CN215633397U - 一种用于油气田的撬装化供能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于油气田的撬装化供能系统，包括循环水系统，其内具有循环流动的循环水；供能系统，包括：内燃机发电机组，所述内燃机发电机组在运行过程中能够产生电能和热能，所述内燃机发电机组产生的热能包括第一热能和第二热能；一次加温系统，包括：空气源热泵，所述空气源热泵能够利用所述第一热能将所述循环水系统中的循环水加热、实现循环水的一次加温；二次加温系统，包括：烟气余热回收装置，所述烟气余热回收装置能够利用所述第二热能将所述循环水系统中的循环水再次加热、实现循环水的二次加温，本实用新型所述的用于油气田的撬装化供能系统具有结构简单、易于实现，能源利用率高、成本低的优点。

Description

一种用于油气田的撬装化供能系统

技术领域

本实用新型涉及油气田井口开采与集输领域，特别涉及一种用于油气田的撬装化供能系统。

背景技术

油气田在油气资源的开采和生产过程中，多为同时用电用热的能耗方式。其中，用电主要涉及开采、输送、加热等过程的使用，用热主要涉及管道伴热、储罐伴热维温等方面的使用。

中国作为世界第二大炼油国和石油消费国，第三大天然气消费国，原油对外依存度近70％，天然气对外依存度超过40％。因此，在油气资源的开采和生产过程中需要消耗大量的电能和热能。

但是，在资源日益紧缺、环境日益恶化的今天，电能和热能的大量消耗无疑会加速资源损耗、加剧环境恶化，且不利于油气资源开采和生产过程中成本的降低。

为解决上述技术问题，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型设计出一种用于油气田的撬装化供能系统，以提供一种能够为油气田供电、供热，同时能够有效减少油气资源开采和生产过程中天然气及原油等资源的消耗量，降低运行成本的供能系统。

一种用于油气田的撬装化供能系统，包括：循环水系统，其内具有循环流动的循环水；供能系统，包括：内燃机发电机组，所述内燃机发电机组在运行过程中能够产生电能和热能，所述内燃机发电机组产生的热能包括能够将附近空气加热的第一热能和排放的高温烟气所蕴含的第二热能；一次加温系统，包括：空气源热泵，所述空气源热泵能够利用所述内燃机发电机组产生的第一热能将所述循环水系统中的循环水加热、实现循环水的一次加温；二次加温系统，包括：烟气余热回收装置，所述烟气余热回收装置能够利用所述内燃机发电机组产生的第二热能将所述循环水系统中的循环水再次加热、实现循环水的二次加温。

进一步的，所述供能系统还包括能源监控柜，所述能源监控柜在运行过程中能够将其周围的空气加热产生第三热能，所述空气源热泵能够利用所述第一热能和/或第三热能实现循环水的一次加温。

进一步的，所述循环水系统包括能够将循环水依次通入所述空气源热泵和烟气余热回收装置内实现所述一次加温和二次加温的若干管道。

进一步的，所述循环水系统包括依次设置的供热回水管道、循环水箱、循环水进水管道、循环水出水管道和供热出水管道。

进一步的，所述循环水系统还包括循环水泵，所述循环水泵能够驱使所述循环水系统中的循环水流动。

进一步的，所述用于油气田的撬装化供能系统还包括电加热装置，所述电加热装置能够对所述循环水进行加热。

进一步的，所述电加热装置位于所述循环水箱内，所述循环水箱为封闭式常压储水箱，所述循环水箱上设置呼吸孔与外界连接。

进一步的，所述烟气余热回收装置设置在所述内燃机发电机组的排烟管道上，所述烟气余热回收装置为管壳式换热器。

进一步的，在所述能源监控柜和内燃机发电机组的外围设置隔离罩，在所述隔离罩上设置进气格栅，所述进气格栅包括位于所述内燃机发电机组附近的第一进气格栅和位于所述能源监控柜附近的第二进气格栅。

进一步的，所述用于油气田的撬装化供能系统还包括：循环水和所述内燃机发电机组中燃料的温度与压力监测装置；位于所述内燃机发电机组的安装室内的可燃气报警装置；所述用于油气田的撬装化供能系统的内部温度监控装置；以及监控系统。

本申请所述的用于油气田的撬装化供能系统具有以下优点：

第一，通过对能源的合理分配和利用，实现了能源的充分利用，达到了减少能源消耗、科学供电供热的目的；

第二，通过远程监控模式达到无人值守，减少了人员成本，降低了人员劳动强度，节省了开支；

第三，所述用于油气田的撬装化供能系统结构简单、便于实现。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于油气田的撬装化供能系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、消音器；2、烟道；3、烟气余热回收装置；4、排风道；5、进气格栅；51、第一进气格栅；52、第二进气格栅；6、能源监控柜；7、内燃机发电机组；8、空气源热泵；9、循环水泵；10、循环水进水管道；11、电加热装置；12、循环水箱；13、供热回水管道；14、供热出水管道；15、循环水出水管道。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，一种用于油气田的撬装化供能系统，包括：循环水系统，其内具有循环流动的循环水；供能系统，包括：内燃机发电机组7，所述内燃机发电机组7在运行过程中能够产生电能和热能，所述内燃机发电机组7产生的热能包括能够将其附近空气加热的第一热能和排放的高温烟气所蕴含的第二热能；一次加温系统，包括：空气源热泵8，所述空气源热泵8能够利用所述内燃机发电机组7产生的第一热能将所述循环水系统中的循环水加热、实现循环水的一次加温；二次加温系统，包括：烟气余热回收装置3，所述烟气余热回收装置3能够利用所述内燃机发电机组7产生的第二热能将所述循环水系统中的循环水再次加热、实现循环水的二次加温。

本申请所述用于油气田的撬装化供能系统能够首先通过内燃机发电机组7为所述用于油气田的撬装化供能系统供应电能，其产生的电能可直接供用电设备使用。在此基础上，对所述内燃机发电机组7的能源进行了利用，具体包括：通过所述空气源热泵8利用所述内燃机发电机组7周围的热空气将所述循环水系统中的循环水加热、实现循环水的一次加温；之后利用所述内燃机发电机组7产生的高温烟气将所述循环水系统中的循环水再次加热、实现循环水的二次加温，最终实现能源的重复利用，节能环保、减少了能源消耗。

进一步的，所述内燃机发电机组7的类型可以根据现场情况进行调节，匹配燃气型内燃发电机组或者燃油型内燃发电机组。

进一步的，所述烟气余热回收装置3设置在所述内燃机发电机组7的排烟管道上，所述烟气余热回收装置3为不锈钢管壳式换热器，所述烟气余热回收装置3内部的换热管路可以为销钉管、光管、鳍片管中的一种或多种。

进一步的，所述供能系统还包括能源监控柜6，所述能源监控柜6在运行过程中能够将其周围的空气加热产生第三热能，所述空气源热泵8能够利用所述第一热能和/或第三热能实现循环水的一次加温。当本申请所述用于油气田的撬装化供能系统包含所述能源监控柜6和内燃机发电机组7时，所述第一热能包括所述内燃机发电机组7和能源监控柜6产生的能够将周围空气加热的热能。

进一步的，所述循环水系统包括能够将循环水依次通入所述空气源热泵8和烟气余热回收装置3内、实现所述循环水的一次加温和二次加温的若干管道。

具体的，所述循环水系统包括依次设置的供热回水管道13、循环水箱12、循环水进水管道10、循环水泵9、循环水出水管道15和供热出水管道14。

其中，所述供热回水管道13的进水端与外部供水装置相连接，出水端与所述循环水箱12的进水口相连接，其中所述外部供水装置输入所述供热回水管道13内的水可以为经由所述供热出水管道14排出、并与外部用热设备进行热交换之后再次返回所述供热回水管道13的循环水，也可以为新输入的水。

进一步的，所述循环水箱12的出水口与所述循环水进水管道10的进水端相连接，所述循环水进水管道10的出水端与所述空气源热泵8的进水口相连接。

更进一步的，所述循环水进水管道10上还设置有循环水泵9，所述循环水泵9能够为所述循环水的流动提供动能、驱使所述循环水系统中的循环水流动。当然，所述循环水泵9还可以设置在所述循环水系统中的其他位置。

进一步的，所述循环水进水管道10排出的循环水能够通过所述空气源热泵8的进水口进入所述空气源热泵8内、在所述空气源热泵8内与高温换热介质，如所述内燃机发电机组7和能源监控柜6周围的热空气进行热交换，使得低温的循环水能够吸收高温换热介质的热量，成为中温循环水，实现循环水的一次加温；之后，从所述空气源热泵8的排水口排出。

进一步的，所述循环水出水管道15的进水端和所述空气源热泵8的排水口相连接、出水端和所述烟气余热回收装置3的进水口相连接，如此，从所述空气源热泵8排出的中温循环水能够通过所述循环水出水管道15进入所述烟气余热回收装置3内、并与所述烟气余热回收装置3内的高温烟气进行二次热交换、成为高温循环水。

进一步的，所述供热出水管道14的进水端和所述烟气余热回收装置3的排水口相连接，出水端与外部用热设备相连接，使得所述烟气余热回收装置3排出的高温循环水能够经由所述供热出水管道14排出，并通入外部用热设备内。

更进一步的，经由所述供热出水管道14排出的高温循环水与外部用热设备进行热交换后，能够再次通过所述供热回水管道13进入所述用于油气田的撬装化供能系统中，如此，循环往复、实现热能的利用。

进一步的，所述用于油气田的撬装化供能系统还包括电加热装置11，当所述一次加温系统和二次加温系统产生的热量不够或者所述内燃机发电机组7和能源监控柜6未工作、所述供热出水管道14排出的循环水温度无法达到使用要求时，可以通过所述电加热装置11对所述循环水进行辅助加热，以满足使用需求。

优选的，所述电加热装置11位于所述循环水箱12内，如此，既可以通过所述电加热装置11对所述循环水进行充分加热，还可以避免所述电加热装置11占用外部空间。

作为本申请的一些实施例，所述循环水箱12为封闭式常压不锈钢储水箱，所述循环水箱12上设置呼吸孔与外界连接。

进一步的，在所述能源监控柜6和内燃机发电机组7的外围设置隔离罩，在所述隔离罩上设置进气格栅5，如此，一方面，可以通过所述隔离罩将所述能源监控柜6和内燃机发电机组7外围的热空气收集起来、使得进入所述空气源热泵8中的热空气温度较高，便于所述空气源热泵8充分利用热能进行热交换，避免了设备结霜问题；另一方面，还可以通过所述进气格栅5向所述隔离罩内输送低温的空气，降低了所述能源监控柜6和内燃机发电机组7的运行温度，确保所述能源监控柜6和内燃机发电机组7外围的空气温度不至于太高、导致设备故障。

作为本申请的一些实施例，所述空气源热泵8可以采用电空气源热泵及燃气型空气源热泵中的一种。

进一步的，所述空气源热泵8具有进风口和排风道4，所述内燃机发电机组7和能源监控柜6周围的热空气能够通过所述空气源热泵8的进风口进入所述空气源热泵8内部，与所述空气源热泵8内的循环水进行热交换、完成一次加温后经由所述排风道4排出。

进一步的，通过所述进气格栅5能够在所述能源监控柜6和内燃机发电机组7外围形成进气区域，具体的，所述进气格栅5包括第一进气格栅51和第二进气格栅52，所述第一进气格栅51位于所述内燃机发电机组7附近，用于向所述内燃机发电机组7周围输送低温空气；所述第二进气格栅52位于所述能源监控柜6附近，用于向所述能源监控柜6周围输送低温空气。

进一步的，所述内燃机发电机组7的排烟口设置用作排烟管道的烟道2，所述内燃机发电机组7排出的高温烟气经由所述烟道2排出。

更进一步的，所述烟气余热回收装置3设置在所述烟道2上，以通过所述内燃机发电机组7排出的高温烟气对所述循环水进行二次加温。

优选的，所述烟道2上还设置有消音器1，所述消音器1能够降低所述烟道2产生的噪音。

进一步的，所述用于油气田的撬装化供能系统采用远程监控模式运行，为实现远程监控模式运行，所述用于油气田的撬装化供能系统还包括燃料和循环水的温度、压力监测装置，所述内燃机发电机组7安装室内的可燃气报警装置，所述用于油气田的撬装化供能系统的内部温度监控装置，以及关键部位视频监控等监控系统，通过多套冗余安全监控系统，保证所述用于油气田的撬装化供能系统能够达到无人值守、安全运行的效果。

作为本申请的一些实施例，所述用于油气田的撬装化供能系统能够为油气田的采出液外输或储罐维温提供热源，减少能源消耗，提高能源综合利用率。

综上所述，不难得出：本申请所述用于油气田的撬装化供能系统具有以下优点：

第一，通过对能源的合理分配和利用，实现了能源的充分利用，达到了减少能源消耗、科学供电供热的目的；

第二，通过远程监控模式达到无人值守，减少了人员成本，降低了人员劳动强度，节省了开支；

第三，所述用于油气田的撬装化供能系统结构简单、便于实现。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，包括：

循环水系统，其内具有循环流动的循环水；

供能系统，包括：内燃机发电机组(7)，所述内燃机发电机组(7)在运行过程中能够产生电能和热能，所述内燃机发电机组(7)产生的热能包括能够将附近空气加热的第一热能和排放的高温烟气所蕴含的第二热能；

一次加温系统，包括：空气源热泵(8)，所述空气源热泵(8)能够利用所述内燃机发电机组(7)产生的第一热能将所述循环水系统中的循环水加热、实现循环水的一次加温；

二次加温系统，包括：烟气余热回收装置(3)，所述烟气余热回收装置(3)能够利用所述内燃机发电机组(7)产生的第二热能将所述循环水系统中的循环水再次加热、实现循环水的二次加温。

2.根据权利要求1所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述供能系统还包括能源监控柜(6)，所述能源监控柜(6)在运行过程中能够将其周围的空气加热产生第三热能，所述空气源热泵(8)能够利用所述第一热能和/或第三热能实现循环水的一次加温。

3.根据权利要求1所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述循环水系统包括能够将循环水依次通入所述空气源热泵(8)和烟气余热回收装置(3)内实现所述一次加温和二次加温的若干管道。

4.根据权利要求3所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述循环水系统包括依次设置的供热回水管道(13)、循环水箱(12)、循环水进水管道(10)、循环水出水管道(15)和供热出水管道(14)。

5.根据权利要求4所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述循环水系统还包括循环水泵(9)，所述循环水泵(9)能够驱使所述循环水系统中的循环水流动。

6.根据权利要求5所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述用于油气田的撬装化供能系统还包括电加热装置(11)，所述电加热装置(11)能够对所述循环水进行加热。

7.根据权利要求6所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述电加热装置(11)位于所述循环水箱(12)内，所述循环水箱(12)为封闭式常压储水箱，所述循环水箱(12)上设置呼吸孔与外界连接。

8.根据权利要求1所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述烟气余热回收装置(3)设置在所述内燃机发电机组(7)的排烟管道上，所述烟气余热回收装置(3)为管壳式换热器。

9.根据权利要求2所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，在所述能源监控柜(6)和内燃机发电机组(7)的外围设置隔离罩，在所述隔离罩上设置进气格栅(5)，所述进气格栅(5)包括位于所述内燃机发电机组(7)附近的第一进气格栅(51)和位于所述能源监控柜(6)附近的第二进气格栅(52)。

10.根据权利要求1所述的用于油气田的撬装化供能系统，其特征在于，所述用于油气田的撬装化供能系统还包括：

循环水和所述内燃机发电机组(7)中燃料的温度与压力监测装置；

位于所述内燃机发电机组(7)的安装室内的可燃气报警装置；

所述用于油气田的撬装化供能系统的内部温度监控装置；

以及，

监控系统。

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