CN209959226U - 一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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；设置于冷空气入口处的注气泵；与冷烟气排出口和废水排出口连接的脱硫塔，脱硫塔的下端连接排液泵；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助燃空气注入口处的注入设备、喷淋装置、排液泵及空气压缩机的电源，上述系统将油田注气锅炉产生的废气废液再利用于油田开采，提高采油效率，进一步降低油田开采的成本。

Description

一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统

技术领域

本实用新型涉及油田注气技术领域，特别涉及一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统。

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，水源的一次向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，如何将油田注气锅炉产生的废气废液再利用于油田开采，提高采油效率，进一步降低油田开采的成本，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合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，能够将油田注气锅炉产生的废气废液再利用于油田开采，提高采油效率，进一步降低油田开采的成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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，所述热交换器的一端开口且开口处设置法兰，法兰外侧通过螺栓密封设置有端盖，所述端盖以及换热腔另一端的侧壁上设置与螺旋形空气换热管的两端可拆卸对接的通气孔，所述换热器内腔套设有与其内壁贴合的内套筒，内套筒侧壁上设置与废烟气入口和冷烟气排出口位置对应的圆孔，螺旋形空气换热管位于套筒内；

设置于所述冷空气入口处的注气泵；

与所述冷烟气排出口和废水排出口连接的脱硫塔，所述脱硫塔位于蒸汽发生室外，冷烟气排出口通过抽气泵连接于脱硫塔下端，且废水排出口与位于脱硫塔顶部的喷淋装置连接，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；

与所述脱硫塔的顶端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、喷淋装置、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。

本实用新型所提供的合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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，此外，热交换器的一端通过法兰及端盖设置可打开的结构，换热腔内置内套筒，便于将内套筒及空气换热管取出进行烟灰清理或进行更换，以进一步保证换热效率，冷烟气排出口和废水排出口与脱硫塔连接，通过顶部喷淋装置将冷烟气中的二氧化硫进一步溶解于废水中，再利用后的废水通过排液泵排出脱硫塔，可进一步改善废烟气直接排放造成的大气污染问题，并实现了废水的有效利用，节约水资源，最后经过处理的废烟气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产生的废气废水收集再利用于油田开采，提高采油效率，进一步降低油田开采的成本。

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合理利用蒸汽采油工艺中废气废液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、法兰；13、端盖；14、内套筒；15、注气泵；16、脱硫塔；17、抽气泵；18、喷淋装置；19、排液泵；20、空气压缩机；21、太阳能电池板；22、太阳能控制器；23；蓄电池。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，能够将油田注气锅炉产生的废气废液再利用于油田开采，提高采油效率，进一步降低油田开采的成本。

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合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统的结构示意图。

本实用新型所提供的合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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，热交换器的一端开口且开口处设置法兰12，法兰外侧通过螺栓密封设置有端盖13，端盖以及换热腔另一端的侧壁上设置与螺旋形空气换热管的两端可拆卸对接的通气孔，换热器内腔套设有与其内壁贴合的内套筒14，内套筒侧壁上设置与废烟气入口和冷烟气排出口位置对应的圆孔，螺旋形空气换热管位于套筒内；设置于所述冷空气入口处的注气泵15；与冷烟气排出口和废水排出口连接的脱硫塔16，脱硫塔位于蒸汽发生室外，冷烟气排出口通过抽气泵17连接于脱硫塔下端，且废水排出口与位于脱硫塔顶部的喷淋装置18连接，脱硫塔的顶端设置排气口，脱硫塔的下端连接排液泵19；与脱硫塔的顶端排气口连接的空气压缩机20；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、喷淋装置、排液泵及空气压缩机的电源。

本实用新型所提供的合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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，此外，热交换器的一端通过法兰及端盖设置可打开的结构，换热腔内置内套筒，便于将内套筒及空气换热管取出进行烟灰清理或进行更换，以进一步保证换热效率，冷烟气排出口和废水排出口与脱硫塔连接，通过顶部喷淋装置将冷烟气中的二氧化硫进一步溶解于废水中，再利用后的废水通过排液泵排出脱硫塔，可进一步改善大气污染问题，并实现了废水的有效利用，节约水资源，最后经过处理的废烟气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，进一步提高了油田注气锅炉废烟气的回收利用率，并进一步降低了油田开采的成本。

具体的，本实用新型所提供的合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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21，与太阳能电池板连接的太阳能控制器22，与太阳能控制器连接的蓄电池23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合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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，对于有条件连接市电的施工区，可通过市电连接进一步保障系统的连续运行。

以上对本实用新型所提供的一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液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 (3)

1.一种合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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，所述热交换器的一端开口且开口处设置法兰，法兰外侧通过螺栓密封设置有端盖，所述端盖以及换热腔另一端的侧壁上设置与螺旋形空气换热管的两端可拆卸对接的通气孔，所述换热器内腔套设有与其内壁贴合的内套筒，内套筒侧壁上设置与废烟气入口和冷烟气排出口位置对应的圆孔，螺旋形空气换热管位于套筒内；

设置于所述冷空气入口处的注气泵；

与所述冷烟气排出口和废水排出口连接的脱硫塔，所述脱硫塔位于蒸汽发生室外，冷烟气排出口通过抽气泵连接于脱硫塔下端，且废水排出口与位于脱硫塔顶部的喷淋装置连接，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；

与所述脱硫塔的顶端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、喷淋装置、排液泵及空气压缩机的电源。

2.如权利要求1所述的合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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所述的合理利用蒸汽采油工艺中废气废液的注气采油系统，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。