下技术效果:

1、本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统,所述系统将油田高温采出液进行高压和常压两级分离,将两级分离出来的不同压力和温度的含油废汽分别回收,并利用回收含油废汽的温度和能级不同而形成的不同温度的冷凝液与ORC发电系统耦合进行发电。通过上述技术方案,解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中,生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题,达到油田密闭集输,回收油气资源,提高油田含油废汽的热能利用效率,减少废汽对环境的污染和实现油田外排废汽余热的梯级利用的技术效果。

2、本申请实施例通过使用低温喷淋塔对所述含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷热交换,形成低温冷凝液,并分离低温不凝气体,对所述低温不凝气体进行收集,达到对油气资源的回收利用,减少污染的技术效果。

3、本申请实施例通过使用抽气泵将来自所述低温喷淋塔的低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置,并进行无害化处理,达到减少污染的技术效果。

4、本申请实施例通过一级预热换热器将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔作为冷却水使用,通过二级预热换热器将所述降温的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔再利用,达到了减少浪费,减少污染的技术效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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