一种燃气轮机撬装式油气生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及供能系统技术领域，尤指一种燃气轮机撬装式油气生产系统。


背景技术：

2.目前油气开发技术发达国家采用蒸汽驱，采收率达60
‑
70％，采用co2驱油气，采收率则能达到50
‑
70％。我国93％的油气开采仍采用注水方式，采收率为40％左右。热采技术正在逐步被越来越多的油气开发企业采用。但考虑到技术的可获得性，以及成本因素，我国采用热采的油田主要使用热采锅炉产生生产过程需要的热水或蒸汽，每年需要消耗大量燃料，而热采锅炉所使用的燃料包括煤炭、天然气、燃料油、油井伴生气、原油等。热采锅炉的优势在于技术门槛低，可及性好，运行成本相对较低。缺点是燃料燃烧温度高和热工质(热水或蒸汽)的温差较大，系统(火用损失＝exergy loss)损失大，总能利用效率较低。同时，热采锅炉燃烧尾气需要专门装置处理，否则sox、nox和颗粒物难以达到环保标准。
3.因此，能够提供一种同时解决总能利用效率和排放达标的问题的燃气轮机撬装式油气生产系统是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种燃气轮机撬装式油气生产系统，不仅解决总能利用效率问题，还能有效地解决排放气体达标的问题。
5.本实用新型提供的技术方案如下：
6.一种燃气轮机撬装式油气生产系统，包括：
7.燃气轮机，所述燃气轮机利用能源燃烧后发电并产生热能；
8.余热回收装置，所述余热回收装置对余热进行回收利用；
9.生产装置，所述生产装置与所述余热回收装置连接生产油气，所述油气为所述燃气轮机提供能源；
10.所述燃气轮机与所述余热回收装置之间设置一能源管理系统，所述能源管理系统根据系统能量需求，实时控制系统能量供给量和系统启停。
11.本技术方案中，将燃气轮机将能源燃烧后的化学能转换成为热能，产生高温高压燃气。高温高压燃气进入透平后膨胀做功，带动发电机发电。膨胀做功后的燃气温度仍有500～600摄氏度，排出后进入余热回收装置，产生的蒸汽、热水进行回收后提供给后续的生产装置使用，这样有效地提高了总能利用效率，还能避免排放气体造成二次污染。同时在燃气轮机与余热回收装置之间设置一能源管理系统，利用能源管理系统根据系统能量需求，实时控制系统能量供给量和系统启停，从而有效地根据用户需求、负荷及能源类型，采用适宜的原动机组、余热利用方式及配套系统，真正意义上实现系统的适时、适势、适运、适装与适用。
12.优选地，所述余热回收装置为余热锅炉，所述余热锅炉连接的所述生产装置包括热力采油装置、第一油气水分离装置，所述热力采油装置和所述第一油气分离装置依次连
接。
13.本技术方案中，主要是采用制热的方式进行采油，所以将余热回收装置设置为余热锅炉，同时将生产装置设置为依次连接的热力采油装置和所述第一油气分离装置依次连接。这样通过余热锅炉产生的蒸汽、热水进行回收后，向热力采油装置中油层注入热流体，降低原油黏度，改善流动性，使稠油流向第一油气水分离器中进行再次分离。
14.优选地，所述余热锅炉上还连接一补水装置或补燃装置。
15.优选地，所述第一油气水分离装置分别连接第一油气储运装置和伴生气增压装置，且所述伴生气增压装置与所述燃气轮机进行连接为其提供能源。
16.本技术方案中，将第一油气水分离装置分别连接第一油气储运装置和伴生气增压装置，这样通过第一油气水分离装置中产出的原油由第一油气储运装置进行运输，而产生的伴生气由伴生气增压装置将其为燃气轮机提供燃烧的能源，实现了就地取材、就地消纳的供用能策略，避免为提供能源进行长途运输所造成的资源浪费。
17.优选地，所述余热回收装置为并联设置的co2/天然气分离器和co2压缩机；
18.所述co2压缩机连接一用于将产生的co2进行储存的co2储存器；
19.所述co2/天然气分离器分别连接一第二油气储运装置和所述燃气轮机。
20.本技术方案中，将余热回收装置设置为并联设置的co2/天然气分离器和co2压缩机，主要是采用制冷的方式进行采油，这样通过co2/天然气分离器分离后的co2进入co2压缩机后将co2气体进入co2储存器中进行存储；而通过co2/天然气分离器分离后的天然气一部分由第二油气储运装置运输至其余地方，而另一部分直接给燃气轮机作为能源。
21.优选地，所述co2储存器还连接一co2压裂器，所述co2压裂器设置于地面下方。
22.本技术方案中，采用纯co2压裂，在地层条件下气化，优点是施工后地层无残留液体，避免造成二次污染。
23.优选地，还包括一第二油气分离装置，所述第二油气分离装置一端与所述co2压裂器连通，而另一端分别与所述co2/天然气分离器连通，通入分离后的气体，以及与所述第二油气储运装置连通，通入分离后的油。
24.本技术方案中，通过设置的第二油气分离装将经过co2压裂器后的油气混合物进行分离，分离后的气体进入co2/天然气分离器，而油由第二油气储运装置运输至其他地方即可。
25.优选地，所述燃气轮机为所述余热回收装置和所述生产装置提供电源。
26.本技术方案中，通过燃气轮机的燃烧产生的电能为余热回收装置和生产装置提供电源，简化整个系统。
27.优选地，所述燃气轮机的电源输出端上设有一控制器，所述控制器用于控制电源的输送量。
28.本技术方案中，在燃气轮机的电源输出端上设有一控制器，目的是通过控制器有效的控制电源的输送量，避免资源浪费。
29.优选地，所述燃气轮机撬装式油气生产系统下方设置一可移动撬装底座。
30.本技术方案，优选地在整个燃气轮机撬装式油气生产系统下方设置可移动撬装底座，目的是通过底座的移动便于整个对整个系统的运输，这样可以实现就地取材、就地消纳的供用能策略，突破传统的地面分布式供能系统，提高适用性。
31.本实用新型的技术与现有技术相比有益效果在于：
32.本专利中，将燃气轮机将能源燃烧后的化学能转换成为热能，产生高温高压燃气。高温高压燃气进入透平后膨胀做功，带动发电机发电。膨胀做功后的燃气温度仍有500～600摄氏度，排出后进入余热回收装置，产生的蒸汽、热水进行回收后提供给后续的生产装置使用，这样有效地提高了总能利用效率，还能避免排放气体造成二次污染。同时在燃气轮机与余热回收装置之间设置一能源管理系统，利用能源管理系统根据系统能量需求，实时控制系统能量供给量和系统启停，从而有效地根据用户需求、负荷及能源类型，采用适宜的原动机组、余热利用方式及配套系统，真正意义上实现系统的适时、适势、适运、适装与适用。
33.适时，即可在急短时间内实现系统的黑启动，为重要负荷提供电力；
34.适势，即系统可适应如燃气、伴生气、柴油、重油等多种燃料场合，同时提供电力、蒸汽、热水、冷水等多种能源，适应用户的多种能源需求；
35.适运，即系统安装于可移动撬装底座，便于运输；
36.适装，即安装简单、快捷，系统只需提供简单的地平及基础条件，接入市政低压用水等，通过简单的组装等即可发电供能。
37.适用，即系统可根据用户条件及能源需求定制系统，做到就地取材、就地消纳、高效低碳产能、安全经济用能，减少增容和架线的费用、节约能源。
附图说明
38.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
39.图1是本实用新型一种燃气轮机撬装式油气生产系统的结构示意图；
40.图2是本实用新型一种燃气轮机撬装式油气生产系统的另一种结构示意图；
41.附图标号说明：
[0042]1‑
燃气轮机；
[0043]2‑
余热回收装置；21
‑
余热锅炉；211
‑
补水装置；212
‑
补燃装置；22
‑
co2/天然气分离器；23
‑
co2压缩机；
[0044]3‑
生产装置；31
‑
热力采油装置；32
‑
第一油气水分离装置；33
‑
第一油气储运装置；34
‑
伴生气增压装置；35
‑
co2储存器；36
‑
co2压裂器；37
‑
第二油气分离装置；38第二油气储运装置；
[0045]4‑
能源管理系统；
[0046]5‑
控制器。
具体实施方式
[0047]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048]
为清楚的表示出附图中的连接关系，其中，带箭头的实线表示油气的流动方向，带箭头的虚线表示电源的流动方向。
[0049]
本实用新型提供一种燃气轮机1撬装式油气生产系统，该系统包括一燃气轮机1，燃气轮机1主要是利用能源燃烧后发电并产生热能；余热回收装置2，余热回收装置2主要是实现对燃气轮机1产生的热能进行回收；生产装置3，主要是用于与余热回收装置2进行连接生产油气，同时油气又能为燃气轮机1提供能源。在实际使用时，在燃气轮机1与余热回收装置2之间设置一能源管理系统4，通过设置的能源管理系统4对热能量的监控和控制，从而有效地控制整个系统的启停，不仅解决总能利用效率问题，还能有效地解决排放气体达标的问题。
[0050]
在本实用新型的实施例一中，参看图1所示，主要是采用制热的方式进行采油，将其中设置的余热回收装置2为余热锅炉21，而设置的生产装置3为热力采油装置31和第一油气水分离装置32。具体使用时，将余热锅炉21依次连接热力采油装置31和第一油气水分离装置32。这样通过余热锅炉21产生的蒸汽、热水进行回收后，向热力采油装置31中油层注入热流体，降低原油黏度，改善流动性，使稠油流向第一油气水分离器中进行再次分离。
[0051]
在本实施例有中，优选地，在余热锅炉21上连接一补水装置211或补燃装置212，能够实时对余热锅炉21内提供能源。同时在第一油气水分离装置32上还分别连接第一油气储运装置33和伴生气增压装置34，且伴生气增压装置34与燃气轮机1进行连接为其提供能源。这样实现了就地取材、就地消纳的供用能策略，避免为提供能源进行长途运输所造成的资源浪费。
[0052]
在本实用新型的实施例二中，参看图2所示，主要是采用制冷的方式进行采油，将余热回收装置2为并联设置的co2/天然气分离器22和co2压缩机23；co2压缩机23连接一用于将产生的co2进行储存的co2储存器35；而co2/天然气分离器22分别连接一第二油气储运装置38和燃气轮机1。这样通过co2/天然气分离器22分离后的co2进入co2压缩机23后将co2气体进入co2储存器35中进行存储；而通过co2/天然气分离器22分离后的天然气一部分由第二油气储运装置38运输至其余地方，而另一部分直接给燃气轮机1作为能源。
[0053]
在上述实施例二中，进一步的在co2储存器35连接一co2压裂器36，该co2压裂器36设置于地面下方，采用纯co2压裂，在地层条件下气化，优点是施工后地层无残留液体，避免造成二次污染。同时还设置一第二油气分离装置37，第二油气分离装置37主要用于一端与co2压裂器36连通，而另一端分别与co2/天然气分离器22连通通入分离后的气体由co2/天然气分离器22进行再次分离，以及与第二油气储运装置38连通通入分离后的油，而油由第二油气储运装置38运输至其他地方即可。
[0054]
在上述的两个实施例中，应说明的是燃气轮机1燃烧能源后产生电源，而该电源可以直接为余热回收装置2和生产装置3提供电源。所以，在燃气轮机1的电源输出端上设有一控制器，控制器用于控制电源的输送量，这样能够保证余热回收装置2和生产装置3的正常运行。同时也避免额外增加电源线导致的资源浪费。
[0055]
在上述的两个实施例在实际使用时，在燃气轮机1撬装式油气生产系统下方设置一可移动撬装底座。目的是通过底座的移动便于整个对整个系统的运输，这样可以实现就地取材、就地消纳的供用能策略，突破传统的地面分布式供能系统，提高适用性。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。