CN103306652B - 原油型复合热载体发生器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种原油型复合热载体发生器系统，它包括复合热载体发生器（7），所述复合热载体发生器（7）输入端分别与空气管路、原油管路和软化水管路相连接，所述复合热载体发生器（7）输出端通过复合热载体输送管线与油层相连接，所述复合热载体输送管线包括通过管路依次连接的热载体压力变送器（10）、输出温度变送器（11）、第一输出安全阀（12）、第二喷嘴（15）、输出止回阀（16）和输出截止阀（17）。本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它利用原油作为燃料，在原油型复合热载体综合提高原油采收率和单井产能的技术上，在有条件的矿区能够有效降低运行成本，实现零碳排放和节能减排。

Description

原油型复合热载体发生器系统

技术领域

本发明涉及一种原油型复合热载体发生器系统，属于采油工艺技术领域。

背景技术

向油层注入饱和水蒸汽进行稠油热采是世界各国普遍采用的方法之一，分别向油层注入二氧化碳、氮气等也成为目前世界各国开展原油增产和提高采收率技术的新突破，并都已取得一定的采油效果和经济效益。

高温高压复合热载体发生器通过密闭燃烧生成的复合热载体含高温的氮气、二氧化碳及水蒸气，并携带燃烧热量，该工艺技术复合热载体发生器的热效率≥95%，通过注热管线全部注入油层，综合提高原油采收率和单井产能，零碳排放、节能环保。输出的复合热载体按照注入参数要求调节温度、流量及总量通过注热管道注入油层，综合提高采收率和单井产能。

由于复合热载体中，二氧化碳对原油具有溶解作用，氮气对原油具有弹性驱动作用，水蒸汽对原油具有热力作用，在现有基础上，仍可提高原油采收率10%以上。复合热载体不仅适用于稠油热采，同时也是作为接替技术我国三次采油新技术，我国适用三次采油的原油储量达数十亿吨以上，显然，如能将现有油田采收率提高1％，就等于又发现了一个大油田，其意义十分重大。同时复合热载体温度、压力、流量的可靠控制也成为低渗透油田，有效补充地层能量的可靠技术。

目前，复合热载体发生器一般以柴油作为主要燃料运行，虽然在提高采收率和综合效益上与一般增油技术比有很高的性价比，但是柴油仍然属于成本比较高的燃料；使用轻质原油作为燃料能大大降低柴油提炼过程中的成本。因此，原油作为燃料则具有低廉的运行成本，使用原油型复合热载体发生器高效增油有更广阔的市场价值。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种原油型复合热载体发生器系统，它利用原油作为燃料，在原油型复合热载体综合提高原油采收率和单井产能的技术上，在有条件的矿区能够有效降低运行成本，实现零碳排放和节能减排。

本发明的目的是这样实现的：一种原油型复合热载体发生器系统，它包括复合热载体发生器，所述复合热载体发生器输入端分别与空气管路、原油管路和软化水管路相连接，所述空气管路上依次设置有第一空气调节阀、第二空气调节阀、空气质量流量计、空气压力变送器和空气止回阀，所述原油管路上依次设置有原油调节阀、原油变频高压油泵、第一原油压力变送器、原油过滤器、原油质量流量计、原油温度控制装置、原油温度变送器、第二原油压力变送器和原油止回阀，所述原油变频高压油泵上连接设置有原油电机，所述原油温度变送器与第二原油压力变送器之间设置有药剂旁路，所述药剂旁路上设置有药剂计量泵，所述软化水管路上依次设置有软化水调节阀、变频高压水泵、第一软化水压力变送器、软化水过滤器、水质量流量计、第二水压力变送器和水止回阀，所述变频高压水泵上连接设置有水泵电机，所述复合热载体发生器输出端通过复合热载体输送管线与油层相连接，所述复合热载体输送管线包括通过管路依次连接的热载体压力变送器、输出温度变送器、第一输出安全阀、第二喷嘴、输出止回阀和输出截止阀。

所述复合热载体发生器上设置有冷却水温度变送器。

所述复合热载体发生器的输出端还连接有废液回收管路，所述废液回收管路包括通过管路相互连接的第一电动排空阀和第一喷嘴，所述第一喷嘴连接设置于第一输出安全阀与第二喷嘴之间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它利用原油作为燃料，在原油型复合热载体综合提高原油采收率和单井产能的技术上，在有条件的矿区能够有效降低运行成本，实现零碳排放和节能减排。

附图说明

图1为本发明一种原油型复合热载体发生器系统的示意图。

图2本发明一种原油型复合热载体发生器系统原油流量调节系统原理示意图。

图3为本发明一种原油型复合热载体发生器系统温度调节系统原理示意图。

图4为本发明一种原油型复合热载体发生器系统安全控制系统原理示意图。

其中：

第一空气调节阀1

第二空气调节阀2

空气质量流量计3

空气压力表开关4

空气压力变送器5

空气止回阀6

复合热载体发生器7

冷却水温度变送器8

热载体压力开关9

热载体压力变送器10

输出温度变送器11

第一输出安全阀12

第一电动排空阀13

第一喷嘴14

第二喷嘴15

输出止回阀16

输出截止阀17

原油调节阀18

原油变频高压油泵19

原油电机20

第一原油压力变送器开关21

第一原油压力变送器22

原油过滤器23

原油质量流量计24

原油温度控制装置25

原油温度变送器26

药剂计量泵27

第二原油压力变送器开关28

第二原油压力变送器29

原油止回阀30

软化水调节阀31

变频高压水泵32

水泵电机33

第一软化水压力变送器开关34

第一软化水压力变送器35

软化水过滤器36

水质量流量计37

第二水压力变送器开关38

第二水压力变送器39

水止回阀40。

具体实施方式

参见图1，本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它包括复合热载体发生器7，所述复合热载体发生器7输入端分别与空气管路、原油管路和软化水管路相连接，所述空气管路上依次设置有第一空气调节阀1、第二空气调节阀2、空气质量流量计3、空气压力变送器5和空气止回阀6，所述原油管路上依次设置有原油调节阀18、原油变频高压油泵19、第一原油压力变送器22、原油过滤器23、原油质量流量计24、原油温度控制装置25、原油温度变送器26、第二原油压力变送器29和原油止回阀30，所述原油变频高压油泵19上连接设置有原油电机20，所述原油温度变送器26与第二原油压力变送器29之间设置有药剂旁路，所述药剂旁路上设置有药剂计量泵27，所述软化水管路上依次设置有软化水调节阀31、变频高压水泵32、第一软化水压力变送器35、软化水过滤器36、水质量流量计37、第二水压力变送器39和水止回阀40，所述变频高压水泵32上连接设置有水泵电机33，所述复合热载体发生器7输出端通过复合热载体输送管线与油层相连接，所述复合热载体输送管线包括通过管路依次连接的热载体压力变送器10、输出温度变送器11、第一输出安全阀12、第二喷嘴15、输出止回阀16和输出截止阀17，所述复合热载体发生器7上设置有冷却水温度变送器8，所述复合热载体发生器7的输出端还连接有废液回收管路，所述废液回收管路包括通过管路相互连接的第一电动排空阀13和第一喷嘴14，所述第一喷嘴14连接设置于第一输出安全阀12与第二喷嘴15之间。

本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它通过第二空气调节阀2和空气质量流量计3控制输入空气，通过原油变频高压油泵19、原油质量流量计24调节燃油质量，通过变频高压水泵32、水质量流量计37控制软化水质量，通过温度变送器11监控实测输出热载体温度、实现高温高压燃气复合热载体温度调节、高温高压复合热载体流量控制。复合热载体发生器7生成的高温高压复合热载体含二氧化碳、氮气及水蒸气，并通过掺混汽化水控制输出热载体温度，高效综合利用氮气、二氧化碳及燃烧热量提高原油采收率和单井产能的热采技术新工艺。复合热载体发生器7生成的高温高压复合热载体含二氧化碳、氮气及水蒸气，并通过掺混汽化水控制输出热载体温度，为确保注入安全严格按照一定的余氧系数1.00～1.05范围内控制燃烧，使输出热载体的氧含量远低于5%的安全要求，最终输出热载体按照注入油层的地质工艺要求，在一定的温度和压力下，通过输出截止阀17连接地面管线经采油树注入流量油层以满足油藏增产增油工艺要求，提高单井产能和采收率。同时为适用不同的油藏条件，在高温高压复合热载体注入过程对注入流量按照空气量进行调节，给定量空气后自动调节原油流量使热载体高温高压密闭燃烧充分彻底，输出二氧化碳、氮气及水蒸气；通过原油流量精确自动调节系统实现原油在高压条件下可以按照给定的配比，对应空气量输入原油保证燃烧精确；通过原油流量精确自动调节系统的流量精确调整和系统补偿循环控制实现原油既能在小流量高压顺利点火，又能实现高压大流量精确控制连续稳定安全燃烧；高压软化水流量调节控制系统既保证原油复合热载体发生器安全运行，也保证输出热载体温度可以按照工艺要求进行控制。

参见图2，本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它通过系统中过原油调节阀18、变频高压油泵19实现停机时即时截断原油供应，通过原油温度控制装置25、高压变频油泵19和PLC程序保证原油流量满足复合热载体发生器点火、运行时温度要求和高压燃烧流量控制稳定要求，通过原油止回阀30可以防止当燃烧室内压力过高致使复合热载体倒流的安全保证。

参见图3，本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它通过变频高压水泵32变频控制水流量，实现输出热载体温度满足工艺要求，同时通过水流量控制系统确保冷却水温度满足设备安全运行，确保原油复合热载体发生器核心安全得以控制。

参见图4，本发明一种原油型复合热载体发生器系统，它通过高压空气压力变送器5检测空气压力，空气止回阀6防止复合热载体回流形损坏管路原件，空气质量流量计3计量注入的空气流量，压力、流量实时监控；通过原油管路原油质量流量计24、原油止回阀30、原油压力变送器22和29实现供油系统流量控制和安全保护；通过水管路水质量流量计37、水止回阀40、水过滤器36、水压力变送器35和39实现供水系统水量保证和安全保护；通过输出管线输出温度变送器8、输出安全阀12、电动排空阀13，输出止回阀16、输出截止阀17，实现注入工艺过程止回、超温、超压报警停车及排空泄压，形成高温高压安全高效注入技术。

Claims (2)

1.一种原油型复合热载体发生器系统，其特征在于：它包括复合热载体发生器（7），所述复合热载体发生器（7）输入端分别与空气管路、原油管路和软化水管路相连接，所述空气管路上依次设置有第一空气调节阀（1）、第二空气调节阀（2）、空气质量流量计（3）、空气压力变送器（5）和空气止回阀（6），所述原油管路上依次设置有原油调节阀（18）、原油变频高压油泵（19）、第一原油压力变送器（22）、原油过滤器（23）、原油质量流量计（24）、原油温度控制装置（25）、原油温度变送器（26）、第二原油压力变送器（29）和原油止回阀（30），所述原油变频高压油泵（19）上连接设置有原油电机（20），所述原油温度变送器（26）与第二原油压力变送器（29）之间设置有药剂旁路，所述药剂旁路上设置有药剂计量泵（27），所述软化水管路上依次设置有软化水调节阀（31）、变频高压水泵（32）、第一软化水压力变送器（35）、软化水过滤器（36）、水质量流量计（37）、第二水压力变送器（39）和水止回阀（40），所述变频高压水泵（32）上连接设置有水泵电机（33），所述复合热载体发生器（7）输出端通过复合热载体输送管线与油层相连接，所述复合热载体输送管线包括通过管路依次连接的热载体压力变送器（10）、输出温度变送器（11）、第一输出安全阀（12）、第二喷嘴（15）、输出止回阀（16）和输出截止阀（17），所述复合热载体发生器（7）的输出端还连接有废液回收管路，所述废液回收管路包括通过管路相互连接的第一电动排空阀（13）和第一喷嘴（14），所述第一喷嘴（14）连接设置于第一输出安全阀（12）与第二喷嘴（15）之间。

2.根据权利要求1所述的一种原油型复合热载体发生器系统，其特征在于：所述复合热载体发生器（7）上设置有冷却水温度变送器（8）。