[发明专利]利用油气水分离器分离出的流体综合发电的方法和装置

权利要求书

1.一种利用油气水分离器分离出的流体综合发电的方法，其特征在于：将 地层产出的油气水三相混合物用油气水分离器先进行分离处理，分离处理后的 流体进入发电单元，用流体的机械能、热能和压能推动发电单元进行发电，所 述的发电单元包括水力发电机单元、地热发电单元和透平机发电单元；经油气 水分离器处理后的水由水出口管线(7)排出后进入水力发电机单元(28)，该水力发 电机单元(28)利用生产水的压能和机械能驱动发电机发电；地热发电单元连接在 水力发电机单元的出口水管线上或分离器水出口管线(7)上，直接进行地热利用； 经油气水分离器处理后的气体由天然气出口管线(48)进入透平机发电单元(50)， 油气水分离器处理后的气体驱动透平机发电单元发电。

2.根据权利要求1所述的利用油气水分离器分离出的流体综合发电的方 法，其特征在于所述的油气水分离器(13、17)将地层产出的油气水三相混合物进 行分离处理，分离器为重力式分离器或旋流分离器。

3.一种用于实现权利要求1所述方法的装置，该装置包括油气水一级分离 器(13)和油水二级分离器(17)，水出口控制阀(19)，水出口管线(7)，天然气出口 管线(48)和天然气出口控制阀(29)，其特征在于：所述的水出口管线(7)与水力发 电机单元(28)相连，地热发电单元连接在水力发电机单元的出水管线上或分离器 水出口管线(7)上，天然气出口管线(48)与透平机发电单元(50)相连，依靠调节 水出口控制阀(19)或者调节水力发电机单元(28)载荷来调节出口水流量，依靠调 节天然气出口控制阀(29)或者调节透平机发电单元(50)载荷来调节出口天然气流 量。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的水力发电机单元包括发 电机引水管线，引水管线入口蝶阀(22)，快速关断阀(26)，水力发电机(27)，压 力排泄管线(8)，水管线压力安全阀(24)，旁通排水管线(9)，旁通管线控制阀(25)， 引水管线连接着水出口管线，压力排泄管线(8)是引水管线的分支管线，旁通排 水管线(9)与发电机引水管线并联。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的透平发电机单元(50)包 括：透平机引气管线(37)，入口蝶阀(31)，快速关断阀(36)，透平机(35)，气体泄 压管线(33)，压力安全阀(34)，旁通管线阀(30)，旁通排气管线(44)，所述的泄压 管线(33)是透平机引气管线(37)的分支管线，旁通排气管线(44)和透平机引气管 线(37)并联，透平发电机取代了常规的减压阀组(29)，天然气依靠具有的压能和 热能，进入透平机，驱动透平机膨胀做功，将压力能转化为机械能，驱动发电 机发电，透平机能根据油田长期的生产数据，计算天然气出口的来气量和天然 气的压力，选择不同机型。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的水力发电机单元还包括 排水管线压力安全阀(24)，所述的排水管线压力安全阀(24)能在设定的压力值条 件下，自动被顶开，排泄掉水出口管线(7)的部分水流，使分离出口的水及时排 出。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的水力发电机单元出口连 接有地热发电单元，地热发电单元将热水用于发电，或利用地热进行取暖，实 现地热梯级利用，实现能量利用的最优化，生产水可以回注入地层或经过处理 后排放。