一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)的制作方法

一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，包括依次連接的原油清水換熱器、電脫水器、凈化油罐，所述原油清水換熱器、電脫水器之間設(shè)置有脫水加熱爐，所述原油清水換熱器還通過另外單獨(dú)的管路依次連接清水污水換熱器、清水罐，所述原油清水換熱器、清水污水換熱器、清水罐首尾連接后形成封閉循環(huán)管路，所述清水罐和原油清水換熱器之間的管路上連接有太陽能集熱器和空氣源熱泵，所述太陽能集熱器和空氣源熱泵在管路上呈并聯(lián)狀態(tài)。本發(fā)明采用太陽能、空氣源熱泵和外排污水組合給原油脫水加熱，外排污水作為余熱資源提供低溫?zé)嵩?，太陽能和空氣源熱泵互為輔助熱源，三種熱源合理搭配，有效解決了原有加熱方式耗能高的缺點(diǎn)。
【專利說明】一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及原油脫水加熱技術(shù)，具體地說是一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]原油脫水處理是包含在油井開采、井下作業(yè)、油氣集輸處理的整體系統(tǒng)之中，脫水效果的好壞受油田開采各階段采油方法的制約和影響。隨著油田的開采程度的增加，近年來提高采收率的各種方法和措施不斷發(fā)展，促使原油增產(chǎn)的各種化學(xué)藥劑普遍使用，特別是三采工藝的應(yīng)用與推廣，井下酸化、壓裂、防砂和藥劑處理等頻繁作業(yè)，使產(chǎn)出的原油中進(jìn)入了能使乳化液性質(zhì)變頑固和形成水包油型乳化液的額外流體和固體，導(dǎo)致了產(chǎn)出的原油乳化液越趨穩(wěn)定，原油脫水難度也越大。
[0003]油田往往經(jīng)過長期開采，原油含水率不斷增加，原油乳狀液粘度也發(fā)生了復(fù)雜的變化。含水率較低時，乳狀液粘度隨著含水率的增加而緩慢增加；含水率較高時，粘度迅速上升；當(dāng)含水率達(dá)到某一值時(約為70%)，粘度又迅速下降，此時W/0型乳狀液轉(zhuǎn)相為0/W型或W/0/W型乳狀液。原油脫水就是要破壞原油乳狀液穩(wěn)定性，使分散相合并、聚集、沉降分離。為了實(shí)現(xiàn)油水分離，往往在油水混合液中加入一定量的破乳劑，并在加熱爐加熱到一定溫度下，實(shí)現(xiàn)原油脫水。隨脫水溫度的升高，原油粘度下降，油水界面張力下降，有利于脫水質(zhì)量的提高。實(shí)踐表明，原油脫水溫度的提高，脫水成本也將提高。
[0004]目前，許多油田的原油脫水工藝大多采用沉降脫水，沉降脫水需要使用加熱工藝，提高脫水溫度。提高沉降脫水溫度，可以加快原油沉降脫水速度，縮短流程；延長脫水流程，利用長時間的沉降，也可以達(dá)到原油脫水的目的。提高脫水溫度，加熱能耗增加；長時間沉降中熱量散失，也增加加熱能耗。采用沉降脫水工藝使用的加熱設(shè)備一般為脫水加熱爐，脫水溫度一般在65?80°C之間，加熱爐額定功率一般在800?3000kW之間，熱效率在75%?90%左右，使用的燃料主要是原油和天然氣。在原油脫水過程，由于油田原油含水高，采出液量非常大，使用沉降脫水工藝需要消耗大量的燃料，造成油田生產(chǎn)成本上升。針對這種情況，降低沉降脫水工藝的能耗是當(dāng)務(wù)之急，油田也急需一項(xiàng)技術(shù)能夠取代原油沉降脫水加熱工藝，以實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的節(jié)能降耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，是一種聯(lián)合站太陽能-空氣能熱泵-外排污水聯(lián)合的原油脫水加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷，更先進(jìn)、更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，包括依次連接的原油清水換熱器、電脫水器、凈化油罐，所述原油清水換熱器、電脫水器之間設(shè)置有脫水加熱爐，所述原油清水換熱器還通過另外單獨(dú)的管路依次連接清水污水換熱器、清水罐，所述原油清水換熱器、清水污水換熱器、清水罐首尾連接后形成封閉循環(huán)管路，所述清水罐和原油清水換熱器之間的管路上連接有太陽能集熱器和空氣源熱泵，所述太陽能集熱器和空氣源熱泵在管路上呈并聯(lián)狀態(tài)。
[0007]所述太陽能集熱器前后方的管路上分別設(shè)置截止閥和循環(huán)閥，所述空氣源熱泵前后方的管路上分別設(shè)置截止閥和循環(huán)閥。
[0008]所述太陽能集熱器及前后方的截止閥和循環(huán)泵形成一套加熱單元，這種加熱單元至少設(shè)置一套，其中在大于一套的情況下，各加熱單元之間為并聯(lián)方式；所述空氣源熱泵及前后方的截止閥和循環(huán)泵形成一套加熱單元，這種加熱單元至少設(shè)置一套，其中在大于一套的情況下，各加熱單元之間為并聯(lián)方式。
[0009]所述太陽能集熱器或空氣源熱泵的加熱單元與原油清水換熱器之間依次設(shè)置有動力泵和截止閥，所述加熱單元與清水罐之間設(shè)置有截止閥，所述清水污水換熱器與清水罐之間也設(shè)置有動力泵。
[0010]所述原油清水換熱器與脫水加熱爐之間依次連接有一次沉降罐和二次沉降罐，所述二次沉降罐與脫水加熱爐之間設(shè)置有動力泵。
[0011]所述一次沉降罐還通過污水罐連接至清水污水換熱器，污水罐和清水污水換熱器之間依次設(shè)置有動力泵和截止閥。
[0012]所述二次沉降罐還通過管路連接凈化油罐，所述電脫水器還通過管路回接至一次沉降te。
[0013]所述原油清水換熱器、清水污水換熱器之間的管道上設(shè)置有截止閥。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明采用太陽能、空氣源熱泵和外排污水組合給原油脫水加熱，外排污水作為余熱資源提供低溫?zé)嵩?，太陽能和空氣源熱泵互為輔助熱源，三種熱源合理搭配，有效解決了原有加熱方式耗能高的缺點(diǎn)，為油田安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗提供了有力保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1為原油清水換熱器、2為清水污水換熱器、3為動力泵、4為截止閥、5為太陽能集熱器、6為循環(huán)泵、7為截止閥、8為空氣源熱泵、9為循環(huán)泵、10為截止閥、11為空氣源熱泵、12為循環(huán)泵、13為截止閥、14為空氣源熱泵、15為循環(huán)泵、16為截止閥、17為動力泵、18為截止閥、19為截止閥、20為截止閥、21為清水罐、22為二次沉降罐、23為脫水加熱爐、24為電脫水器、25為污水罐、26為凈化油罐、27為一次沉降罐。

【具體實(shí)施方式】
[0017]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【專利附圖】

【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0018]參考圖1所示，一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，包括依次連接的原油清水換熱器
1、電脫水器24、凈化油罐26，原油清水換熱器、電脫水器之間設(shè)置有脫水加熱爐23，原油清水換熱器還通過另外單獨(dú)的管路依次連接清水污水換熱器2、清水罐21，原油清水換熱器、清水污水換熱器、清水罐首尾連接后形成封閉循環(huán)管路，清水罐和原油清水換熱器之間的管路上連接有太陽能集熱器5和空氣源熱泵，太陽能集熱器和空氣源熱泵在管路上呈并聯(lián)狀態(tài)。所述太陽能集熱器前后方的管路上分別設(shè)置截止閥7和循環(huán)閥6，所述空氣源熱泵前后方的管路上分別設(shè)置截止閥和循環(huán)閥。所述太陽能集熱器及前后方的截止閥和循環(huán)泵形成一套加熱單元，這種加熱單元至少設(shè)置一套，其中在大于一套的情況下，各加熱單元之間為并聯(lián)方式；所述空氣源熱泵及前后方的截止閥和循環(huán)泵形成一套加熱單元，這種加熱單元至少設(shè)置一套，其中在大于一套的情況下，各加熱單元之間為并聯(lián)方式。如圖所示的空氣源熱泵8分支管路一:循環(huán)泵9、空氣源熱泵8和截止閥10 ;空氣源熱泵11分支管路二:循環(huán)泵12、空氣源熱泵11和截止閥13 ;空氣源熱泵14分支管路三:循環(huán)泵15、空氣源熱泵14和截止閥16。
[0019]太陽能集熱器或空氣源熱泵的加熱單元與原油清水換熱器之間依次設(shè)置有動力泵17和截止閥18，所述加熱單元與清水罐之間設(shè)置有截止閥4，所述清水污水換熱器與清水罐之間也設(shè)置有動力泵3。所述原油清水換熱器、清水污水換熱器之間的管道上設(shè)置有截止閥19。
[0020]原油清水換熱器與脫水加熱爐之間依次連接有一次沉降罐27和二次沉降罐22，所述二次沉降罐與脫水加熱爐之間設(shè)置有動力泵。所述一次沉降罐還通過污水罐25連接至清水污水換熱器，污水罐和清水污水換熱器之間依次設(shè)置有動力泵和截止閥20。所述二次沉降罐還通過管路連接凈化油罐26，所述電脫水器還通過管路回接至一次沉降罐。
[0021]原油清水換熱器1，原油與清水呈逆向流動交換熱量；清水污水換熱器2，清水與污水呈逆向流動交換熱量；清水進(jìn)罐動力泵3連接在清水污水換熱器2與清水罐21之間的管路上，給從清水污水換熱器2出來的清水進(jìn)入清水罐21提供動力；太陽能集熱器5與空氣源熱泵(8、11、14)并聯(lián)，三臺空氣源熱泵(8、11、14)兩臺運(yùn)行，一臺備用；晚上和陰雨天太陽能集熱器分支管路的截止閥7關(guān)閉，從清水罐21出來的清水進(jìn)入空氣能熱泵(8和11)被提升溫度后送入原油-清水換熱器I ;晴白天，太陽能集熱器5和一臺空氣源熱泵8并聯(lián)運(yùn)行，其他兩臺空氣源熱泵(11和14)關(guān)閉；在晚上和陰雨天，太陽能集熱器5和一臺空氣源熱泵14停運(yùn)，其中兩臺空氣源熱泵(8和11)并聯(lián)運(yùn)行。清水罐出口截止閥4用于控制清水進(jìn)入太陽能集熱器5和空氣源熱泵(8、11、14);太陽能集熱器5分支管路:循環(huán)泵6、太陽能集熱器5和截止閥7 ;空氣源熱泵8分支管路一:循環(huán)泵9、空氣源熱泵8和截止閥10 ；空氣源熱泵11分支管路二:循環(huán)泵12、空氣源熱泵11和截止閥13 ;空氣源熱泵14分支管路三:循環(huán)泵15、空氣源熱泵14和截止閥16 ;位于加熱裝置后端的動力泵17為清水送入原油清水換熱器I提供動力；原油清水換熱器I前端的截止閥18用于控制清水進(jìn)入原油-清水換熱器I ;原油清水換熱器I和清水-污水換熱器2之間的截止閥19用于控制兩換熱器之間的通道；清水污水換熱器2中的污水管路上游的截止閥20用于控制外排污水進(jìn)入清水污水換熱器2。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非用以限定本發(fā)明的專利范圍，其他運(yùn)用本發(fā)明的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，包括依次連接的原油清水換熱器、電脫水器、凈化油罐，所述原油清水換熱器、電脫水器之間設(shè)置有脫水加熱爐，其特征在于，所述原油清水換熱器還通過另外單獨(dú)的管路依次連接清水污水換熱器、清水罐，所述原油清水換熱器、清水污水換熱器、清水罐首尾連接后形成封閉循環(huán)管路，所述清水罐和原油清水換熱器之間的管路上連接有太陽能集熱器和空氣源熱泵，所述太陽能集熱器和空氣源熱泵在管路上呈并聯(lián)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱器前后方的管路上分別設(shè)置截止閥和循環(huán)閥，所述空氣源熱泵前后方的管路上分別設(shè)置截止閥和循環(huán)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱器及前后方的截止閥和循環(huán)泵形成一套加熱單元，這種加熱單元至少設(shè)置一套，其中在大于一套的情況下，各加熱單元之間為并聯(lián)方式；所述空氣源熱泵及前后方的截止閥和循環(huán)泵形成一套加熱單元，這種加熱單元至少設(shè)置一套，其中在大于一套的情況下，各加熱單元之間為并聯(lián)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱器或空氣源熱泵的加熱單元與原油清水換熱器之間依次設(shè)置有動力泵和截止閥，所述加熱單元與清水罐之間設(shè)置有截止閥，所述清水污水換熱器與清水罐之間也設(shè)置有動力泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述原油清水換熱器與脫水加熱爐之間依次連接有一次沉降罐和二次沉降罐，所述二次沉降罐與脫水加熱爐之間設(shè)置有動力泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述一次沉降罐還通過污水罐連接至清水污水換熱器，污水罐和清水污水換熱器之間依次設(shè)置有動力泵和截止閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述二次沉降罐還通過管路連接凈化油罐，所述電脫水器還通過管路回接至一次沉降罐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多聯(lián)合原油脫水加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述原油清水換熱器、清水污水換熱器之間的管道上設(shè)置有截止閥。
【文檔編號】C10G33/02GK104293375SQ201310299990
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】鄧壽祿, 杜紅勇, 馮國棟, 王強(qiáng), 王春光, 趙興龍, 畢新忠, 周亮, 鄭煒博, 楊秀麗 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測中心