一種鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種新型鍋爐直排煙道氣回收注入裝置，用于油田熱采鍋爐直排煙道氣回收利用，適合泵送物性不穩(wěn)定或輕腐蝕的流體。關(guān)鍵技術(shù)在于執(zhí)行煙道氣回收功能的射流單元圓周陣列排布和執(zhí)行增壓注入功能的射流單元線性陣列集成設(shè)計，實(shí)現(xiàn)鍋爐煙道氣回收注入雙功能的目的?；厥兆⑷腚p功能注入裝置可采取撬裝和車載方式設(shè)計，與機(jī)雜過濾裝置、方向調(diào)節(jié)閥、蒸汽分配器、相關(guān)傳感元件等集成鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置。該地面工藝流程極為簡化，無需刻意防腐，極大延長設(shè)備運(yùn)行周期，并可直接應(yīng)用煙道氣余熱，提高煙道氣驅(qū)油效率。
【專利說明】一種鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明是一種新型鍋爐直排煙道氣回收注入裝置，主要用于油田熱采鍋爐直排煙道氣回收利用，適合栗送物性不穩(wěn)定的流體，在無法用常規(guī)體積法大比例高壓栗送輕腐蝕或有害物質(zhì)等領(lǐng)域?qū)⑻钛a(bǔ)技術(shù)空白。該裝置地面工藝流程極為簡化，無需刻意防腐，極大延長設(shè)備運(yùn)行周期，并可直接應(yīng)用煙道氣余熱，提高煙道氣驅(qū)油效率，應(yīng)用前景廣闊。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，油田多采用熱采鍋爐為蒸汽驅(qū)油提供巨量的高溫高壓蒸汽，伴生的大量煙道氣常常直接向大氣中排放，既浪費(fèi)包括熱能在內(nèi)的有用能源，也極大威脅著環(huán)保安全。曾經(jīng)嘗試過將煙道氣地面降溫和防腐預(yù)處理后回注地層，經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗，終因流程陳冗復(fù)雜、栗送設(shè)備難以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，加上投資居高不下、成本超出紅線等原因，仍在試驗階段而停滯不前。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]油田熱采鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋?，排放大氣中不僅造成環(huán)境污染，又嚴(yán)重浪費(fèi)巨大的熱能，回收利用于輔助驅(qū)油，變廢為寶，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保業(yè)績相得益彰。本發(fā)明所采用回收注入雙功能鍋爐直排煙道氣回收注入裝置，不用降溫省去換熱設(shè)備、隨高壓蒸汽混合注入無需動力壓縮機(jī)、簡化煙道氣其它預(yù)處理地面流程，對比現(xiàn)有煙道氣注入設(shè)備流程具有明顯技術(shù)和成本優(yōu)勢。
[0005]關(guān)鍵技術(shù)在于執(zhí)行煙道氣回收功能的射流單元圓周陣列排布和執(zhí)行增壓注入功能的射流單元線性陣列集成設(shè)計，多物理場擬合技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐煙道氣回收注入雙功能的目的。
[0006]增壓注入功能采取射流單元線性陣列，定量匹配各級射流單元入口壓力。蒸汽和煙道氣的混合氣，按線性疊加邏輯關(guān)系形成串聯(lián)力系，多級增壓最終達(dá)到目的油層注入壓力水平。
[0007]回收注入雙功能注入裝置可采取撬裝和車載方式設(shè)計，與機(jī)雜過濾裝置、方向調(diào)節(jié)閥、蒸汽分配器、相關(guān)傳感元件等集成鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置。該地面工藝流程極為簡化，無需刻意防腐，極大延長設(shè)備運(yùn)行周期，并可直接應(yīng)用煙道氣余熱，提高煙道氣驅(qū)油效率。
[0008]如附圖1所示，鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置，回收注入流程是由油田熱采鍋爐1、高溫高壓蒸汽出口 2、蒸汽入口 3、煙道氣入口 4、地面增容射流管束陣列5、混合煙道氣入口 6、地面增壓噴射栗系7、蒸汽煙道氣出口 8、熱采井口 9、井下注蒸汽管柱10、套管11組成。
[0009]鍋爐直排煙道氣經(jīng)由煙道氣入口 4被吸入增容管束陣列5 ;高溫高壓蒸汽則由熱采鍋爐出口 2經(jīng)管道至蒸汽入口 3 ;高壓蒸汽進(jìn)入射流管束陣列，多物理場并聯(lián)擬合，蒸汽等壓差挾帶煙道氣高速噴射，經(jīng)過射流段減速升壓，蒸汽煙道氣混合后流入混合煙道氣入口 6 ;在地面增壓噴射栗系7的多級增壓作用下，蒸汽煙道氣出口 8達(dá)到設(shè)計注入壓力；增容增壓后的蒸汽煙道氣經(jīng)由井下注蒸汽管柱正常注入目的油層。
[0010]煙道氣回收注入功能實(shí)現(xiàn)過程如圖2，3所示。
[0011]圖2，煙道氣回收，射流單元圓周陣列，多物理場并聯(lián)擬合，單元兩端壓差相等，并聯(lián)后的單元流量疊加，完成鍋爐直排煙道氣的地面回收作業(yè)。
[0012]圖3，增壓注入過程，射流單元線性陣列，多物理場對接擬合，單元截面煙道氣流量相等，擬合后的單元壓差疊加，多級增壓，直至達(dá)到目的油層的注入壓力條件。
[0013]技術(shù)優(yōu)勢
1、直接增產(chǎn)。國內(nèi)外試驗已經(jīng)證明，以氮?dú)夂投趸紴橹鞯姆菬N類氣體采油技術(shù)，可以直接將采收率提高到60%以上。作為直排煙道氣輔助蒸汽驅(qū)油主體工藝，回注煙道氣提高驅(qū)油效率5~20%，這就意味著其對采收率的貢獻(xiàn)最高達(dá)12%，平均也有5%以上。舉例某油田熱采稠油儲量動用5億噸，按100年規(guī)劃采油速度，回注煙道氣主體工藝技術(shù)的廣泛實(shí)施，預(yù)計年增產(chǎn)原油25~60萬噸。
[0014]2、成本概算對比優(yōu)勢明顯。相對于變壓吸附制氮技術(shù)，直排煙道氣地面注入裝置，可大幅降低設(shè)備投資70%左右，無需其它投入。由于免除占大頭的電費(fèi)(或燃油費(fèi))和人工費(fèi)(相當(dāng)于直接成本的68.3%)，簡化流程壓縮安全管控環(huán)節(jié)，該技術(shù)在操作成本方面，也占據(jù)絕對優(yōu)勢。就現(xiàn)場應(yīng)用的現(xiàn)有煙道氣地面回注設(shè)備而言，可以省掉壓縮機(jī)、動力費(fèi)、人工費(fèi)和藥劑等材料費(fèi)，鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置的操作成本不及十分之一，具有超強(qiáng)技術(shù)和成本競爭力，極具工業(yè)推廣價值。
[0015]3、環(huán)境效益顯著。舉例某油田每年當(dāng)做燃料消耗原油(當(dāng)量)近百萬噸，原油CO2排放系數(shù)取3.07，年度碳排放約三萬噸，減少如此巨量污染物排放，這是賬面的環(huán)境效益。若按國際通行做法折算，國家、地區(qū)或企業(yè)碳排放指標(biāo)作價美元進(jìn)行碳交易，油田企業(yè)減少碳排放所獲得的年度碳交易美元也是相當(dāng)可觀的。
【附圖說明】
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圖1是增容增壓雙作用直排煙道氣地面回收注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是地面增容射流管束栗結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是井下多級增壓噴射栗系結(jié)構(gòu)示意圖。
【主權(quán)項】
1.一種新型用于油田熱采鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置，其特征在于采用地面集成煙道氣回收注入雙功能裝置，聯(lián)合完成鍋爐直排煙道氣地面回收增壓栗送至油層兩項功會K。2.權(quán)利I要求的煙道氣回收作業(yè)，是由射流單元圓周陣列排布的煙道氣回收管束栗執(zhí)行。高壓蒸汽經(jīng)由射流單元前端，截面收縮提速減壓，吸入煙道氣，經(jīng)過射流段與蒸汽混合。3.射流段管束末端，混合氣等壓匯集，并接進(jìn)入出口法蘭盤通往增壓流程，完成直排煙道氣回收作業(yè)。4.權(quán)利I要求的增壓注入功能，采取射流單元線性陣列，定量匹配各級射流單元入口蒸汽和煙道氣的混合氣壓力，按線性疊加邏輯關(guān)系形成串聯(lián)力系，多級增壓最終達(dá)到目的油層注入壓力水平。5.權(quán)利2、3、4所涉及的煙道氣地面回收、增壓注入功能，分別由煙道氣回收管束陣列常壓回收鍋爐直排煙道氣，再由地面增壓注入栗系多級增壓達(dá)到煙道氣回注油層的設(shè)計條件。6.權(quán)利5所涉及到的鍋爐直排煙道氣地面回收、增壓注入裝置可采取撬裝設(shè)計，與機(jī)雜過濾裝置、方向調(diào)節(jié)閥、蒸汽分配器、相關(guān)參數(shù)采集傳感元件等集成鍋爐直排煙道氣地面回收注入裝置。
【文檔編號】E21B43/24GK106032746SQ201510109959
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發(fā)明人】梁筱鈺, 周旭紅, 梁振民
【申請人】周旭紅