[发明专利]低排放发电和烃采收系统及方法

权利要求书

1.集成系统，包括：

空气分离机构，其被配置为产生高纯氧流和高纯氮流；

气态控制燃料流；

燃烧机构，其被配置为使至少所述气态控制燃料流和所述高纯氧流燃烧，以产生含二氧化碳和水的气态燃烧流；

发电系统，其被配置为接收所述含二氧化碳和水的气态燃烧流并至少产生压缩的、气态的、基本为二氧化碳的流；

第一注入器机构，其被配置为将所述压缩的、气态的、基本为二氧化碳的流的至少一部分注入提高采收率法采油油藏；和

第二注入器机构，其被配置为将所述高纯氮流的至少一部分注入压力保持油藏。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述发电系统包括：

膨胀器，其被配置为接收所述气态燃烧流并产生至少一个单位的机械能和气态排出流；

热回收机构，其被配置为接收并冷却所述气态排出流，产生至少一个单位的热能，并生成至少一体积的水和冷却的、气态的、基本上为二氧化碳的流，其中所述热能任选地被利用以生成产生蒸汽能的蒸汽；和

二氧化碳压缩机，其被配置为压缩所述冷却的、气态的、基本上为二氧化碳的流以产生所述压缩的、气态的、基本为二氧化碳的流。

3.权利要求1-2的任何一项所述的系统，进一步包括：

第一烃采收油藏，其被配置为产生第一烃混合物；和

第一烃分离机构，其被配置为至少将液体烃从所述第一烃混合物中分离出来并产生第一烃流和包括二氧化碳和烃的第二气体流，其中所述燃烧机构被进一步配置为利用所述第二气体流的至少一部分与所述气态控制燃料流和所述高纯氧流，产生所述含二氧化碳和水的气态燃烧流。

4.权利要求3所述的系统，进一步包括：

第二烃采收油藏，其被配置为产生第二烃混合物；和

第二烃分离机构，其被配置为至少将液体烃从所述第二烃混合物中分离出来并产生第二烃流和包括氮气的惰性气体流，其中所述第二注入器进一步被配置以将所述惰性气体流注入所述压力保持油藏。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述提高采收率法采油油藏选自：所述第一烃采收油藏、所述第二烃采收油藏、另一烃采收油藏及其任意组合。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述压力保持油藏选自：所述第一烃采收油藏、所述第二烃采收油藏、另一烃采收油藏及其任意组合。

7.权利要求2所述的系统，进一步包括再循环回路，其被配置为将所述压缩的、气态的、基本为二氧化碳的流的至少一部分引向所述燃烧机构或所述第二气体流。

8.权利要求3所述的系统，进一步包括控制算法，其被配置为控制所述气态控制燃料流、所述包含二氧化碳和烃的第二气体流和所述高纯氧流的混合和燃烧，以确保所述高纯氧流内基本上所有氧耗尽。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述燃烧机构选自：氧燃烧器、预混合燃烧器、点火燃烧器、部分氧化(POX)燃烧器、扩散燃烧器、自热重整器和oxyClaus反应炉燃烧器。

10.根据权利要求2所述的系统，其中所述膨胀器选自：气体发电轮机中的膨胀器和热气体膨胀器。

11.权利要求10所述的系统，进一步包括入口压缩机，其被配置为压缩大气以形成压缩空气流，其中所述空气分离机构被配置以利用所述压缩空气流形成所述高纯氧流和所述高纯氮流。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述膨胀器是所述气体发电轮机中的膨胀器，并且所述入口压缩机被所述气体发电轮机驱动，以及所述压缩的、气态的、基本为二氧化碳的流被用作所述气体发电轮机的膨胀器内的工作流体。

13.根据权利要求4所述的系统，其中所述包括二氧化碳和烃的第二气体流包含约60体积百分比的二氧化碳至约95体积百分比的二氧化碳；

其中所述高纯氧流包含约70体积百分比的氧至约100体积百分比的氧；

其中所述含氮的惰性气体流包含约70体积百分比的氮至约100体积百分比的氮；

其中所述气态控制燃料流包含约80体积百分比至约100体积百分比的甲烷；以及

其中所述高纯氮流包含约85体积百分比的氮至约100体积百分比的氮。