CN104153748A - 利用光热能的采油系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用光热能的采油系统，包括：光热蒸汽发生系统，用于利用太阳光的热能产生蒸汽，将所述蒸汽注入油藏中；以及热力采油装置，用于将所述油藏中经所述蒸汽加热并稀释的石油采集出来。本发明的利用光热能的采油系统能够节能减排，提高了太阳能的利用率，并降低石油的开采成本。

Description

利用光热能的采油系统

技术领域

本发明涉及热力采油领域，具体涉及一种利用光热能的采油系统。

背景技术

稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。由于其特殊特性，稠油属于开采难，开采成本较高的一种原油。目前世界上常用的稠油开采技术为热力采油技术。此技术是将高温水蒸气注入油藏中。水蒸气会使稠油黏度大大降低，改善稠油的流动性，提高开采效率。高温水蒸气的高热量还会使稠油膨胀，增加稠油从油藏中排出的动力。

热力采油设备包括用于产生高温蒸汽的蒸汽发生器，现有的蒸汽发生器都是通过燃烧煤、油或天然气的方式对水加热，从而获得所需要的高温蒸汽，但是通过燃烧的热能获得高温水蒸气，除了消耗大量的不可再生资源外，还会造成环境的污染，与国家倡导的节能减排相违背。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个实施例提供了一种利用光热能的采油系统，包括：

光热蒸汽发生系统，用于利用太阳光的热能产生蒸汽，将所述蒸汽注入油藏中；以及

热力采油装置，用于将所述油藏中经所述蒸汽加热并稀释的石油采集出来。

优选的，所述利用光热能的采油系统还包括汽轮发电机，所述汽轮发电机包括汽轮机和发电机，所述光热蒸汽发生系统产生的所述蒸汽进入所述汽轮机膨胀做功后注入所述油藏中，所述发电机用于给所述热力采油装置进行供电。

优选的，所述利用光热能的采油系统还包括汽轮发电机，所述汽轮发电机包括汽轮机和发电机，所述光热蒸汽发生系统产生的所述蒸汽的一部分进入所述汽轮机膨胀做功，所述蒸汽的另一部分注入所述油藏中，所述发电机用于给所述热力采油装置进行供电。

优选的，所述发电机同步并入电网中，用于向所述电网输出电能。

优选的，所述光热蒸汽发生系统包括：

聚光器，用于汇聚太阳光；

吸热介质，用于吸收汇聚的太阳光的热能；以及

第一热交换设备，用于使得所述吸热介质和水发生热交换，产生蒸汽。

优选的，所述光热蒸汽发生系统还包括：

储热系统，包括储热装置和位于所述储热装置中的储热介质；以及

第二热交换设备，用于使得所述吸热介质与所述储热介质发生热交换。

与通过燃烧不可再生资源获取高温蒸汽相比较，本发明的利用光热能的采油系统能够实现节能减排，并降低石油的开采成本。与通过光伏发电产生的电能获取高温蒸汽相比较，本发明的利用光热能的采油系统大大降低了使用太阳能的成本，提高了太阳能的利用率，对太阳能的利用率可高于40％，并且能够不分昼夜、持续稳定地提供高温蒸汽。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1是本发明第一个实施例的利用光热能的采油系统在采油中的示意图。

图2是本发明第二个实施例的利用光热能的采油系统在采油中的示意图。

图3是本发明第三个实施例的利用光热能的采油系统在采油中的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的附图中采用空心箭头表示蒸汽的流向，采用实心箭头表示油的流向。

图1是本发明第一个实施例的利用光热能的采油系统在采油中的示意图。如图1所示，采油系统包括光热蒸汽发生系统11和热力采油装置12。光热蒸汽发生系统11包括聚光器、吸热介质、储热系统和热交换设备(图中未示出)，其工作过程如下：聚光器将太阳光汇聚在一起，汇聚的太阳光加热吸热介质，使得吸热介质的温度升高，达到一较高的温度，温度升高的吸热介质通过热交换设备与水进行能量交换，从而将水加热产生高温蒸汽。在光照强度高的时间里，吸热介质中的一部分能量通过热交换设备与水进行能量交换，从而将水加热产生高温蒸汽，多余的另一部分能量通过另一热交换设备与储热器中储热介质进行能量交换，从而储存在储热器中。在光照强度低的时间里，储热介质通过热交换设备将能量传递给水，从而将水加热产生高温蒸汽。采用本发明的光热蒸汽发生系统11对太阳能的利用率可高于40％，并且能够持续稳定地产生高温蒸汽，提高了采油的工作效率。热力采油装置12包括抽油机、抽油泵和抽油杆(图中未示出)等设备，其结构为本领域所公知，在此不再赘述。光热蒸汽发生系统11利用太阳的热能产生高温蒸汽，产生的蒸汽注入油藏13中加热并稀释石油，降低石油的粘度，热力采油装置12将油藏13中经过加热并稀释的石油采集出来。在本发明的实施例中，聚光器可采用多种形式进行光的汇聚，如槽式、菲涅尔式、塔式和碟式等等。吸热介质是一种吸热性强，导热性好，散热性差的传热介质。储热系统包括储热装置和位于储热装置中的高温储热介质，高温储热介质是一种吸热性强，导热性好，散热性差的储热介质。

图2是本发明第二个实施例的利用光热能的采油系统在采油中的示意图。其与图1基本相同，区别在于，采油系统还包括汽轮发电机14，汽轮发电机14包括汽轮机和发电机(图中未示出)，其结构为本领域所公知，在此不再赘述。当阳光充足时，光热蒸汽发生系统11产生的一部分高温蒸汽直接注入油藏13中用于加热并稀释石油，多余的另一部分高温蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，带动发电机从而产生电能。汽轮发电机14将产生的电能输送至热力采油装置12，即对热力采油装置12进行供电，汽轮发电机14和电网15电连接，即汽轮发电机14同步并入电网15将多余的电能输出至电网15中。在其他的实施例中，当汽轮发电机14产生的电能不足以对热力采油装置12进行供电时，汽轮发电机14不并入电网15。

图3是本发明第三个实施例的利用光热能的采油系统在采油中的示意图。其与图2基本相同，区别在于，光热蒸汽发生系统11产生的高温蒸汽进入汽轮机内膨胀做功后注入油藏13中。当高温蒸汽进入汽轮机膨胀做功后的排汽温度、排汽压力和排汽流量等参数都满足油藏13所需的蒸汽参数时，本实施例的采油系统可以有效利用蒸汽的能量，提高能量的利用率。在其他的实施例中，当汽轮发电机14产生的电能不足以对热力采油装置12进行供电时，汽轮发电机14不并入电网15。

本发明的利用光热能的采油系统利用太阳光的热能产生高温蒸汽，能够减少不可再生资源的消耗，降低了污染物的排放，实现了节能减排。并提高太阳能的利用率，降低了石油的开采成本。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims (6)

1.一种利用光热能的采油系统，其特征在于，包括：

光热蒸汽发生系统，用于利用太阳光的热能产生蒸汽，将所述蒸汽注入油藏中；以及

热力采油装置，用于将所述油藏中经所述蒸汽加热并稀释的石油采集出来。

2.根据权利要求1所述的利用光热能的采油系统，其特征在于，所述利用光热能的采油系统还包括汽轮发电机，所述汽轮发电机包括汽轮机和发电机，所述光热蒸汽发生系统产生的所述蒸汽进入所述汽轮机膨胀做功后注入所述油藏中，所述发电机用于给所述热力采油装置进行供电。

3.根据权利要求1所述的利用光热能的采油系统，其特征在于，所述利用光热能的采油系统还包括汽轮发电机，所述汽轮发电机包括汽轮机和发电机，所述光热蒸汽发生系统产生的所述蒸汽的一部分进入所述汽轮机膨胀做功，所述蒸汽的另一部分注入所述油藏中，所述发电机用于给所述热力采油装置进行供电。

4.根据权利要求2或3所述的利用光热能的采油系统，其特征在于，所述发电机同步并入电网中，用于向所述电网输出电能。

5.根据权利要求1所述的利用光热能的采油系统，其特征在于，所述光热蒸汽发生系统包括：

聚光器，用于汇聚太阳光；

吸热介质，用于吸收汇聚的太阳光的热能；以及

第一热交换设备，用于使得所述吸热介质和水发生热交换，产生蒸汽。

6.根据权利要求5所述的利用光热能的采油系统，其特征在于，所述光热蒸汽发生系统还包括：

储热系统，包括储热装置和位于所述储热装置中的储热介质；以及

第二热交换设备，用于使得所述吸热介质与所述储热介质发生热交换。