CN209952575U - 一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，包括：蒸汽发生室；注气锅炉，注气锅炉包括废烟气排出口，废水排出口和助燃空气注入口；置于蒸汽发生室内的热交换器；注气泵；脱硫塔；废水存储箱；与脱硫塔的顶端排气口连接的空气压缩机；安装于蒸汽发生室顶部的太阳能供电系统，太阳能供电系统的供电端连接注气泵、抽气泵、喷淋泵、排液泵及空气压缩机的电源，上述系统能够对蒸汽采油工艺中所产生的废烟气进行净化处理，并合理利用净化后的烟气，应用于石油开采，降低油田开采成本。

Description

一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统

技术领域

本实用新型涉及油田注气技术领域，特别涉及一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统。

背景技术

油田目前广泛使用的向地下油层内注入高压蒸汽的方式开采石油，高压蒸汽由注气锅炉产生，油田注气锅炉在产生蒸汽的同时，会产生大量的废烟气，直接排入大气中，由于废烟气中含有二氧化碳、氮气、硫化物等对环境会造成极大污染的有害气体，会污染环境，同时，废烟气中的热量外排也会造成能源的浪费。

油田注气锅炉配套使用的锅炉供水系统会产生一定量的废水，含有大量的盐分，无法正常使用，只能当做污水处理，水源的一次性使用和排放同样会造成水资源的浪费。

另外，向地下石油层注入高压氮气作为一种新型采油方式，正在日益广泛的被油田使用，但是氮气分离设备庞大，无法搬迁，造成运输困难，使用成本高，若开发利用废烟气作为油田注气的气源，无疑前景巨大。

综上所述，如何对蒸汽采油工艺中所产生的废烟气进行净化处理，并合理利用净化后的烟气，应用于石油开采，降低油田开采成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，能够对蒸汽采油工艺中所产生的废烟气进行净化处理，并合理利用净化后的烟气，应用于石油开采，降低油田开采成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，包括：

蒸汽发生室；

置于所述蒸汽发生室内的注气锅炉，所述注气锅炉包括废烟气排出口，废水排出口和助燃空气注入口；

置于所述蒸汽发生室内的热交换器，所述热交换器的换热腔底部的一端设置有与所述废烟气排出口连接的废烟气入口，且换热腔另一端的顶部设置有冷烟气排出口，所述换热腔内横向设置有螺旋形空气换热管，所述空气换热管的两端分别与所述换热腔的左右侧壁密封对接并设置通气口，所述空气换热管靠近冷烟气排出口的一端为冷空气入口且靠近废烟气入口的一端为与所述助燃空气注入口连接的热空气出口；

设置于所述冷空气入口处的注气泵；

位于蒸汽发生室外的脱硫塔，所述脱硫塔下端设置有冷烟气入口，冷烟气入口通过抽气泵连接冷烟气排出口，冷烟气入口内侧连接有开口朝下的L型导气管，冷烟气入口的上方侧壁上设置有投料口，脱硫塔内腔顶部设置喷淋装置，脱硫塔的底端外接有与喷淋装置连通的导液管，且导液管上连接喷淋泵，脱硫塔外侧壁上连接位于烟气入口下方的液位显示器，液位显示器下端的侧壁上设置废水入口，所述脱硫塔的顶端设置排气口，所述脱硫塔的下端连接排液泵；

废水存储箱，废水存储箱的入水口与注气锅炉的废水排出口连接，出水口与脱硫塔的废水入口通过管路及注水泵连通；

与所述排气口连接的空气压缩机；

安装于所述蒸汽发生室顶部的太阳能供电系统，所述太阳能供电系统的供电端连接注气泵、抽气泵、喷淋泵、排液泵及空气压缩机的电源。

优选的，所述太阳能供电系统包括固定于所述蒸汽发生室顶部的太阳能电池板，与所述太阳能电池板连接的太阳能控制器，与所述太阳能控制器连接的蓄电池且太阳能控制器用于控制蓄电池的充放电，所述蓄电池的供电端连接用电器电源。

优选的，所述太阳能供电系统的供电线路与市电线路并行，且均与用电器电源连接，并可通过线路开关实现唯一供电线路的切换。

优选的，所述脱硫塔与空气压缩机之间连接有空气冷却器。

本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，可回收利用注气锅炉产生的废烟气和废水，具体的将废烟气通过废烟气排出口及废烟气入口导入热交换器内，且在热交换器的换热腔横向设置螺旋形空气换热管，螺旋结构的设置增加了冷空气的在换热器内的加热行程，可进一步充分利用废烟气所携带的热能给注气锅炉的助燃空气加热，提高助燃效率，注气泵的设置用于保证助燃空气的注入速度，设置脱硫塔用于去除废气中的二氧化硫等污染气体，具体的，通过换热器降温后的废烟气，从冷烟气排出口，由抽气泵导入脱硫塔下端设置的冷烟气入口，并通过L型导气管导入脱硫塔内，投料口用于投入碱性粉末，并与从废水入口导入的废水混合成碱性溶液，L型导气管的下端没入液面以下，对废烟气进行一次脱硫处理，喷淋泵可通过导液管将脱硫塔内的碱性溶液导向喷淋装置，从碱性溶液中脱出的气体再经过喷淋装置的二次脱硫处理后从脱硫塔顶端的排气口排出，液位显示器便于控制脱硫塔内的废水注入量，当碱性溶液被完全中和后，可通过排液泵排出脱硫塔，进一步降低废烟气对大气环境的污染，并实现了废水的有效利用，节约水资源，废水存储箱起到废水暂存的作用，通过注水泵控制向脱硫塔内一次注入的废水量，从脱硫塔顶端的排气口排出的气体，通过脱硫塔顶端连接的空气压缩机加压，然后作为油田注气采油的气源，注入地下，可提高石油开采效率，此时应用的气源主要成分为蒸汽采油工艺废烟气中分离出的二氧化碳，此外，安装于蒸汽发生室顶部的太阳能供电系统，其供电端连接注气泵、抽气泵、喷淋装置、排液泵及空气压缩机的电源，可充分利用太阳能，合理利用绿色能源，节能环保，上述方案，能够对油田注气锅炉所产生的废烟气进行净化处理，并合理利用净化后的烟气，应用于石油开采，降低油田开采成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统的结构示意图。

图中：1、蒸汽发生室；2、注气锅炉；3、废烟气排出口；4、废水排出口；5、助燃空气注入口；6、热交换器；7、废烟气入口；8、冷烟气排出口；9、空气换热管；10、冷空气入口；11、热空气出口；12、注气泵；13、脱硫塔；14、冷烟气入口；15、抽气泵；16、L型导气管；17、投料口；18、喷淋装置；19、喷淋泵；20、液位显示器；21、废水入口；22、排气口；23、排液泵；24、废水存储箱；25、注水泵；26、空气压缩机；27、太阳能电池板；28太阳能控制器；29、蓄电池。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，对蒸汽采油工艺中所产生的废烟气进行净化处理，并合理利用净化后的烟气，应用于石油开采，降低油田开采成本。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合图1，图1为本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统的结构示意图。

本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，包括：

蒸汽发生室1；置于蒸汽发生室内的注气锅炉2，注气锅炉包括废烟气排出口3，废水排出口4和助燃空气注入口5；置于蒸汽发生室内的热交换器6，热交换器的换热腔底部的一端设置有与废烟气排出口连接的废烟气入口7，且换热腔另一端的顶部设置有冷烟气排出口8，换热腔内横向设置有螺旋形空气换热管9，空气换热管的两端分别与换热腔的左右侧壁密封对接并设置通气口，空气换热管靠近冷烟气排出口的一端为冷空气入口10且靠近废烟气入口的一端为与助燃空气注入口连接的热空气出口11；设置于冷空气入口处的注气泵12；位于蒸汽发生室外的脱硫塔13，脱硫塔下端设置有冷烟气入口14，冷烟气入口通过抽气泵15连接冷烟气排出口，冷烟气入口内侧连接有开口朝下的L型导气管16，冷烟气入口的上方侧壁上设置有投料口17，脱硫塔内腔顶部设置喷淋装置18，脱硫塔的底端外接有与喷淋装置连通的导液管，且导液管上连接喷淋泵19，脱硫塔外侧壁上连接位于烟气入口下方的液位显示器20，液位显示器下端的侧壁上设置废水入口21，脱硫塔的顶端设置排气口22，脱硫塔的下端连接排液泵23；废水存储箱24，废水存储箱的入水口与注气锅炉的废水排出口连接，出水口与脱硫塔的废水入口通过管路及注水泵25连通；与排气口连接的空气压缩机26；安装于蒸汽发生室顶部的太阳能供电系统，太阳能供电系统的供电端连接注气泵、抽气泵、喷淋泵、排液泵及空气压缩机的电源。

本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，可回收利用注气锅炉产生的废烟气和废水，具体的将废烟气通过废烟气排出口及废烟气入口导入热交换器内，且在热交换器的换热腔横向设置螺旋形空气换热管，螺旋结构的设置增加了冷空气的在换热器内的加热行程，可进一步充分利用废烟气所携带的热能给注气锅炉的助燃空气加热，提高助燃效率，注气泵的设置用于保证助燃空气的注入速度，设置脱硫塔用于去除废气中的二氧化硫等污染气体，具体的，通过换热器降温后的废烟气，从冷烟气排出口，由抽气泵导入脱硫塔下端设置的冷烟气入口，并通过L型导气管导入脱硫塔内，投料口用于投入碱性粉末，并与从废水入口导入的废水混合成碱性溶液，L型导气管的下端没入液面以下，对废烟气进行一次脱硫处理，喷淋泵可通过导液管将脱硫塔内的碱性溶液导向喷淋装置，从碱性溶液中脱出的气体再经过喷淋装置的二次脱硫处理后从脱硫塔顶端的排气口排出，液位显示器便于控制脱硫塔内的废水注入量，当碱性溶液被完全中和后，可通过排液泵排出脱硫塔，进一步降低废烟气对大气环境的污染，并实现了废水的有效利用，节约水资源，废水存储箱起到废水暂存的作用，通过注水泵控制向脱硫塔内一次注入的废水量，从脱硫塔顶端的排气口排出的气体，通过脱硫塔顶端连接的空气压缩机加压，然后作为油田注气采油的气源，注入地下，可提高石油开采效率，此时应用的气源主要成分为蒸汽采油工艺废烟气中分离出的二氧化碳，此外，安装于蒸汽发生室顶部的太阳能供电系统，其供电端连接注气泵、抽气泵、喷淋装置、排液泵及空气压缩机的电源，可充分利用太阳能，合理利用绿色能源，节能环保，上述方案，能够对油田注气锅炉所产生的废烟气进行净化处理，并合理利用净化后的烟气，应用于石油开采，降低油田开采成本。

本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，太阳能供电系统包括固定于蒸汽发生室顶部的太阳能电池板27，与太阳能电池板连接的太阳能控制器28，与太阳能控制器连接的蓄电池29且太阳能控制器用于控制蓄电池的充放电，蓄电池的供电端连接用电器电源。

为了进一步优化技术方案，本实用新型所提供的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，太阳能供电系统的供电线路与市电线路并行，且均与用电器电源连接，并可通过线路开关实现唯一供电线路的切换，在充分利用绿色能源的同时，保证系统的正常稳定运行。

具体的，对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，其脱硫塔与空气压缩机之间连接有空气冷却器，用于去除脱去二氧化硫气体的废烟气中混有的水汽。

以上对本实用新型所提供的一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，其特征在于，包括：

蒸汽发生室；

置于所述蒸汽发生室内的注气锅炉，所述注气锅炉包括废烟气排出口，废水排出口和助燃空气注入口；

置于所述蒸汽发生室内的热交换器，所述热交换器的换热腔底部的一端设置有与所述废烟气排出口连接的废烟气入口，且换热腔另一端的顶部设置有冷烟气排出口，所述换热腔内横向设置有螺旋形空气换热管，所述空气换热管的两端分别与所述换热腔的左右侧壁密封对接并设置通气口，所述空气换热管靠近冷烟气排出口的一端为冷空气入口且靠近废烟气入口的一端为与所述助燃空气注入口连接的热空气出口；

设置于所述冷空气入口处的注气泵；

位于蒸汽发生室外的脱硫塔，所述脱硫塔下端设置有冷烟气入口，冷烟气入口通过抽气泵连接冷烟气排出口，冷烟气入口内侧连接有开口朝下的L型导气管，冷烟气入口的上方侧壁上设置有投料口，脱硫塔内腔顶部设置喷淋装置，脱硫塔的底端外接有与喷淋装置连通的导液管，且导液管上连接喷淋泵，脱硫塔外侧壁上连接位于烟气入口下方的液位显示器，液位显示器下端的侧壁上设置废水入口，所述脱硫塔的顶端设置排气口，所述脱硫塔的下端连接排液泵；

废水存储箱，废水存储箱的入水口与注气锅炉的废水排出口连接，出水口与脱硫塔的废水入口通过管路及注水泵连通；

与所述排气口连接的空气压缩机；

安装于所述蒸汽发生室顶部的太阳能供电系统，所述太阳能供电系统的供电端连接注气泵、抽气泵、喷淋泵、排液泵及空气压缩机的电源。

2.如权利要求1所述的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，其特征在于，所述太阳能供电系统包括固定于所述蒸汽发生室顶部的太阳能电池板，与所述太阳能电池板连接的太阳能控制器，与所述太阳能控制器连接的蓄电池且太阳能控制器用于控制蓄电池的充放电，所述蓄电池的供电端连接用电器电源。

3.如权利要求1所述的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，其特征在于，所述太阳能供电系统的供电线路与市电线路并行，且均与用电器电源连接，并可通过线路开关实现唯一供电线路的切换。

4.如权利要求1所述的对蒸汽采油工艺中废气废水再利用的注气采油系统，其特征在于，所述脱硫塔与空气压缩机之间连接有空气冷却器。

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