[实用新型]一种固体蓄热电锅炉两级换热油田注汽锅炉加热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及稠油油田注汽开采领域，尤其涉及采油厂和油井产生加热蒸汽的设备和注汽系统的改进。

背景技术

随着石油资源逐步进入人类生活、社交等领域，全球石油消费迅速增长、稀油资源日益减少，石油价格不断攀升，人们开始把目光转向储量丰富的稠油资源的开发。热采注汽锅炉作为稠油开采技术的关键核心设备，被广泛应用于国内外各大油田。稠油油井的开采，需要配置专门的注汽锅炉，即利用蒸汽锅炉产生的高压高温水蒸汽，将此高温高压水蒸汽注入油井地下，对地下粘稠的原油进行加热，增加其流动性后再进行正常的原油开采。

注汽锅炉在油田现场又称为湿蒸汽发生器，是油田开采稠油的专用注汽设备。它是利用所生产的高温高压湿蒸汽注入油井，加热油层中的原油以降低稠油的粘度，从而增加稠油的流动性，能够大幅度地提高稠油的采收率。一般井深小于1200米，额定压力为17.2MPa的锅炉即可满足要求，1200~1800米左右的井深，选用21MPa的注汽锅炉就可以，再深的油井可以选用超临界注汽锅炉。根据现场需要，总结下来蒸汽参数按温度区分为湿蒸汽、干饱和蒸汽和过热蒸汽，按蒸汽压力分为亚临界、临界和超临界等。

无论是油田稠油采出井，还是采油厂的储油罐和厂内输油管道，以及长距离的原油输油管线，都需要管道和油罐的原油加热工艺，目前石油行业注汽工艺、管道伴热及油罐伴热的加热燃料及方式主要有以下几种：（1）燃油、燃气、燃煤热水或蒸汽炉；优点：燃料便宜，如果是自采原油或伴生气燃料成本为零；缺点：燃烧排放高污染，排放不达标，目前多地背环保部门禁止，将来环保压力越来越大。（2）油井自产原油或伴生气分布式能源热电联产小机组；优点：自采原油或伴生气燃料成本为零，热电联产机组效率高；缺点：燃烧排放高污染，排放不达标，如果上烟气处理设施成本巨大。（3）电加热方式；分电热水或蒸汽锅炉和管道或油罐包覆电热丝或电热膜进行加热两种；优点：无污染排放，清洁环保；缺点：目前电价高，电费成本高。

申请号为201320888713.7的中国专利，提供了一种用于稠油热采的太阳能产蒸汽系统，包括太阳额 镜场、吸热系统；其中，待加热的水从吸热系统的入口进入吸热系统，实时跟踪太阳位置的太阳镜场将所采集的太阳光聚焦到吸热系统上，水在吸热系统内流动并不断地被加热，最后变成蒸汽从吸热系统的出口流出，所得到的蒸汽用于稠油热采。该专利虽避免了燃煤污染也在一定程度上节约了成本，但是太阳能供电系统受外界条件影响较大，供应热源不稳定，还需要常规燃料辅助，不能从根本上解决油田蒸汽锅炉供热的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型通过运用固体蓄热电锅炉两级换热系统可产生亚临界和超临界蒸汽，通过注汽工艺系统注入地下加热原油，对稠油油井进行注汽加热工艺过程。另外，还可利用低电价的电网夜间低谷电，实现夜间电能转换成热能并通过固体镁砖进行高温蓄热。通过这样的固体蓄热电锅炉两级换热系统生产的高参数蒸汽对稠油油井注汽加热，不但可以解决油田注汽锅炉燃烧排放污染问题，而且可以利用电锅炉和储能技术结合对电网进行峰谷差调峰，是有利于石油工业和发电厂及电网电力调峰的节能减排、绿色环保的最佳解决方案。

本实用新型所采用的技术方案是，一种固体蓄热电锅炉两级换热油田注汽锅炉加热系统，包括热源加热系统、蒸汽注入系统、排放管线，所述热源加热系统包括固体蓄热电锅炉和两级换热系统。

优选的是，所述两级换热系统包括高温热风与高温热油换热器、高温热油与高压热水换热蒸汽发生器两级换热设备。

上述任一方案优选的是，所述固体蓄热电锅炉与高温热风与高温热油换热器连接，固体蓄热电锅炉释放蓄热加热风源成为高温热风；在高温热风与高温热油换热器内，低温油输入，经高温热风加热转换为高温油输出；高温油进入高温热油与高压热水换热蒸汽发生器，与高压水进行换热，形成亚临界和超临界蒸汽，进入蒸汽注入系统。

上述任一方案优选的是，所述固体蓄热电锅炉包括高压控制柜、保温层、电阻板片、储能体、交换器和热风风机。

上述任一方案优选的是，所述保温层形成封闭空间，所述储能体、交换器和热风风机位于所述保温层内部。

上述任一方案优选的是，所述交换器包括风油换热器或风水换热器，所述交换器与所述储能体通过热收集端相连接。

上述任一方案优选的是，所述交换器与进油/水管、出油/水管相连接，所述进油/水管、出油/水管分别开口于保温层，并与保温层外的输送管道相连接。