[实用新型]电热协同利用的蒸汽产生注汽系统

说明书

本实用新型公开了一种电热协同利用的蒸汽产生注汽系统，包括第一水泵装置、第二水泵装置、电锅炉、省煤器、液体混合器、汽包注汽炉、蒸汽混合器和过热器。电锅炉用于接收第一水泵装置输出的水并加热，输出热水和蒸汽；省煤器用于接收第二水泵装置输出的水并预热，输出预热水；电锅炉输出的热水和省煤器输出的预热水均进入液体混合器中；汽包注汽炉包括汽包和注汽炉，汽包用于接收液体混合器输出的水；注汽炉用于接收汽包输出的水，产生蒸汽并将蒸汽输送至汽包；电锅炉输出的蒸汽和汽包输出的蒸汽均进入蒸汽混合器；过热器将蒸汽混合器输出的蒸汽加热成所需的高温高压的蒸汽输送至油井。本实用新型可以最大限度节能、降耗、减排，同时也降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及油田开采地面工程及能源综合利用技术领域，尤其涉及一种电热协同利用的蒸汽产生注汽系统。

背景技术

在石油需求稳步增长、世界常规原油可采储量逐渐减少的背景下，我国的石油对外依存度持续快速攀升，2019/2020年对外依存度分别升至70.8％/73.5％，使得国家能源安全形势严峻。为了保持国民经济的稳定发展，占全球石油剩余储量70％的稠油逐渐成为了可接替轻质原油的重要战略资源之一。我国目前已探明和控制的稠油储量达16亿吨，产量占到我国石油总产量的1/10，涉及国民生产产值超过300亿，是国家能源生产的重要组成。降低稠油的开采成本、提高其产出率一直是稠油开采领域的主要课题。目前国内外主流的稠油开采技术是将利用注汽锅炉生产的高温高压蒸汽注入油层进行加热，以降低稠油黏度，形成油水混合物采出，后经油水分离得到最终产物。然而，由于稠油热采所需蒸汽量大(～2000万吨/年)、温度压力高(350℃/13.5MPa)，导致传统燃油、燃气、燃煤注汽锅炉能耗居高不下，且随着中央经济工作会议“30碳达峰60碳中和”目标的提出和生产环保要求的不断提高，开发新型清洁稠油注汽系统已成为优化稠油热采工艺、降低开发成本的关键。

稠油储量丰富的地区，太阳能、风能资源也相对富足。新疆油田为我国最主要的超稠油生产油田之一。同时新疆风能、太阳能丰富，也是中国清洁能源发展最迅速的省区之一，截止2021年3月，新疆风电、光伏发电装机容量共计达3582.55万千瓦，规模达历史新高。然而，新能源发电装机持续增长的同时，新疆地区不少风机、光伏设备长期处于闲置状态，弃风弃光现象严重。2020年，新疆弃风电量107亿千瓦时、弃光电量21.4 亿千瓦时，弃风、弃光率分别为23％、16％，为全国最高。因此，如何高效地将油田地区清洁能源应用于稠油开采，同时解决新能源“弃风、弃光”问题和稠油热采注汽的降碳减排问题，实现采油业新能源优化配置，是未来新能源研究的一个重要方向。

为了解决新疆地区的弃光问题，太阳能光热转化注汽系统是清洁能源在新疆地区稠油热采系统清洁利用的一个方向。太阳能光热转换是借助聚光反射器将太阳光汇聚到太阳能集热器，利用集热器循环加热储能介质(如导热油、熔盐等)，通过储能介质与水换热产生高温高压蒸汽用于稠油热采，进而实现能量的转化利用。太阳能光热转换稠油热采系统按功能划分，主要包括：太阳能聚光集热系统、蓄热储能系统、蒸汽发生系统、注气采油系统和公用工程系统五部分。根据聚光方式的不同，集热系统又分为槽式、塔式、蝶式、菲涅尔式四种形式，其中槽式和塔式太阳能集热系统是光热转换的主流技术。