[发明专利]油田注汽用蒸汽发生系统及方法

说明书

本发明提供了一种油田注汽用蒸汽发生系统及方法，其中，油田注汽用蒸汽发生系统至少包括：第一蒸汽发生器、汽水分离器和第二蒸汽发生器；第一蒸汽发生器包括对流段、辐射段和过热段，对流段的第一端与辐射段的第一端相连通，对流段的第二端与第一蒸汽发生器的进水口相连通，过热段的第一端与第一蒸汽发生器的排汽口相连通；汽水分离器设有蒸汽入口、蒸汽出口和软化水出口，蒸汽入口与辐射段的第二端相连通，蒸汽出口与过热段的第二端相连通；第二蒸汽发生器的进水口与软化水出口相连通。本发明既实现了稠油污水循环利用，达到零排放的目的，又达到了过热蒸汽不结垢的目的。

技术领域

本发明涉及油田注汽用蒸汽发生技术领域，特别涉及一种油田注汽用蒸汽发生系统及方法。

背景技术

稠油资源分布很广，储量丰富，年产量1500万吨左右，占石油总资源量的25％～30％以上，已成为我国国民经济快速发展的重要能源保障之一。我国稠油开采以注蒸汽热力采油为主，主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD(Steam Assistant Gravity Drainage蒸汽辅助重力泄油)等技术。稠油热采伴随着产生大量的高温、高含盐、高含有机物的稠油污水，稠油污水经过适度处理后回用注汽锅炉使之循环利用，一方面可节省大量的宝贵的清水资源，另一方面可大幅降低稠油污水外排对环境的影响，同时可以充分利用稠油污水的温度(80～90度)节约注汽锅炉的燃料，具有显著的经济、环境和社会效益。

对于蒸汽吞吐和蒸汽驱，油田一般采用湿蒸汽发生器产生干度为75％左右的饱和湿蒸汽注入油层进行采油，所需水源为经过一系列处理净化后的达到湿蒸汽发生器给水指标(SY/T6086-2012)的稠油污水，而湿蒸汽发生器给水指标中矿化度小于7000mg/L，通常稠油污水的矿化度低于7000mg/L，目前为5000mg/L左右，不需要进行除盐处理，这部分高含盐的污水浓缩在25％的炉水中与干度75％的蒸汽混合注入油层进行采油，湿蒸汽发生器和注汽管线不会发生结垢等不利现象。

但对于SAGD而言，它与蒸汽吞吐和蒸汽驱具有明显不同，SAGD需要注入高干度的过热蒸汽。对于过热蒸汽发生系统，从宏观角度来看，目前主要有两种技术路线，一种是提高锅炉给水水质，采用汽包炉产生过热蒸汽，另一种是利用现有的湿蒸汽发生器进行改造，采用汽水分离装置将汽水分离，分离后的蒸汽进行二次加热成为过热蒸汽，分离后的高含盐水通过掺混器掺入到过热蒸汽中一起注入油层进行采油。

对于第一种技术路线，为了避免汽包炉结垢，汽包炉对给水水质要求非常高，比如GB12145规定汽包炉给水电导率小于0.3μs/cm，为了满足GB12145给水水质指标，稠油污水需经一系列深度除盐处理后回用汽包炉，比如采用MVC(Mechemical Vapour Compressor机械蒸汽压缩法)，该技术在国内还处于现场试验研究阶段，从目前试验结果来看，尽管可以达到GB12145的给水水质要求，但污水处理费用比较高，高达25-30元/m³，处理成本过高限制了该技术在SAGD采油领域的广泛应用。

对于第二种技术路线，在国内应用比较广泛，比如中国专利授权公告号CN201331047Y，CN206478614U，CN203286542U，CN201310875Y，CN201141592Y，CN104266175A，CN103968359A，CN103968365A等，这些方法各有优缺点，有些是通过提高脱盐率来保证过热管不结垢，有些是通过提高排污率来确保汽包不结垢，但这些方法都不能满足高温高含盐软化水零排放的要求，有些尽管通过将汽水分离器分离的高温高含盐软化水掺入到过热蒸汽管线，可以满足零排放，但这些方法导致掺混器、注汽管线以及井口蒸汽注入系统结垢结盐，严重影响稠油的安全生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免结垢结盐且能够实现零排放的油田注汽用蒸汽发生系统。

为达到上述目的，本发明提供了一种油田注汽用蒸汽发生系统，其至少包括：