一种油田高温采出液余热回收及发电系统技术方案

本发明专利技术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，所述系统通过常压分离器将高温采出液分离成低温采出液和含油废汽；通过喷淋塔将含油废汽生成高温冷凝液并分离低温不凝气体；通过油水分离器将高温冷凝液分离成油部分和水部分，将水部分输送至换热器与ORC发电系统的有机工质进行换热，水部分经换热器降温后再输送至喷淋塔循环利用；经换热得到的高温高压有机工质气体在膨胀机内做功，再由膨胀机带动发电机发电；由高温高压有机工质气体最终生成的低温低压有机工质液体可再利用至换热器。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所带来的污染和热量浪费的问题。

Waste heat recovery and power generation system for high temperature produced fluid in Oilfield

The invention belongs to the technical field of petroleum exploitation, in particular relates to an oil field high temperature produced liquid waste heat recovery and power generation system, which separates high temperature produced liquid into low temperature produced liquid and oil-bearing waste steam through an atmospheric pressure separator, generates high temperature condensate from oil-bearing waste steam through a spray tower and separates low temperature non-condensable gas through oil-water; The separator separates the high temperature condensate into oil part and water part, transfers the water part to the heat exchanger and the organic working medium of ORC power generation system for heat exchange, and transfers the water part to the spray tower for recycling after cooling by the heat exchanger; the high temperature and high pressure organic working medium gas obtained by heat exchange works in the expander and is driven by the expander. Generator power generation; low-temperature and low-pressure organic working fluid produced by high-temperature and high-pressure organic working fluid gas can be reused to the heat exchanger. Through the above technical scheme, the problems of pollution and heat waste caused by the high temperature produced liquid in the oil field in the process of temperature and pressure reduction treatment in the prior art are solved.

【技术实现步骤摘要】
一种油田高温采出液余热回收及发电系统
本专利技术属于石油开采
，尤其涉及一种油田高温采出液余热回收及发电系统。
技术介绍
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，专利技术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，因此造成环境污染、浪费热能，浪费油气资源。
技术实现思路
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，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。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：一常压分离器，所述常压分离器与油井连接，所述常压分离器获得来自油井的所述高温采出液，并将所述高温采出液分离成低温采出液和含油废汽；一喷淋塔，所述喷淋塔与所述常压分离器连接，所述喷淋塔获得来自所述常压分离器的所述含油废气，进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离低温不凝气体；一油水分离器，所述油水分离器与所述喷淋塔连接，所述油水分离器获得来自所述喷淋塔的所述高温冷凝液，并将所述高温冷凝液分离成油部分和水部分；一换热器，所述换热器分别与所述油水分离器、所述喷淋塔连接，所述换热器获得来自所述油水分离器的所述水部分，并将所述水部分与ORC发电系统的有机工质进行冷热交换，形成高温高压有机工质气体和低温水，并将所述低温水输送至所述喷淋塔；一膨胀机，所述膨胀机与所述换热器连接，所述膨胀机获得来自换热器的所述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，并将所述功输送给发电机；一发电机，所述发电机与所述膨胀机连接，所述发电机获得来自所述膨胀机的功，并将所述功转化成电；一冷却器，所述冷却器与所述膨胀机连接，所述冷却器获得来自所述膨胀机的低温低压有机工质气体，并将所述低温低压有机工质气体冷却，形成低温低压有机工质液体；一工质泵，所述工质泵分别与所述冷却器、所述换热器连接，所述工质泵获得来自所述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换热器。进一步地，所述系统还包括：一增压泵，所属增压泵分别与所述喷淋塔、所述油水分离器连接，所述增压泵获得来自所述喷淋塔的所述高温冷凝液，并将所述高温冷凝液输送至所述油水分离器。进一步地，所述系统还包括：一循环水泵，所述循环水泵分别与所述油水分离器、所述换热器连接，所述循环水泵获得来自所述油水分离器的水部分，并将所述水部分输送至所述换热器。进一步地，所述喷淋塔还包括：喷淋部分，所述喷淋部分位于所述喷淋塔的中部，对来自所述常压分离器的所述含油废汽进行喷淋；废汽冷凝部分，所述废汽冷凝部分位于所述喷淋塔的下部，对所述含油废汽进行冷凝，形成高温冷凝液，并分离低温不凝气体；不凝气体收集部分，所述不凝气体收集部分位于所述喷淋塔的上部，对所述低温不凝气体进行收集。进一步地，所述系统还包括：安全阀，所述安全阀分别与所述喷淋塔和/或所述油水分离器连接，防止所述喷淋塔和/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喷淋塔和/或所述油水分离器连接，对所述喷淋塔和/或所述油水分离器进行排气减压。进一步地，所述系统还包括：抽气泵，所述抽气泵与所述喷淋塔连接，所述抽气泵获得来自所述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：油田集输系统，所述油田集输系统与所述油水分离器连接，回收来自所述油水分离器的所述油部分。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常压分离器、所述喷淋塔、所述增压泵、所述油水分离器、所述换热器、所述膨胀机、所述发电机、所述循环水泵、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气处理装置连接，感测所述所述常压分离器、所述喷淋塔、所述增压泵、所述油水分离器、所述换热器、所述膨胀机、所述发电机、所述循环水泵、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气处理装置的工作参数，并将所述工作参数传输给控制单元。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常压分离器、所述喷淋塔、所述增压泵、所述油水分离器、所述换热器、所述膨胀机、所述发电机、所述循环水泵、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气处理装置控制连接，控制所述常压分离器、所述喷淋塔、所述增压泵、所述油水分离器、所述换热器、所述膨胀机、所述发电机、所述循环水泵、所述冷却器、所述工质泵、所述抽气泵、所述不凝气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、本申请实施例提供的一种油田高温采出液余热回收及发电系统，所述系统通过常压分离器将高温采出液降温降压分离成低温采出液和含油废汽；利用喷淋塔将含油废汽进行冷热交换，生成高温冷凝液并分离出低温不凝气体，然后利用增压泵将高温冷凝液输送至油水分离器，通过油水分离器将高温冷凝液分离成油部分和水部分，通过循环水泵将水部分输送至换热器与ORC发电系统的有机工质进行换热，同时将油部分予以回收；水部分经过低温换热器换热降温后，输送至喷淋塔循环利用；经过换热得到的高温高压有机工质气体在膨胀机内做功，再由膨胀机带动发电机发电；高温高压的有机工质在经过膨胀机做功后降温降压，成为低温低压气体，低温低压有机工质气体经过冷却器降温后成为低温低压有机工质液体，利用工质泵增压，利用至低温换热器。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，回收高温采出液余热，提高油田高温采出液的热能利用效率，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、本申请实施例通过使用循环水泵将所述油水分离器的水部分输送至所述换热器，实现所述水部分的再利用，达到了避免浪费的技术效果。3、本申请实施例通过使用所述喷淋塔对所述含油废汽进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离低温不凝气体，通过不凝气体处理装置对所述不凝气体进行无害化处理，达到了减少废汽污染的技术效果。4、本申请实施例通过使用油田集输系统回收来自油水分离器的油部分，达到了避免所述油部分污染环境，并减少浪费油气资源的技术效果。5、本申请实施例通过将换热器降温后的水部分中的大部分输送至喷淋塔作为冷却水使用，将换热器降温后的水部分中的小部分用于外输掺热和供暖，达到了节省水资源，提高热能利用率的技术效果。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单级回收及发电系统的示意图；图中：1-常压分离器、2-喷淋塔、3-增压泵、4油水分离器、5-循环泵、6-换热器、8-膨胀机、9-发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：一常压分离器，所述常压分离器与油井连接，所述常压分离器获得来自油井的所述高温采出液，并将所述高温采出液分离成低温采出液和含油废汽；一喷淋塔，所述喷淋塔与所述常压分离器连接，所述喷淋塔获得来自所述常压分离器的所述含油废气，进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离低温不凝气体；一油水分离器，所述油水分离器与所述喷淋塔连接，所述油水分离器获得来自所述喷淋塔的所述高温冷凝液，并将所述高温冷凝液分离成油部分和水部分；一换热器，所述换热器分别与所述油水分离器、所述喷淋塔连接，所述换热器获得来自所述油水分离器的所述水部分，并将所述水部分与ORC发电系统的有机工质进行冷热交换，形成高温高压有机工质气体和低温水，并将所述低温水输送至所述喷淋塔；一膨胀机，所述膨胀机与所述换热器连接，所述膨胀机获得来自换热器的所述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，并将所述功输送给发电机；一发电机，所述发电机与所述膨胀机连接，所述发电机获得来自所述膨胀机的功，并将所述功转化成电；一冷却器，所述冷却器与所述膨胀机连接，所述冷却器获得来自所述膨胀机的低温低压有机工质气体，并将所述低温低压有机工质气体冷却，形成低温低压有机工质液体；一工质泵，所述工质泵分别与所述冷却器、所述换热器连接，所述工质泵获得来自所述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换热器。...

【技术特征摘要】
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：一常压分离器，所述常压分离器与油井连接，所述常压分离器获得来自油井的所述高温采出液，并将所述高温采出液分离成低温采出液和含油废汽；一喷淋塔，所述喷淋塔与所述常压分离器连接，所述喷淋塔获得来自所述常压分离器的所述含油废气，进行冷热交换，形成高温冷凝液，并分离低温不凝气体；一油水分离器，所述油水分离器与所述喷淋塔连接，所述油水分离器获得来自所述喷淋塔的所述高温冷凝液，并将所述高温冷凝液分离成油部分和水部分；一换热器，所述换热器分别与所述油水分离器、所述喷淋塔连接，所述换热器获得来自所述油水分离器的所述水部分，并将所述水部分与ORC发电系统的有机工质进行冷热交换，形成高温高压有机工质气体和低温水，并将所述低温水输送至所述喷淋塔；一膨胀机，所述膨胀机与所述换热器连接，所述膨胀机获得来自换热器的所述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，并将所述功输送给发电机；一发电机，所述发电机与所述膨胀机连接，所述发电机获得来自所述膨胀机的功，并将所述功转化成电；一冷却器，所述冷却器与所述膨胀机连接，所述冷却器获得来自所述膨胀机的低温低压有机工质气体，并将所述低温低压有机工质气体冷却，形成低温低压有机工质液体；一工质泵，所述工质泵分别与所述冷却器、所述换热器连接，所述工质泵获得来自所述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换热器。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：一增压泵，所属增压泵分别与所述喷淋塔、所述油水分离器连接，所述增压泵获得来自所述喷淋塔的所述高温冷凝液，并将所述高温冷凝液输送至所述油水分离器。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：一循环水泵，所述循环水泵分别与所述油水分离器、所述换热器连接，所述循环水泵获得来自所述油水分离器的水部分，并将所述水部分输送至所述换热器。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷淋塔还包括：喷淋部分，所述喷淋部分位于所述喷淋塔的中部，对来自所述常压分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，李强，马国龙，阙蒙，尚修民，杨金龙，王军平，范亮亮，
申请(专利权)人：新疆敦华石油技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65