[发明专利]一种降低油田联合站燃料用能的方法及系统

说明书

本发明公开了一种降低油田联合站燃料用能的方法，其中，包括以下步骤：根据目标油田联合站的伴生气产量Q_气，计算利用伴生气的可发电功率W₁和发电余热功率W₂；统计目标油田联合站的热负荷功率W₃；将计算出的发电余热功率W₂与统计出的热负荷功率W₃进行对比；如发电余热功率W₂大于热负荷功率W₃，启动热电联供系统，不启动污水源热泵系统，仅依靠目标油田联合站的伴生气发电余热提供目标油田联合站的热负荷；如发电余热功率W₂小于热负荷功率W₃，同时启动热电联供系统和污水源热泵系统，通过伴生气发电余热和污水热量共同提供目标油田联合站的热负荷。本发明对两种方式进行耦合，降低了生产中联合站用能问题，同时满足环保要求。

技术领域

本发明涉及油田地面工程领域，特别涉及一种降低油田联合站燃料用能的方法及系统。

背景技术

加热炉是油田常用的热工设备之一，也是油田生产的主要能耗设备。常用于井口、计量站、转接站、联合站中的原油、天然气、生产生活用水加热，以满足生产或生活需要。目前，国内油气田和长距离输送管道中使用的加热炉有数万台，加热炉由于总体数量很大，所消耗的能源总量很大。

同时，以原油为燃料的加热炉的氮氧化物、硫化物、粉尘超标排放大部分不达标，环保形势日益严峻，为了保证安全生产，节能减排、急需研究加热炉燃油替代方案，其主要意义在于：1)替代加热炉自用原油，降低联合站能耗，增加原油商品供应量；2)降低加热炉氮氧化物、硫化物、粉尘超标的情况，排放指标达到国家环保要求；3)实现能源的梯级利用，充分利用了一次能源和二次能源，提高系统综合能源利用率；4)减少操作岗位，降低员工劳动强度，进一步提高现场管理水平。

目前，很多油田联合站的伴生气用于放空或直燃，但无论哪种方式其氮氧化物、硫化物、粉尘的排放均不达标。同时，随着老油田进入中后期，其含水率逐年上涨，每天的污水处理量巨大，这部分污水的平均温度在40℃以上，处理过后直接进入注水或掺水系统，这部分热能白白浪费掉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低油田联合站燃料用能的方法及系统，以降低生产中联合站用能问题，同时还能满足环保要求。

为实现上述目的，本发明的一种降低油田联合站燃料用能的方法及系统的具体技术方案为：

一种降低油田联合站燃料用能的方法，其中，包括以下步骤：

步骤一，根据目标油田联合站的伴生气产量Q_气，计算利用伴生气的可发电功率W₁和发电余热功率W₂；

步骤二，统计目标油田联合站的热负荷功率W₃；

步骤三，将步骤一中计算出的发电余热功率W₂与步骤二中统计出的热负荷功率W₃进行对比；

步骤四，如发电余热功率W₂大于热负荷功率W₃，启动热电联供系统，不启动污水源热泵系统，仅依靠目标油田联合站的伴生气发电余热提供目标油田联合站的热负荷；

如发电余热功率W₂小于热负荷功率W₃，同时启动热电联供系统和污水源热泵系统，通过伴生气发电余热和污水热量共同提供目标油田联合站的热负荷。

进一步，步骤一中伴生气的可发电功率为：

W₁＝Q_气×q×η₁；

其中，q为伴生气发电可产生的热值，η₁为发电机组的效率。