CN208564663U - 一种油田高温采出液余热回收及发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油开采技术领域，尤其涉及一种油田高温采出液余热回收及发电系统。所述系统将油田高温采出液进行高压和常压两级分离，将两级分离出来的不同压力和温度的油田含油废汽分别回收，并利用回收油田含油废汽的温度和能级不同而形成的不同温度的冷凝液分别与高、低温ORC发电系统耦合进行两级发电。通过上述技术方案，解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中，生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题，达到净化油田含油废汽，提高其热能利用率的技术效果。

Description

一种油田高温采出液余热回收及发电系统

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，特别涉及一种油田高温采出液余热回收及发电系统。

背景技术

世界上稠油资源极其丰富，其地质储量远超过常规原油的储量，而我国的稠油储量在世界上具第七位。

目前对稠油开采一般均采用热采方式，利用稠油加热降粘机理、油层热弹性能量释放驱油机理和蒸汽对稠油的蒸馏、裂解、乳化而产生的稀释和混相驱作用，通过向地层原油注入大量蒸汽，以提高稠油的渗流能力，实现稠油的工业化开采。

但是，本实用新型申请人在日常的工作中发现，现有技术中存在如下不足：

在稠油热采过程中，油井采出液温度较高、压力较大。当输送至地面后，需要对其先进行降温降压处理，由于压力降低，将会有大量的闪蒸蒸汽产生，并分别通过汽相缓冲罐和液相缓冲罐上部出口排入空气中，由于废汽中含有微少油滴和少量不凝气，因此不仅仅造成环境污染、浪费了热能，还浪费了油气资源。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统，解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中，生成的油田含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题，达到净化油田含油废汽，热量根据其温度和能级进行梯级利用，从而提高其热能利用率的技术效果。

本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统，所述系统包括：一高压分离器，所述高压分离器与油井连接，所述高压分离器获得来自所述油井的高温采出液，将所述高温采出液分离成中温采出液和高温含油废汽；一高温喷淋塔，所述高温喷淋塔与所述高压分离器连接，所述高温喷淋塔获得来自所述高压分离器的高温含油废汽，将所述高温含油废汽进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离高温不凝气体；一高温增压水泵，所述高温增压水泵分别与所述高温喷淋塔、高温换热器连接，所述高温增压水泵获得来自所述高温喷淋塔的高温冷凝液，并将所述高温冷凝液输送至所述高温换热器；一高温换热器，所述高温换热器分别与所述高温增压水泵、缓冲罐连接，所述高温换热器获得来自所述高温增压水泵的高温冷凝液，并将所述高温冷凝液与高温ORC发电系统有机工质进行冷热交换，形成高温高压有机工质气体和降温的冷凝液；一缓冲罐，所述缓冲罐分别与所述高温换热器、油水分离器、高温循环水泵连接，所述缓冲罐存储所述降温的冷凝液；一高温循环水泵，所述高温循环水泵分别与所述高温喷淋塔、所述缓冲罐连接，所述高温循环水泵获得来自所述缓冲罐的所述降温的冷凝液，将所述降温的冷凝液输送至所述高温喷淋塔；一高压膨胀机，所述高压膨胀机与所述高温换热器连接，所述高压膨胀机获得来自所述高温换热器的高温高压有机工质气体，并对所述高温高压有机工质气体做功，形成低温低压有机工质气体；一高压发电机，所述高压发电机与所述高压膨胀机连接，所述高压发电机获得来自所述高压膨胀机的功，并将所述功转化成电；一高温ORC发电系统冷却器，所述高温ORC发电系统冷却器与所述高压膨胀机连接，所述高温ORC发电系统冷却器获得来自所述高压膨胀机的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体；一高压工质泵，所述高压工质泵与所述高温ORC发电系统冷却器、所述高温换热器连接，所述高压工质泵获得来自所述高压ORC发电系统冷却器的低温低压有机工质液体，并将所述低温低压有机工质液体输送至所述高温换热器；一低压分离器，所述低压分离器与所述高压分离器连接，所述低压分离器获得来自所述高压分离器的中温采出液，并将所述中温采出液分离成低温采出液和低温含油废汽；一低温喷淋塔，所述低温喷淋塔分别与所述低压分离器、所述高温喷淋塔连接，所述低温喷淋塔获得来自所述低压分离器的低温含油废汽和来自所述高温喷淋塔的高温不凝气体，并对所述低温含油废汽和所述高温不凝气体进行冷热交换，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体；一低温增压泵，所述低温增压泵分别与所述低温喷淋塔、油水分离器连接，所述低温增压泵获得来自所述低温喷淋塔的低温冷凝液，并将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器；一油水分离器，所述油水分离器与所述低温增压泵、所述缓冲罐连接，所述油水分离器获得来自所述低温增压泵的低温冷凝液和来自所述缓冲罐的所述降温的冷凝液，将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液，并将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分；一低温循环水泵，所述低温循环水泵分别与所述油水分离器、低温换热器连接，所述低温循环水泵获得来自所述油水分离器的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分输送至所述低温换热器；一低温换热器，所述低温换热器与所述油水分离器、所述低温喷淋塔连接，所述低温换热器获得来自所述油水分离器的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分与低温ORC发电系统有机工质进行冷热交换，形成中温中压有机工质气体和低温冷却水，并将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔；一低压膨胀机，所述低压膨胀机与所述低温换热器连接，所述低压膨胀机获得来自所述低温换热器的中温中压有机工质气体，并对所述中温中压有机工质气体做功，形成低温低压有机工质气体；一低压发电机，所述低压发电机与所述低压膨胀机连接，所述低压发电器获得来自所述低压膨胀机的功，并将所述功转化成电；一低温ORC发电系统冷却器，所述低温ORC发电系统冷却器与所述低压膨胀机连接，所述低温ORC发电系统冷却器获得来自所述低压膨胀机的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体；一低压工质泵，所述低压工质泵与所述低温ORC发电系统冷却器、所述低温换热器连接，所述低压工质泵获得来自所述低温ORC发电冷却器的低温低压有机工质液体，并将所述低温低压有机工质液体输送至所述低温换热器。

进一步地，所述高温喷淋塔还包括：喷淋部分，所述喷淋部分位于所述高温喷淋塔的中部，对所述高温含油废汽进行喷淋；高温废汽冷凝部分，所述高温废汽冷凝部分位于所述高温喷淋塔的下部，对所述高温含油废汽进行冷凝，形成高温冷凝液，并分离高温不凝气体；高温不凝气体收集部分，所述高温不凝气体收集部分位于所述高温喷淋塔的上部，对所述高温不凝气体进行收集。

进一步地，所述系统还包括：安全阀，所述安全阀分别与所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器连接，防止所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器发生危险事故。

进一步地，所述系统还包括：排气阀，所述排气阀分别与所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器连接，分别对所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器进行排气减压。

进一步地，所述低温喷淋塔还包括：喷淋部分，所述喷淋部分位于所述低温喷淋塔的中部，对所述低温含油废汽和所述高温不凝气体进行喷淋；低温废汽冷凝部分，所述低温废汽冷凝部分位于所述低温喷淋塔的下部，对所述低温含油废汽和所述高温不凝气进行冷凝，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体；低温不凝气体收集部分，所述低温不凝气体收集部分位于所述低温喷淋塔的上部，对所述低温不凝气体进行收集。

进一步地，所述系统还包括：抽气泵，所述抽气泵分别与所述低温喷淋塔、所述不凝气体处理装置连接，所述抽气泵获得来自所述低温喷淋塔的所述低温不凝气体，并将所述低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置。

进一步地，所述系统还包括：感测单元，所述感测单元分别与所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置连接，分别感测所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述低压工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置的工作参数，并将所述工作参数传给控制单元。

进一步地，所述系统还包括：控制单元，所述控制单元分别与所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置控制连接，分别控制所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述低压工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置的启停和工作。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：

1、本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统，所述系统将油田高温采出液进行高压和常压两级分离，将两级分离出来的不同压力和温度的油田含油废汽分别回收，并利用回收油田含油废汽的温度和能级不同而形成的不同温度的冷凝液分别与高、低温ORC发电系统耦合进行两级发电。通过上述技术方案，解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中，生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题，达到油田密闭集输，回收油气资源，提高油田含油废汽的热能利用效率，减少废汽对环境的污染和实现油田外排废汽余热的梯级利用的技术效果。

2、本申请实施例通过将来自所述高温换热器的所述降温的冷凝液一部分输送至所述高温喷淋塔循环利用，一部分输送至所述油水分离器分离出油和水，具有减少油气资源浪费，减少污染的技术效果。

3、本申请实施例通过使用低温喷淋塔对所述含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷热交换，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体，对所述低温不凝气体进行收集，达到对油气资源的回收利用，减少污染的技术效果。

4、本申请实施例通过使用抽气泵将来自所述低温喷淋塔的低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置，并进行无害化处理，达到减少污染的技术效果。

5、本申请实施例通过低温换热器将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔作为冷却水使用，通过将来自所述高温喷淋塔的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔再利用，达到了减少浪费，减少污染的技术效果。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种油田高温采出液余热回收及发电系统的示意图。

图中：1-高压分离器、2-高温喷淋塔、3-高温增压水泵、4-缓冲罐、5-高温循环水泵、6-高温换热器、7-高压膨胀机、8-高压发电机、10-高温ORC发电系统冷却器、11-高压工质泵、14-低压分离器、15-低温喷淋塔、16-低温增压泵、17-油水分离器、18-低温循环水泵、19-低温换热器、20-低压膨胀机、21-低压发电机、23-低温ORC发电系统冷却器、24-低压工质泵、25-不凝气体处理装置、28-油田集输系统、29-抽气泵。

具体实施方式

本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统，通过高压分离器将来自油井的高温采出液分离成中温采出液和高温含油废汽；通过高温喷淋塔对来自高压分离器的高温含油废汽进行冷热交换，生成高温冷凝液并分离出高温不凝气体，并将高温不凝气体输送至低温喷淋塔；通过低压分离器将来自高压分离器的中温采出液分离成低温采出液和低温含油废汽；通过低温喷淋塔对来自高温喷淋塔的高温不凝气体和来自低压分离器的低温含油废汽进行冷热交换，生成低温冷凝液并分离出低温不凝气体，进一步的通过不凝气体处理装置对低温不凝气体进行无害化处理，达到净化废汽的技术效果；同时，将高温喷淋塔中高温冷凝液的热能通过高温换热器加热高温ORC发电系统的有机工质，得到过热的高温高压有机工质气体，推动高压膨胀机做功，进而带动高压发电机发电，实现发电的技术效果；在油水分离器中将来自低温喷淋塔中的低温冷凝液和来自缓冲罐的降温的冷凝液进行混合和油水分离，进一步的回收其中的油，同时对分离出的大部分水部分的热能通过低温换热器加热低温ORC发电系统的有机工质，得到过热的中温中压有机工质气体，推动低压膨胀机做功，进而带动低压发电机发电，实现发电的技术效果；经过高温换热器降温后的高温冷凝液输回至高温喷淋塔作为高温含油废汽的冷却液体使用；经过低温换热器降温后的水部分输回至低温喷淋塔作为低温含油废汽和高温不凝气体冷却水使用，从而实现了油田高温采出液的密闭集输和热能回收，既回收了高温采出液的余热，还实现了余热的梯级利用，提高了热能的利用率，同时减少了油田高温采出液在降温降压处理过程中对环境的污染。

为使本领域技术人员能够更详细了解本实用新型，以下结合附图对本实用新型进行详细描述。

图1所示为本申请实施例提供的一种油田高温采出液余热回收及发电系统示意图，所述系统包括：高压分离器1、高温喷淋塔2、高温增压水泵3、缓冲罐4、高温循环水泵5、高温换热器6、高压膨胀机7、高压发电机8、高温ORC发电系统冷却器10、高压工质泵11、低压分离器14、低温喷淋塔15、低温增压泵16、油水分离器17、低温循环水泵18、低温换热器19、低压膨胀机20、低压发电机21、低温ORC发电系统冷却器23、低压工质泵24。

下面一一介绍所述系统的各元件：

一高压分离器1，所述高压分离器1与油井连接，所述高压分离器1获得来自所述油井的高温采出液(采出液温度高于150℃为高温采出液)，将所述高温采出液分离成中温采出液(采出液温度高于120℃并低于150℃为中采出液)和高温含油废汽(含油废汽温度大于120℃时为高温含油废汽)；

具体来说，所述高压分离器1的入口与所述油井的出口连接，来自所述油井的高温采出液被输出到所述高压分离器1，经所述高压分离器1降温降压分离后，所述高温采出液被分离成中温采出液和高温含油废汽。

一高温喷淋塔2，所述高温喷淋塔2与所述高压分离器1连接，所述高温喷淋塔2获得来自所述高压分离器1的高温含油废汽，将所述高温含油废汽进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离高温不凝气体；

具体来说，所述高温喷淋塔2的入口与所述高压分离器1的出口连接，所述高温喷淋塔2获得来自所述高压分离器1的高温含油废汽。

进一步地，所述高温喷淋塔2还包括：

喷淋部分(图中未示出)，所述喷淋部分位于所述高温喷淋塔的中部，对来自所述高压分离器1的所述高温含油废汽进行喷淋；

高温废汽冷凝部分(图中未示出)，所述高温废汽冷凝部分位于所述高温喷淋塔的下部，对所述高温含油废汽进行冷凝，形成高温冷凝液，并分离高温不凝气体；

高温不凝气体收集部分(图中未示出)，所述高温不凝气体收集部分位于所述高温喷淋塔的上部，对所述高温不凝气体进行收集。

其中，所述高温喷淋塔2的高温含油废汽入口位于所述高温废汽冷凝部分和所述高温喷淋部分之间，且所述高温含油废汽进入高温喷淋塔2后经过所述高温喷淋部分喷淋后，一部分高温含油废汽进入所述高温废汽冷凝部分，另一部分转换为所述高温不凝气体进入所述高温不凝气体收集部分。

一高温增压水泵3，所述高温增压水泵3分别与所述高温喷淋塔、高温换热器连接，所述高温增压水泵3获得来自所述高温喷淋塔2的高温冷凝液，并将所述高温冷凝液输送至所述高温换热器6；

具体来说，所述高温增压水泵3的入口分别与所述高温喷淋塔2的高温废汽冷凝部分的出口连接，所述高温增压水泵3的出口与所述高温换热器6的入口连接，从而将来自所述高温喷淋塔2的所述高温冷凝液输送至所述过热换热器6。

一高温换热器6，所述高温换热器6分别与所述高温增压水泵3、缓冲罐4连接，所述高温换热器6获得来自所述高温增压水泵3的高温冷凝液，并将所述高温冷凝液与高温ORC发电系统有机工质进行冷热交换，形成高温高压有机工质气体和降温的冷凝液；

具体来说，所述高温换热器6高温冷凝液侧入口与所述高温增压水泵3的出口相连接，以获得来自所述高温增压水泵3的所述高温冷凝液，所述高温换热器6的高温冷凝液侧出口与所述缓冲罐4入口相连接，以使所述缓冲罐4存储所述降温的冷凝液。

一缓冲罐4，所述缓冲罐分别与所述高温换热器6、油水分离器17、高温循环水泵5连接，所述缓冲罐4存储所述降温的冷凝液；

具体来说，所述缓冲罐4的入口与所述高温换热器6的高温冷凝液侧出口相连接，以获得来自所述高温换热器6的所述降温的冷凝液；所述缓冲罐4的下部出口与高温循环水泵5入口相连接；以通过所述高温循环水泵5将所述降温的冷凝液的大部分输送至所述高温喷淋塔2作为冷却液循环利用；所述缓冲罐4的上部出口与所述油水分离器17的入口相连接，将所述降温的冷凝液的小部分输送至所述油水分离器17，以分离回收一小部分油。

一高温循环水泵5，所述高温循环水泵5分别与所述高温喷淋塔2、所述缓冲罐4连接，所述高温循环水泵5获得来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液，将所述降温的冷凝液输送至所述高温喷淋塔2；

具体来说，所述高温循环水泵5的入口与所述缓冲罐4的下部出口连接，以获得来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液的大部分；所述高温循环水泵5的出口与所述高温喷淋塔2连接，将所述降温的冷凝液的大部分输送至所述高温喷淋塔2作为冷却液循环使用。

一高压膨胀机7，所述高压膨胀机7与所述高温换热器6连接，所述高压膨胀机7获得来自所述高温换热器6的高温高压有机工质气体，并对所述高温高压有机工质气体做功，形成低温低压有机工质气体；

具体来说，所述高压膨胀机7的入口与所述高温换热器6的有机工质侧出口相连接，以获得来自所述高温换热器6的高温高压有机工质气体，并对所述高温高压有机工质气体做功，并形成低温低压有机工质气体。

一高压发电机8，所述高压发电机8与所述高压膨胀机7连接，所述高压发电机8获得来自所述高压膨胀机7的功，并将所述功转化成电；

具体来说，所述高压发电机9将来自所述高压膨胀机7的功转化为电能。

一高温ORC发电系统冷却器10，所述高温ORC发电系统冷却器10与所述高压膨胀机7连接，所述高温ORC发电系统冷却器获得来自所述高压膨胀机7的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体；

具体来说，所述高温ORC发电系统冷却器10的入口与所述高压膨胀机7的出口连接，以获得来自所述高压膨胀机7的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体。

一高压工质泵11，所述高压工质泵11与所述高温ORC发电系统冷却器10、所述高温换热器6连接，所述高压工质泵11获得来自所述高压ORC发电系统冷却器的低温低压有机工质液体，并将所述低温低压有机工质液体输送至所述高温换热器6；

具体来说，所述高压工质泵11的入口与所述高温ORC发电系统冷却器10的出口连接，以获得来自所述高温ORC发电系统冷却器10的所述低温低压有机工质液体；所述高压工质泵11的出口与所述高温换热器6的入口连接，将所述低温低压有机工质液体输送至所述高温换热器6进行再利用。

一低压分离器14，所述低压分离器14与所述高压分离器1连接，所述低压分离器14获得来自所述高压分离器1的中温采出液，并将所述中温采出液分离成低温采出液(温度大约为100℃)和低温含油废汽(温度大约为100℃)；

具体来说，所述低压分离器14的入口与所述高压分离器1的中温采出液出口相连接，以获得来自所述高压分离器1的中温采出液，将所述中温采出液分离成低温采出液和低温含油废汽。

一低温喷淋塔15，所述低温喷淋塔15分别与所述低压分离器14、所述高温喷淋塔2连接，所述低温喷淋塔15获得来自所述低压分离器的低温含油废汽和来自所述高温喷淋塔2的高温不凝气体，并对所述低温含油废汽和所述高温不凝气体进行冷热交换，形成低温冷凝液(温度约为95℃)，并分离低温不凝气体；

具体来说，所述低温喷淋塔15的低温含油废汽入口与所述低压分离器14的低温含油废汽出口相连接，以获得来自所述低压分离器14的所述低温含油废汽，所述低温喷淋塔15的高温不凝气入口与所述高温喷淋塔2的高温不凝气体侧出口相连接，以获得来自所述高温喷淋塔2的高温不凝气体；所述低温喷淋塔15将所述低温含油废汽和所述高温不凝气体进行冷热交换，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体。

进一步地，所述低温喷淋塔15还包括：

喷淋部分(图中未示出)，所述喷淋部分位于所述低温喷淋塔15的中部，对所述来自低压分离器14的所述低温含油废汽和来自所述高温喷淋塔2的所述高温不凝气体进行喷淋；

低温废汽冷凝部分(图中未示出)，所述低温废汽冷凝部分位于所述低温喷淋塔15的下部，对所述低温含油废汽和所述高温不凝气进行冷凝，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体；

低温不凝气体收集部分(图中未示出)，所述低温不凝气体收集部分位于所述低温喷淋塔15的上部，对所述低温不凝气体进行收集。

其中，所述低温喷淋塔15的低温含油废汽和所述高温不凝气入口位于所述低温废汽冷凝部分和所述低温喷淋部分之间，且所述低温含油废汽和所述高温不凝气进入低温喷淋塔15后经过所述低温喷淋部分喷淋后，一部分低温含油废汽和高温不凝气进入所述低温废汽冷凝部分，另一部分转换为所述低温不凝气体进入所述低温不凝气体收集部分，进一步地，通过所述抽气泵29将所述低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置25，进行无害化处理。

一低温增压泵16，所述低温增压泵16分别与所述低温喷淋塔15、油水分离器17连接，所述低温增压泵16获得来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液，并将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器17；

具体来说，所述低温增压水泵16的入口与所述低温喷淋塔15的低温含油废汽冷凝部分的出口相连接，以获得来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液；所述增压水泵16的出口与所述油水分离器17的入口相连接，将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器17。

一油水分离器17，所述油水分离器17与所述低温增压泵16、所述缓冲罐4连接，所述油水分离器17获得来自所述低温增压泵16的低温冷凝液和来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液，将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液，并将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分；

具体来说，所述油水分离器17的入口与所述低温增压水泵16连接，通过所述低温增压水泵16将来自所述低温喷淋塔15的低温冷凝液输送至所述油水分离器17；所述油水分离器17的入口与所述缓冲罐4的上部出口相连接，以获得来自所述缓冲罐4的所述降温的冷凝液，并将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液，将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分。其中，所述油部分通过油田集输系统28回收，所述水部分被输送至低温换热器19进行换热。

一低温循环水泵18，所述低温循环水泵18分别与所述油水分离器17、低温换热器19连接，所述低温循环水泵18获得来自所述油水分离器17的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分输送至所述低温换热器19；

具体来说，所述低温循环水泵18分别与所述油水分离器17、所述低温换热器19连接，所述低温循环水泵18获得来自所述油水分离器17的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分输送至所述低温换热器19进行再利用。

一低温换热器19，所述低温换热器19与所述油水分离器17、所述低温喷淋塔15连接，所述低温换热器19获得来自所述油水分离器17的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分与低温ORC发电系统有机工质进行冷热交换，形成中温中压有机工质气体和低温冷却水，并将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔15；

具体来说，所述低温换热器19的高温水侧入口与所述低温循环水泵18的出口连接，通过所述低温循环水泵18将来自所述油水分离器17的所述水部分输送至所述低温换热器19，所述低温换热器19将所述水部分与ORC发电系统的有机工质液体进行冷热交换，形成中温中压有机工质气体和低温冷却水，并将所述低温冷却水的大部分输送至所述低温喷淋塔15作为喷淋用冷却水，所述低温冷却水的一小部分用于外输掺热和采暖。

一低压膨胀机20，所述低压膨胀机20与所述低温换热器19连接，所述低压膨胀机20获得来自所述低温换热器19的中温中压有机工质气体，并对所述中温中压有机工质气体做功，形成低温低压有机工质气体；

具体来说，所述低压膨胀机20的入口与所述低温换热器19的有机工质侧出口相连接，以获得所述低温换热器19的中温中压有机工质气体，并对所述中温中压有机工质气体做功，并形成低温低压有机工质气体。

一低压发电机21，所述低压发电机21与所述低压膨胀机20连接，所述低压发电机21获得来自所述低压膨胀机20的功，并将所述功转化成电；

具体来说，所述低压发电机21将来自所述低压膨胀机20的功转化为电能。

一低温ORC发电系统冷却器23，所述低温ORC发电系统冷却器23与所述低压膨胀机20连接，所述低温ORC发电系统冷却器23获得来自所述低压膨胀机20的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体；

具体来说，所述低温ORC发电系统冷却器23的入口与所述低压膨胀机20的出口连接，以获得来自所述低压膨胀机20的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体。

一低压工质泵24，所述低压工质泵24与所述低温ORC发电系统冷却器23、所述低温换热器19连接，所述低压工质泵24获得来自所述低温ORC发电冷却器23的低温低压有机工质液体，并将所述低温低压有机工质液体输送至所述低温换热器19。

具体来说，所述低压工质泵24的入口与所述低温ORC发电系统冷却器23的出口连接，以获得来自所述低温ORC发电系统冷却器23的所述低温低压有机工质液体；所述低压工质泵24的出口与所述低温换热器19的入口连接，将所述低温低压有机工质液体输送至所述低温换热器19进行再利用。

进一步地，所述系统还包括：安全阀，所述安全阀分别与所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17连接，防止所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17发生危险事故。

进一步地，所述系统还包括：排气阀，所述排气阀分别与所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17连接，分别对所述高温喷淋塔2和/或所述缓冲罐4和/或所述低温喷淋塔15和/或所述油水分离器17进行排气减压。

进一步地，所述系统还包括：感测单元，所述感测单元分别与所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温换热器6、所述高压膨胀机7、所述高压发电机8、所述高温ORC发电系统冷却器10、所述高压工质泵11、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述低温增压泵16、所述油水分离器17、所述低温换热器19、所述低压膨胀机20、所述低压发电机21、所述低温循环水泵18、所述低温ORC发电系统冷却器23、所述低压工质泵24、所述抽气泵29、所述不凝气体处理装置25连接，分别感测所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温换热器6、所述高压膨胀机7、所述高压发电机8、所述高温ORC发电系统冷却器10、所述高压工质泵11、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述低温增压泵16、所述油水分离器17、所述低温换热器19、所述低压膨胀机20、所述低压发电机21、所述低温循环水泵18、所述低温ORC发电系统冷却器23、所述低压工质泵24、所述抽气泵29、所述不凝气体处理装置25的工作参数，并将所述工作参数传给控制单元。

进一步地，所述系统还包括：控制单元，所述控制单元分别与所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温换热器6、所述高压膨胀机7、所述高压发电机8、所述高温ORC发电系统冷却器10、所述高压工质泵11、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述低温增压泵16、所述油水分离器17、所述低温换热器19、所述低压膨胀机20、所述低压发电机21、所述低温循环水泵18、所述低温ORC发电系统冷却器23、所述低压工质泵24、所述抽气泵29、所述不凝气体处理装置25控制连接，分别控制所述高压分离器1、所述高温喷淋塔2、所述高温增压水泵3、所述缓冲罐4、所述高温换热器6、所述高压膨胀机7、所述高压发电机8、所述高温ORC发电系统冷却器10、所述高压工质泵11、所述低压分离器14、所述低温喷淋塔15、所述低温增压泵16、所述油水分离器17、所述低温换热器19、所述低压膨胀机20、所述低压发电机21、所述低温循环水泵18、所述低温ORC发电系统冷却器23、所述低压工质泵24、所述抽气泵29、所述不凝气体处理装置25的启停和工作。

进一步地，所述控制单元还包括：

油水分离器液位控制系统(图中未示出)，所述的油水分离器液位控制系统用于控制油水分离器17的液位实现所述油水分离器17的液位保持在合理的范围之内。所述的油水分离器液位控制系统通过液位计控制外输泵频率和输送至油田集输系统28管路上的电动阀的开启角度，通过向油田集输系统28输水；当液位计的液位到达下限时，则关闭电动阀，从而实现对油水分离器17液位的控制。

不凝气排放控制系统(图中未示出)，所述的不凝气排放控制系统用于控制不凝气向不凝气体处理装置25的排放。所述的不凝气排放系统，通过喷淋塔的不凝气体收集部分的压力，控制电动阀开闭和抽气泵29的启停，从而实现对不凝气排放的控制。

不凝气体处理控制系统(图中未示出)，所述的不凝气体处理控制系统用于控制不凝气体处理装置25的启停。当有不凝气体送入不凝气体处理装置25，所述的不凝气体处理控制系统便会启动不凝气体处理装置25，对不凝气体进行无害化处理。

ORC发电控制系统(图中未示出)，所述的ORC控制系统用于控制工质泵输出有机工质的压力，进而控制有机工质的汽化温度和过热度，最终控制ORC发电系统的发电量。

冷却器控制系统(图中未示出)，所述的冷却器控制系统用于控制冷却器的水泵或风机的频率和启停，实现所述冷却器出口有机工质液体温度保持在合理的范围之内。

本申请提供的一种油田高温采出液余热回收及发电系统至少具有如下技术效果：

1、本申请实施例提供一种油田高温采出液余热回收及发电系统，所述系统将油田高温采出液进行高压和常压两级分离，将两级分离出来的不同压力和温度的油田含油废汽分别回收，并利用回收油田含油废汽的温度和能级不同而形成的不同温度的冷凝液分别与高、低温ORC发电系统耦合进行两级发电。通过上述技术方案，解决了现有技术中油田高温采出液在降温降压处理过程中，生成的含油废汽直接排放入大气层所带来的污染和热量浪费的技术问题，达到油田密闭集输，回收油气资源，提高油田含油废汽的热能利用效率，减少废汽对环境的污染和实现油田外排废汽余热的梯级利用的技术效果。

2、本申请实施例通过将来自所述高温换热器的所述降温的冷凝液一部分输送至所述高温喷淋塔循环利用，一部分输送至所述油水分离器分离出油和水，具有减少油气资源浪费，减少污染的技术效果。

3、本申请实施例通过使用低温喷淋塔对所述含油废汽和所述降温的高温不凝气体进行冷热交换，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体，对所述低温不凝气体进行收集，达到对油气资源的回收利用，减少污染的技术效果。

4、本申请实施例通过使用抽气泵将来自所述低温喷淋塔的低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置，并进行无害化处理，达到减少污染的技术效果。

5、本申请实施例通过低温换热器将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔作为冷却水使用，通过将来自所述高温喷淋塔的高温不凝气体输送至所述低温喷淋塔再利用，达到了减少浪费，减少污染的技术效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种油田高温采出液余热回收及发电系统，其特征在于，所述系统包括：

一高压分离器，所述高压分离器与油井连接，所述高压分离器获得来自所述油井的高温采出液，将所述高温采出液分离成中温采出液和高温含油废汽；

一高温喷淋塔，所述高温喷淋塔与所述高压分离器连接，所述高温喷淋塔获得来自所述高压分离器的高温含油废汽，将所述高温含油废汽进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离高温不凝气体；

一高温增压水泵，所述高温增压水泵分别与所述高温喷淋塔、高温换热器连接，所述高温增压水泵获得来自所述高温喷淋塔的高温冷凝液，并将所述高温冷凝液输送至所述高温换热器；

一高温换热器，所述高温换热器分别与所述高温增压水泵、缓冲罐连接，所述高温换热器获得来自所述高温增压水泵的高温冷凝液，并将所述高温冷凝液与高温ORC发电系统有机工质进行冷热交换，形成高温高压有机工质气体和降温的冷凝液；

一缓冲罐，所述缓冲罐分别与所述高温换热器、油水分离器、高温循环水泵连接，所述缓冲罐存储所述降温的冷凝液；

一高温循环水泵，所述高温循环水泵分别与所述高温喷淋塔、所述缓冲罐连接，所述高温循环水泵获得来自所述缓冲罐的所述降温的冷凝液，将所述降温的冷凝液输送至所述高温喷淋塔；

一高压膨胀机，所述高压膨胀机与所述高温换热器连接，所述高压膨胀机获得来自所述高温换热器的高温高压有机工质气体，并对所述高温高压有机工质气体做功，形成低温低压有机工质气体；

一高压发电机，所述高压发电机与所述高压膨胀机连接，所述高压发电机获得来自所述高压膨胀机的功，并将所述功转化成电；

一高温ORC发电系统冷却器，所述高温ORC发电系统冷却器与所述高压膨胀机连接，所述高温ORC发电系统冷却器获得来自所述高压膨胀机的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体；

一高压工质泵，所述高压工质泵与所述高温ORC发电系统冷却器、所述高温换热器连接，所述高压工质泵获得来自所述高压ORC发电系统冷却器的低温低压有机工质液体，并将所述低温低压有机工质液体输送至所述高温换热器；

一低压分离器，所述低压分离器与所述高压分离器连接，所述低压分离器获得来自所述高压分离器的中温采出液，并将所述中温采出液分离成低温采出液和低温含油废汽；

一低温喷淋塔，所述低温喷淋塔分别与所述低压分离器、所述高温喷淋塔连接，所述低温喷淋塔获得来自所述低压分离器的低温含油废汽和来自所述高温喷淋塔的高温不凝气体，并对所述低温含油废汽和所述高温不凝气体进行冷热交换，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体；

一低温增压泵，所述低温增压泵分别与所述低温喷淋塔、油水分离器连接，所述低温增压泵获得来自所述低温喷淋塔的低温冷凝液，并将所述低温冷凝液输送至所述油水分离器；

一油水分离器，所述油水分离器与所述低温增压泵、所述缓冲罐连接，所述油水分离器获得来自所述低温增压泵的低温冷凝液和来自所述缓冲罐的所述降温的冷凝液，将所述低温冷凝液和所述降温的冷凝液混合成混合冷凝液，并将所述混合冷凝液分离成油部分和水部分；

一低温循环水泵，所述低温循环水泵分别与所述油水分离器、低温换热器连接，所述低温循环水泵获得来自所述油水分离器的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分输送至所述低温换热器；

一低温换热器，所述低温换热器与所述油水分离器、所述低温喷淋塔连接，所述低温换热器获得来自所述油水分离器的所述水部分的大部分，并将所述水部分的大部分与低温ORC发电系统有机工质进行冷热交换，形成中温中压有机工质气体和低温冷却水，并将所述低温冷却水输送至所述低温喷淋塔；

一低压膨胀机，所述低压膨胀机与所述低温换热器连接，所述低压膨胀机获得来自所述低温换热器的中温中压有机工质气体，并对所述中温中压有机工质气体做功，形成低温低压有机工质气体；

一低压发电机，所述低压发电机与所述低压膨胀机连接，所述低压发电器获得来自所述低压膨胀机的功，并将所述功转化成电；

一低温ORC发电系统冷却器，所述低温ORC发电系统冷却器与所述低压膨胀机连接，所述低温ORC发电系统冷却器获得来自所述低压膨胀机的低温低压有机工质气体，并冷却所述低温低压有机工质气体，形成低温低压有机工质液体；

一低压工质泵，所述低压工质泵与所述低温ORC发电系统冷却器、所述低温换热器连接，所述低压工质泵获得来自所述低温ORC发电冷却器的低温低压有机工质液体，并将所述低温低压有机工质液体输送至所述低温换热器。

2.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述高温喷淋塔还包括：

喷淋部分，所述喷淋部分位于所述高温喷淋塔的中部，对所述高温含油废汽进行喷淋；

高温废汽冷凝部分，所述高温废汽冷凝部分位于所述高温喷淋塔的下部，对所述高温含油废汽进行冷凝，形成高温冷凝液，并分离高温不凝气体；

高温不凝气体收集部分，所述高温不凝气体收集部分位于所述高温喷淋塔的上部，对所述高温不凝气体进行收集。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

安全阀，所述安全阀分别与所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器连接，防止所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器发生危险事故。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

排气阀，所述排气阀分别与所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器连接，分别对所述高温喷淋塔和/或所述缓冲罐和/或所述低温喷淋塔和/或所述油水分离器进行排气减压。

5.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述低温喷淋塔还包括：

喷淋部分，所述喷淋部分位于所述低温喷淋塔的中部，对所述低温含油废汽和所述高温不凝气体进行喷淋；

低温废汽冷凝部分，所述低温废汽冷凝部分位于所述低温喷淋塔的下部，对所述低温含油废汽和所述高温不凝气进行冷凝，形成低温冷凝液，并分离低温不凝气体；

低温不凝气体收集部分，所述低温不凝气体收集部分位于所述低温喷淋塔的上部，对所述低温不凝气体进行收集。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

抽气泵，所述抽气泵分别与所述低温喷淋塔、所述不凝气体处理装置连接，所述抽气泵获得来自所述低温喷淋塔的所述低温不凝气体，并将所述低温不凝气体抽送至不凝气体处理装置。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

感测单元，所述感测单元分别与所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置连接，分别感测所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述低压工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置的工作参数，并将所述工作参数传给控制单元。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制单元，所述控制单元分别与所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置控制连接，分别控制所述高压分离器、所述高温喷淋塔、所述高温增压水泵、所述缓冲罐、所述高温换热器、所述高压膨胀机、所述高压发电机、所述高温ORC发电系统冷却器、所述高压工质泵、所述低压分离器、所述低温喷淋塔、所述低温增压泵、所述油水分离器、所述低温换热器、所述低压膨胀机、所述低压发电机、所述低温循环水泵、所述低温ORC发电系统冷却器、所述低压工质泵、所述抽气泵、所述不凝气体处理装置的启停和工作。