本發(fā)明涉及一種油田回注水余熱回收熱泵機(jī)組及其系統(tǒng)，該熱泵機(jī)組及其系統(tǒng)是通過消耗少量的電能，將油田回注水中含有的低品位的廢熱提取出來，加熱油田摻水。

背景技術(shù)：

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，尋找和利用清潔和可再生能源是解決能源緊張的一種有效途徑。對(duì)于石油行業(yè)來講，節(jié)約能源、降低產(chǎn)油成本非常重要。由于工藝的需要，石油開采過程中需要大量的70-80℃的熱水，用于原油采油、輸油過程中的摻水過程，現(xiàn)有的方法主要是消耗一定量的自產(chǎn)燃?xì)猓萌細(xì)鉄崴仩t來加熱，由于用水量較大，此過程消耗大量的自產(chǎn)氣。

而在石油生產(chǎn)過程中存在著大量的低溫廢熱，例如石油開采中，向地下回注的回注水，溫度在30-40℃，未加以利用直接排入地下，造成了一定的能源浪費(fèi)；另外，由于摻水水質(zhì)比較復(fù)雜，目前正在應(yīng)用的加熱設(shè)備，如燃?xì)鉄崴仩t的換熱管使用年限較低，一般3年左右需要更換，造成了維護(hù)成本偏高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決石油開采過程中，加熱摻水耗氣量大，能耗高；目前正在應(yīng)用的加熱設(shè)備換熱管使用年限較低，維護(hù)成本偏高；油田回注水中的低品位熱能未加以利用直接排入地下，造成了一定的能源浪費(fèi)，本發(fā)明提供了一種提取凝固熱的熱泵機(jī)組及其系統(tǒng)。

應(yīng)用原理：

1、如圖1所示，本發(fā)明一種油田回注水余熱回收熱泵機(jī)組，由蒸汽壓縮機(jī)、止回閥、真空泵、冷凝器、冷凝器進(jìn)水口、冷凝器出水口、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A、水泵A、蒸發(fā)器、水泵B、蒸發(fā)器進(jìn)水口、蒸發(fā)器出水口、電動(dòng)閥節(jié)閥B、噴淋裝置組成，蒸發(fā)器與蒸氣壓縮機(jī)吸氣口連接，冷凝器與蒸氣壓縮機(jī)排氣口連接，蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有噴淋裝置，蒸發(fā)器進(jìn)水口與噴淋裝置相連，蒸發(fā)器進(jìn)水口與噴淋裝置之間設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B，蒸發(fā)器出水口與水泵B相連，再與蒸發(fā)器相連；蒸汽壓縮機(jī)排氣口設(shè)有止回閥，與蒸汽壓縮機(jī)連接的排氣管直接進(jìn)入冷凝器底部，出口位于冷凝器水面以下，冷凝器頂部與真空泵相連，冷凝器進(jìn)水口與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A相連，再與冷凝器相連，冷凝器出水口與水泵A相連，再與冷凝器相連。

2、如圖1所示，制熱原理：石油回注水由蒸發(fā)器進(jìn)水口進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)，由噴淋裝置噴淋霧化，蒸汽壓縮機(jī)吸收蒸發(fā)器內(nèi)的蒸汽，使蒸發(fā)器內(nèi)的壓力低于回注水的蒸發(fā)壓力，由于蒸發(fā)器內(nèi)的壓力比較低，噴淋的回注水一部分吸熱蒸發(fā)變?yōu)樗羝?，進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)，另一部分放熱被冷卻，由水泵B經(jīng)蒸發(fā)器出水口排出，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B調(diào)節(jié)蒸發(fā)器內(nèi)的液面高度，液面位于噴淋裝置之下，液面距噴淋裝置最底層噴嘴的距離≥30cm；低溫低壓的水蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱乃羝?，通過止回閥進(jìn)入冷凝器，直接與冷凝器內(nèi)的水進(jìn)行混合冷凝，加熱由冷凝器進(jìn)水口進(jìn)入的摻水，混合后的熱水由水泵A經(jīng)冷凝器出水口排出系統(tǒng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A調(diào)節(jié)冷凝器內(nèi)的液面高度，液面位于冷凝器進(jìn)水口之上，與冷凝器進(jìn)水口的距離≥30cm。

3、如圖2所示，本發(fā)明一種油田回注水余熱回收熱泵系統(tǒng)，由凈化水罐、外輸水泵、油田注水站、熱泵機(jī)組、污水沉降罐摻水泵、燃?xì)饧訜釥t、油井系統(tǒng)組成，蒸發(fā)器進(jìn)水口、蒸發(fā)器出水口連接在凈化水罐至油田注水站之間的管線上，凈化水罐內(nèi)的回注水，經(jīng)外輸水泵分兩路輸送至油田注水站，一路是通過凈化水罐至油田注水站之間的管線直接輸送至油田注水站，一路是由蒸發(fā)器進(jìn)水口進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)，經(jīng)自身蒸發(fā)被冷卻后，由蒸發(fā)器出水口排出，流入油田注水站；污水沉降罐內(nèi)的污水經(jīng)摻水泵分別流入燃?xì)饧訜釥t和熱泵機(jī)組的冷凝器，經(jīng)燃?xì)饧訜釥t和熱泵機(jī)組加熱后，流入油井系統(tǒng)摻水伴熱。

附圖說明

圖1-本發(fā)明一種油田回注水余熱回收熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖

圖2-本發(fā)明一種油田回注水余熱回收熱泵系統(tǒng)原理圖

附圖圖面說明

圖1、圖2，1-蒸汽壓縮機(jī)；2-止回閥；3-真空泵；4-冷凝器；5-冷凝器進(jìn)水口；6-冷凝器出水口；7-電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A；8-水泵A；9-蒸發(fā)器；10-水泵B；11-蒸發(fā)器進(jìn)水口；12-蒸發(fā)器出水口；13-電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B；14-噴淋裝置；15-凈化水罐；16-外輸水泵；17-油田注水站；18-熱泵機(jī)組；19-污水沉降罐；20-摻水泵；21-燃?xì)饧訜釥t；22-油井系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種油田回注水余熱回收熱泵機(jī)組及其系統(tǒng)，為解決石油開采過程中，加熱摻水耗氣量大，能耗高；目前正在應(yīng)用的加熱設(shè)備換熱管使用年限較低，維護(hù)成本偏高；油田回注水中的低品位熱能未加以利用直接排入地下，造成了一定的能源浪費(fèi)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

1、如圖1所示，本發(fā)明一種油田回注水余熱回收熱泵機(jī)組，由蒸汽壓縮機(jī)(1)、止回閥(2)、真空泵(3)、冷凝器(4)、冷凝器進(jìn)水口(5)、冷凝器出水口(6)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A(7)、水泵A(8)、蒸發(fā)器(9)、水泵B(10)、蒸發(fā)器進(jìn)水口(11)、蒸發(fā)器出水口(12)、電動(dòng)閥節(jié)閥B(13)、噴淋裝置(14)組成，蒸發(fā)器(9)與蒸氣壓縮機(jī)(1)吸氣口連接，冷凝器(4)與蒸氣壓縮機(jī)(1)排氣口連接，蒸發(fā)器(9)內(nèi)設(shè)有噴淋裝置(14)，蒸發(fā)器進(jìn)水口(11)與噴淋裝置(14)相連，蒸發(fā)器進(jìn)水口(11)與噴淋裝置(14)之間設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B(13)，蒸發(fā)器出水口(12)與水泵B(10)相連，再與蒸發(fā)器(9)相連；蒸汽壓縮機(jī)(1)排氣口設(shè)有止回閥(2)，與蒸汽壓縮機(jī)(1)連接的排氣管直接進(jìn)入冷凝器(4)底部，出口位于冷凝器(4)水面以下，冷凝器(4)頂部與真空泵(3)相連，冷凝器進(jìn)水口(5)與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A(7)相連，再與冷凝器(4)相連，冷凝器出水口(6)與水泵A(8)相連，再與冷凝器(4)相連。

2、如圖1所示，制熱原理：石油回注水由蒸發(fā)器進(jìn)水口(11)進(jìn)入蒸發(fā)器(9)內(nèi)，由噴淋裝置(14)噴淋霧化，蒸汽壓縮機(jī)(1)吸收蒸發(fā)器(9)內(nèi)的蒸汽，使蒸發(fā)器(9)內(nèi)的壓力低于回注水的蒸發(fā)壓力，由于蒸發(fā)器(9)內(nèi)的壓力比較低，噴淋的回注水一部分吸熱蒸發(fā)變?yōu)樗羝M(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)(1)，另一部分放熱被冷卻，由水泵B(10)經(jīng)蒸發(fā)器出水口(12)排出，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥B(13)調(diào)節(jié)蒸發(fā)器(9)內(nèi)的液面高度，液面位于噴淋裝置(14)之下，液面距噴淋裝置(14)最底層噴嘴的距離≥30cm；低溫低壓的水蒸汽進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)(1)進(jìn)行壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱乃羝ㄟ^止回閥(2)進(jìn)入冷凝器(4)，直接與冷凝器(4)內(nèi)的水進(jìn)行混合冷凝，加熱由冷凝器進(jìn)水口(5)進(jìn)入的摻水，混合后的熱水由水泵A(8)經(jīng)冷凝器出水口(6)排出系統(tǒng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥A(7)調(diào)節(jié)冷凝器(4)內(nèi)的液面高度，液面位于冷凝器進(jìn)水口(5)之上，與冷凝器進(jìn)水口的距離≥30cm。

3、如圖2所示，本發(fā)明一種油田回注水余熱回收熱泵系統(tǒng)，由凈化水罐(15)、外輸水泵(16)、油田注水站(17)、熱泵機(jī)組(18)、污水沉降罐(19)摻水泵(20)、燃?xì)饧訜釥t(21)、油井系統(tǒng)(22)組成，蒸發(fā)器進(jìn)水口(11)、蒸發(fā)器出水口(12)連接在凈化水罐(15)至油田注水站(17)之間的管線上，凈化水罐(15)內(nèi)的回注水，經(jīng)外輸水泵(16)分兩路輸送至油田注水站(17)，一路是通過凈化水罐(15)至油田注水站(17)之間的管線直接輸送至油田注水站(17)，一路是由蒸發(fā)器進(jìn)水口(11)進(jìn)入蒸發(fā)器(9)內(nèi)，經(jīng)自身蒸發(fā)被冷卻后，由蒸發(fā)器出水口(12)排出，流入油田注水站(17)；污水沉降罐(19)內(nèi)的污水經(jīng)摻水泵(20)分別流入燃?xì)饧訜釥t(21)和熱泵機(jī)組(18)的冷凝器(4)，經(jīng)燃?xì)饧訜釥t(21)和熱泵機(jī)組(18)加熱后，流入油井系統(tǒng)(22)摻水伴熱。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。