[发明专利]油田采出液热能回收装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及热能回收装置领域，特别涉及一种油田采出液热能回收装置及 方法。

背景技术

油田开采过程中得到的油田采出液通常温度较高，可达180-220℃，其中蕴 含着大量的热能。一般通过三相分离器对油田采出液进行分离，获得石油、油 田气、油田污水和伴生气等。其中，分离出的伴生气因混有水蒸汽而无法燃烧， 因此，伴生气被直接排放到空气中，这既浪费了热能和油气资源，又对空气造 成了污染。因此，提供一种能高效利用伴生气热能的油田采出液热能回收装置 是十分必要的。

目前，现有技术提供了一种油田采出液余热回收装置，通过闪蒸罐对油田 污水进行闪蒸处理，得到气相部分和液相部分。其中，液相部分为浓缩污水， 直接排入污水管道；气相部分即为除去水蒸汽的伴生气，这部分伴生气流入文 丘里管，并与来自锅炉的蒸汽混合后通过换热器对原油进行加热，经过换热器 后冷凝下来的液体流入储水罐，经水泵作用再次流入锅炉，用于形成新的蒸汽， 实现油田污水的余热回收及循环利用。

发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术提供的油田采出液热能回收装置，其中的闪蒸罐除去伴生气中水 蒸汽的能力有限，导致闪蒸后的伴生气无法燃烧，因而该装置对油田采出液的 回收效率较低，不能充分利用油田采出液中的热能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种高效回收伴生气热能、并能 充分利用油田采出液热能的油田采出液热能回收装置及方法，具体技术方案如 下：

一方面，本发明实施例提供了一种油田采出液热能回收装置，包括：蒸汽 分离罐、提压泵、变体积分离罐、换热器、蒸汽锅炉、射流器、稠油加热器、 PLC控制器，以及与所述PLC控制器电连接的单向阀、第一控制阀、第二控制 阀、第三控制阀、第四控制阀。

所述变体积分离罐包括：罐体、设置在所述罐体中的活塞，所述活塞可在 所述罐体中轴向运动，将所述罐体分割成两个彼此隔开、且体积可变的上腔体 和下腔体；所述单向阀设置在所述罐体的中部，所述第一控制阀设置在所述活 塞的上部，所述第二控制阀设置在所述罐体的下部。

所述蒸汽分离罐的气相出口、所述提压泵、所述单向阀、所述变体积分离 罐的中部进料口顺次连接；所述变体积分离罐的下部出口、所述第二控制阀、 所述第三控制阀、所述射流器的第一进口顺次连接；所述第一控制阀、所述变 体积分离罐的上部出口、所述换热器的伴生气进口、所述换热器的伴生气出口、 所述蒸汽锅炉的燃料进口、所述第四控制阀、所述射流器的第二进口、所述射 流器的出口、所述稠油加热器顺次连接；所述换热器的锅炉给水出口与所述蒸 汽锅炉的锅炉给水进口连接。

具体地，作为优选，所述热能回收装置还包括第五控制阀，所述蒸汽锅炉 还可通过所述第五控制阀与所述稠油加热器直接连接。

具体地，作为优选，所述变体积分离罐还包括设置在所述活塞上部的活塞 压力表，通过所述活塞压力表对所述下腔体的内部压力进行监测。

具体地，作为优选，所述热能回收装置还包括设置在连接所述射流器与所 述稠油加热器的管线上的蒸汽压力表，通过所述蒸汽压力表对所述射流器中射 出的混合物的压力进行监测。

具体地，作为优选，所述蒸汽分离罐上还设置有污水排放口。

具体地，作为优选，所述热能回收装置还包括设置在所述换热器与所述蒸 汽锅炉相连的管线上的伴生气储存罐。

另一方面，本发明实施例还提供了一种利用油田采出液热能回收装置对油 田采出液进行热能回收的方法，包括：

将油田采出液引入蒸汽分离罐进行分离，得到气相部分和液相部分，所述 气相部分经提压泵和单向阀流入变体积分离罐进行气液分离，得到伴生气和凝 结水。

所述伴生气经第一控制阀进入换热器与锅炉给水进行换热，将热量传输至 所述锅炉给水，换热后的锅炉给水作为原料进入蒸汽锅炉进一步被加热，换热 后的伴生气作为燃料对所述蒸汽锅炉进行加热，使所述锅炉给水形成水蒸气， 所述水蒸气在第四控制阀的控制下进入射流器，与此同时，所述凝结水在第二 控制阀和第三控制阀的控制下也进入所述射流器，并在所述射流器内与所述水 蒸气混合，然后进入所述稠油加热器加热稠油。

具体地，作为优选，所述热能回收方法还包括：关闭所述第三控制阀和第 四控制阀，使所述水蒸汽直接在所述第五控制阀的控制下进入所述稠油加热器， 对稠油加热器进行加热。