超稠油SAGD循环预热液处理系统

摘要

本发明公开了超稠油SAGD循环预热液处理系统，包括汽液分离器、喷淋式降温器、管式反应器、油泥水三相分离器及蒸汽加热式原油重力沉降器，喷淋式降温器包括降温罐、位于降温罐内部朝着引力的指向依次安装着可向下喷淋的喷淋器和波纹板换热装置，油泥水三相分离器包括除油沉降罐、位于除油沉降罐内部朝着引力的指向依次安装着收油装置、集水配水装置和排泥装置；还包括蒸汽输送管线、第一输送管线、第一开关阀、第二输送管线、第二开关阀、原油输送泵、第三输送管线、第三开关阀、第四输送管线、第四开关阀、污水外排管线、污水外排泵、净水外排管线、第五开关阀、淤泥外排管线、第六开关阀、第五输送管线、净油外排管线、净化油外排泵。本发明低碳环保，进一步降低能耗。

权利要求

1.一种超稠油SAGD循环预热液处理系统，包括汽液分离器（17）、喷淋式降温器、管式反应器（9）、油泥水三相分离器（12）及蒸汽加热式原油重力沉降器（16），喷淋式降温器包括降温罐（3）、在喷淋式降温器自身工作时位于降温罐（3）内部朝着引力的指向依次安装着可向下喷淋的喷淋器（2）和波纹板换热装置，油泥水三相分离器（12）包括除油沉降罐、在油泥水三相分离器（12）自身工作时位于除油沉降罐内部朝着引力的指向依次安装着收油装置、集水配水装置和排泥装置；其特征在于：还包括蒸汽输送管线（1）、第一输送管线（18）、第一开关阀（19）、第二输送管线（6）、第二开关阀（4）、原油输送泵（7）、第三输送管线（21）、第三开关阀（8）、第四输送管线（10）、第四开关阀（11）、污水外排管线（23）、污水外排泵（22）、净水外排管线（15）、第五开关阀（14）、淤泥外排管线（24）、第六开关阀（25）、第五输送管线（26）、净油外排管线（27）、净化油外排泵（28）；汽液分离器（17）的蒸汽出流口通过蒸汽输送管线（1）连接至蒸汽加热式原油重力沉降器（16）的蒸汽进流口且其原油出流口通过第一输送管线（18）和第一开关阀（19）连接至喷淋式降温器的原油进流口，喷淋式降温器的原油出流口通过第二输送管线（6）和第二开关阀（4）连接至原油输送泵（7）的原油进流口，第二输送管线（6）位于第二开关阀（4）与原油输送泵（7）之间的管段设置有连通第二输送管线（6）管腔的第一处理剂加放口（5），原油输送泵（7）的原油出流口通过第三输送管线（21）和第三开关阀（8）连接至管式反应器（9）的原油进流口，第三输送管线（21）位于第三开关阀（8）与管式反应器（9）之间的管段设置有连通第三输送管线（21）管腔的第二处理剂加放口（20），管式反应器（9）的原油出流口通过第四输送管线（10）和第四开关阀（11）连接至油泥水三相分离器（12）的原油进流口，油泥水三相分离器（12）的污水出流口通过污水外排管线（23）连通至污水外排泵（22）的污水进流口，油泥水三相分离器（12）的净水出流口连通净水外排管线（15），在净水外排管线（15）上安装着能通断净水外排管线（15）的第五开关阀（14），油泥水三相分离器（12）的淤泥出流口连通淤泥外排管线（24），在淤泥外排管线（24）上安装着能通断淤泥外排管线（24）的第六开关阀（25），油泥水三相分离器（12）的净化油出流口通过第五输送管线（26）连通至蒸汽加热式原油重力沉降器（16）的净化油进流口，第五输送管线（26）设置有连通第五输送管线（26）管腔的第三处理剂加放口（13），蒸汽加热式原油重力沉降器（16）的净化油出流口通过净油外排管线（27）连通至净化油外排泵（28）的净化油进流口。

说明书

超稠油SAGD循环预热液处理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及超稠油SAGD（蒸汽辅助重力泄油技术的简称）循环预热液处理装置，特别是超稠油SAGD循环预热液处理系统。

背景技术

[0002] 蒸汽辅助重力泄油（Steam Assisted Gravity Drainage，简称SAGD），是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏，被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法，具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率等优点，因此，它是开发超稠油的一项前沿技术。

[0003] 循环预热阶段作为超稠油SAGD开发过程中必不可少的的采出液（后称“循环液”）处理技术一直未进行系统研究，国内对超稠油SAGD循环预热液的物理化学性质无系统的研究，因此对超稠油SAGD循环液的处理技术也属空白。在实际生产过程中发现超稠油SAGD循环液不同于超稠油SAGD常规生产采出液，也不同超稠油污水，使用超稠油SAGD正常采出液的原油脱水、污水处理工艺和技术均不能满足处理要求，因此只能将这部分循环液排入蒸发场让其自然蒸发，但随着超稠油SAGD开采量的逐渐增加，自然蒸发已不能满足要求，并且存在巨大的环境风险，超稠油SAGD循环预热液的综合处理工作性能成为阻碍SAGD开采规模上产的“瓶颈”问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种超稠油SAGD循环预热液处理系统，能脱除超稠油SAGD循环预热液所含污泥、水分而得到所剩浓缩、纯化的原油，处理超稠油SAGD循环预热液的综合性能较强，而且利用从超稠油SAGD循环预热液分离出的蒸汽加热纯化的液状原油，低碳环保，进一步降低能耗。

[0005] 本发明的目的是这样实现的：一种超稠油SAGD循环预热液处理系统，包括汽液分离器、喷淋式降温器、管式反应器、油泥水三相分离器及蒸汽加热式原油重力沉降器，喷淋式降温器包括降温罐、在喷淋式降温器自身工作时位于降温罐内部朝着引力的指向依次安装着可向下喷淋的喷淋器和波纹板换热装置，油泥水三相分离器包括除油沉降罐、在油泥水三相分离器自身工作时位于除油沉降罐内部朝着引力的指向依次安装着收油装置、集水配水装置和排泥装置；还包括蒸汽输送管线、第一输送管线、第一开关阀、第二输送管线、第二开关阀、原油输送泵、第三输送管线、第三开关阀、第四输送管线、第四开关阀、污水外排管线、污水外排泵、净水外排管线、第五开关阀、淤泥外排管线、第六开关阀、第五输送管线、净油外排管线、净化油外排泵；汽液分离器的蒸汽出流口通过蒸汽输送管线连接至蒸汽加热式原油重力沉降器的蒸汽进流口且其原油出流口通过第一输送管线和第一开关阀连接至喷淋式降温器的原油进流口，喷淋式降温器的原油出流口通过第二输送管线和第二开关阀连接至原油输送泵的原油进流口，第二输送管线位于第二开关阀与原油输送泵之间的管段设置有连通第二输送管线管腔的第一处理剂加放口，原油输送泵的原油出流口通过第三输送管线和第三开关阀连接至管式反应器的原油进流口，第三输送管线位于第三开关阀与管式反应器之间的管段设置有连通第三输送管线管腔的第二处理剂加放口，管式反应器的原油出流口通过第四输送管线和第四开关阀连接至油泥水三相分离器的原油进流口，油泥水三相分离器的污水出流口通过污水外排管线连通至污水外排泵的污水进流口，油泥水三相分离器的净水出流口连通净水外排管线，在净水外排管线上安装着能通断净水外排管线的第五开关阀，油泥水三相分离器的淤泥出流口连通淤泥外排管线，在淤泥外排管线上安装着能通断淤泥外排管线的第六开关阀，油泥水三相分离器的净化油出流口通过第五输送管线连通至蒸汽加热式原油重力沉降器的净化油进流口，第五输送管线设置有连通第五输送管线管腔的第三处理剂加放口，蒸汽加热式原油重力沉降器的净化油出流口通过净油外排管线连通至净化油外排泵的净化油进流口。

[0006] 本发明对超稠油SAGD循环预热液进行处理的工作原理为：超稠油SAGD循环预热液通过油田集输管线输送至蒸汽分离器（汽液分离器），经过蒸汽分离器使超稠油SAGD循环预热液分离成液、汽两相，由蒸汽分离器分离出的液状原油进入喷淋式降温器，由蒸汽分离器分离出的蒸汽则经蒸汽输送管线进入原油沉降罐（蒸汽加热式原油重力沉降器）里设置有的蒸汽加热装置内以被用于使后续超稠油SAGD循环预热液所分离出的原油脱水，当经过喷淋降温的SAGD循环预热液被反应提升泵（原油输送泵）泵入管式反应器之时向第三输送管线位于第三开关阀与管式反应器之间的管段设置有的第二处理剂加放口加入75%的SAGD循环预热液处理剂并向管式反应器的的原油出流口加入剩余25%的SAGD循环预热液处理剂（以利于处理剂的分步反应并明显提高油水分离效果，以减少污泥成分进入液状原油中影响原油脱水），在确保相应的SAGD循环预热液处理剂与SAGD循环预热液充分反应之后，与SAGD循环预热液处理剂充分反应后的该SAGD循环预热液又进入油泥水三相分离器内而被分离成油、泥和水（污水、净水）三相，污水经油泥水三相分离器的污水出流口和污水外排管线由污水外排泵被泵出，净水经油泥水三相分离器的净水出流口、第五开关阀和净水外排管线被净水外排泵泵出以被循环利用（同时在净水外排管线设置有的第四处理剂加放口加入聚丙烯酰胺，可有效提高回用净水水质），污泥（淤泥）经油泥水三相分离器的淤泥出流口和排泥管线（淤泥外排管线）和第六开关阀被泵至后续污泥处理系统，当浮油经油泥水三相分离器的净化油出流口和第五输送管线流入原油沉降罐之时向第五输送管线设置有的第三处理剂加放口加入原油破乳剂，以使液状原油与原油破乳剂充分反应后进入原油沉降罐内，而原油沉降罐设置有的蒸汽加热装置则利用蒸汽加热液状原油，原油在原油沉降罐中基本被脱水后再经净油外排管线被净化油外排泵（原油装车泵）泵入待转移至指定交油地点的车载装油罐。

[0007] 本发明在研究超稠油SAGD循环预热液处理工艺的基础上，可达到在常压状态和沸点以下的温度处理超稠油SAGD循环预热液的目的，能使处理后污水达到回用标准，使原油品质达标，确保污泥进入后续污泥处理系统且回收并利用从超稠油SAGD循环预热液分离出的蒸汽的热能，解决超稠油SAGD循环预热液难于综合处理的问题。本发明结构合理而紧凑，处理超稠油SAGD循环预热液的工艺简单，为超稠油开发提供基础技术支持。本发明能脱除超稠油SAGD循环预热液所含污泥、水分而得到所剩浓缩、纯化的原油，处理超稠油SAGD循环预热液的综合性能较强，而且利用从超稠油SAGD循环预热液分离出的蒸汽加热纯化的液状原油，低碳环保，进一步降低能耗。

附图说明

[0008] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。

[0009] 图1为本发明总体的结构连接示意图。

具体实施方式

[0010] 一种超稠油SAGD循环预热液处理系统，如图1所示，包括汽液分离器17、喷淋式降温器、管式反应器9、油泥水三相分离器12及蒸汽加热式原油重力沉降器16，喷淋式降温器包括降温罐3、在喷淋式降温器自身工作时位于降温罐3内部朝着引力的指向依次安装着可向下喷淋的喷淋器2和波纹板换热装置，油泥水三相分离器12包括除油沉降罐、在油泥水三相分离器12自身工作时位于除油沉降罐内部朝着引力的指向依次安装着收油装置、集水配水装置和排泥装置；还包括蒸汽输送管线1、第一输送管线18、第一开关阀19、第二输送管线6、第二开关阀4、原油输送泵7、第三输送管线21、第三开关阀8、第四输送管线10、第四开关阀11、污水外排管线23、污水外排泵22、净水外排管线15、第五开关阀14、淤泥外排管线24、第六开关阀25、第五输送管线26、净油外排管线27、净化油外排泵28；汽液分离器17的蒸汽出流口通过蒸汽输送管线1连接至蒸汽加热式原油重力沉降器16的蒸汽进流口且其原油出流口通过第一输送管线18和第一开关阀19连接至喷淋式降温器的原油进流口，喷淋式降温器的原油出流口通过第二输送管线6和第二开关阀4连接至原油输送泵7的原油进流口，第二输送管线6位于第二开关阀4与原油输送泵7之间的管段设置有连通第二输送管线6管腔的第一处理剂加放口5，原油输送泵7的原油出流口通过第三输送管线21和第三开关阀8连接至管式反应器9的原油进流口，第三输送管线21位于第三开关阀8与管式反应器9之间的管段设置有连通第三输送管线21管腔的第二处理剂加放口20，管式反应器9的原油出流口通过第四输送管线10和第四开关阀11连接至油泥水三相分离器12的原油进流口，油泥水三相分离器12的污水出流口通过污水外排管线23连通至污水外排泵22的污水进流口，油泥水三相分离器12的净水出流口连通净水外排管线15，在净水外排管线15上安装着能通断净水外排管线15的第五开关阀14，油泥水三相分离器12的淤泥出流口连通淤泥外排管线24，在淤泥外排管线24上安装着能通断淤泥外排管线24的第六开关阀25，油泥水三相分离器12的净化油出流口通过第五输送管线26连通至蒸汽加热式原油重力沉降器16的净化油进流口，第五输送管线26设置有连通第五输送管线26管腔的第三处理剂加放口13，蒸汽加热式原油重力沉降器16的净化油出流口通过净油外排管线27连通至净化油外排泵28的净化油进流口。

[0011] 本发明利用喷淋式降温器、管式反应器、原油沉降罐的作用原理在常压状态、沸点以下使超稠油SAGD循环预热液依次被相应处理。本发明采用喷淋式降温罐对超稠油SAGD循环预热液进行喷淋降温，减少热损失和蒸汽携油外溢而污染环境的可能，它利用冷水喷淋并结合波纹板特殊结构，以减少清水使用量，提高喷淋降温的效率。本发明利用管式反应器的管道高流速混合强度特性，使超稠油SAGD循环预热液与处理剂充分反应，提高反应效率，达到处理剂与超稠油SAGD循环预热液充分反应的目的。本发明还采用原油沉降罐（蒸汽加热式原油重力沉降器）合理的布液位置、集水位置，对与处理剂充分作用后的超稠油SAGD循环预热液进行（油泥水）三相分离，旨在进一步保证超稠油SAGD循环预热液的处理效果，其具有净水水质好、原油含水率低的特点。本发明利用从超稠油SAGD循环预热液分离出的蒸汽加热经原油沉降罐分离出的原油，以提高原油脱水的效率，达到热能综合利用及减少热量损失的目的。