一種油氣田井口撬裝供能系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種油氣田井口撬裝供能系統，包括內燃機發電機組、蓄電池系統、光伏發電系統和風力發電系統，所述光伏發電系統和風力發電系統與所述蓄電池系統連接，所述內燃機發電機組和所述蓄電池系統與能源監控柜連接，所述能源監控柜用于控制變壓，并根據所述蓄電池系統的電量調整供電來源，然后將電能輸送給采油井使用。本實用新型專利技術減少了能源消耗，充分利用了可再生能源，達到了節能環保目的，利用遠程監督控制模塊對使用的電力、熱力來源做自動調節，達到了無人值守的目的，減少了偏遠地區人員設置，節省了成本，降低了人員勞動強度，本實用新型專利技術結構簡單，使用方便，大大降低了現有撬裝系統的能源消耗。了現有撬裝系統的能源消耗。了現有撬裝系統的能源消耗。

【技術實現步驟摘要】
一種油氣田井口撬裝供能系統


[0001]本技術涉及油氣田單井開采
，特別涉及一種用于油氣田井口撬裝化供能系統。

技術介紹

[0002]油氣田在開采生產過程中，抽油機一般需要利用電能驅動，采出液也需要熱源進行維溫。但在開采初期，因油井位于偏遠地區，油田內部電網或國家電網未能完全區域覆蓋，油田熱力管道也未接入。現場多采用柴油發電機等傳統形式的供電方式，利用電能對設備進行驅動和加熱，不僅燃料成本較高還面臨環保排放的問題。如果采用太陽能、風能、伴生氣等資源為油氣田單井供電或供熱，可以有效的降低運行成本，并且充分利用清潔能源，保證了設備的運行穩定。
[0003]有鑒于此，特提出本申請。

技術實現思路

[0004]本技術解決的問題是，現有技術中油氣田現場多采用柴油發電機等傳統形式的供電方式，利用電能對設備進行驅動和加熱，不僅燃料成本較高還面臨環保排放的問題。
[0005]為解決上述問題，本技術提供了一種油氣田井口撬裝供能系統，充分利用太陽光能、風能等可再生能源轉換為電能為抽油機及附屬設備提供電能；利用燃氣發電機組將伴生氣轉換為電能，并對產生的的高溫煙氣進行余熱回收，可為采出液外輸或儲罐維溫提供熱源，減少能源消耗，實現能源的綜合利用。
[0006]本技術的技術方案是這樣實現的：
[0007]一種油氣田井口撬裝供能系統，包括內燃機發電機組、蓄電池系統、光伏發電系統和風力發電系統，所述光伏發電系統和風力發電系統與所述蓄電池系統連接，所述內燃機發電機組和所述蓄電池系統與能源監控柜連接，所述能源監控柜用于控制變壓，并根據所述蓄電池系統的電量調整供電來源，然后將電能輸送給采油井使用。
[0008]所述光伏發電系統和風力發電系統與所述內燃機發電機組互為備用電源，所述能源監控柜優先使用所述光伏發電系統和所述風力發電系統產生的電力，當所述光伏發電系統和風力發電系統產生的電力不足時，所述能源監控柜控制切換，采用所述內燃機發電機組產生的電力供給所述采油井使用。
[0009]進一步的，還包括供熱模塊，所述供熱模塊包括煙氣余熱回收裝置，所述煙氣余熱回收裝置的煙氣入口與所述內燃機發電機組的煙氣出口連接，用于將所述內燃機發電機組產生的高溫煙氣導入所述煙氣余熱回收裝置中進行余熱回收，回收后的熱量用于為采油井存儲油罐和/或外輸管道的伴熱。
[0010]該設置可以有效利用內燃機發電機組在發電過程中產生的高溫煙氣，提高能源的利用效率。
[0011]進一步的，所述供熱模塊還包括傳熱介質儲存器，所述傳熱介質儲存器的介質出
口與所述煙氣余熱回收裝置的介質入口通過第一管路連接，所述第一管路用于將傳熱介質送入所述煙氣余熱回收裝置中與高溫煙氣進行換熱，換熱后的高溫傳熱介質通過供熱出口管向外界供熱，供熱完成的傳熱介質通過供熱回管流入所述傳熱介質儲存器。
[0012]該設置實現了所述傳熱介質的循環利用，進一步降低了資源消耗。
[0013]進一步的，在所述傳熱介質儲存器中還設置有電加熱裝置，所述電加熱裝置在所述內燃機發電機組停運或產生的高溫煙氣不足的情況下進行供熱。
[0014]所述電加熱裝置可以在所述煙氣余熱回收裝置供熱充足時停止運行，在所述煙氣余熱回收裝置供熱不足時作為補充熱源對所述傳熱介質進行預熱，也可以在所述內燃機發電機組停止運行時作為主加熱源進行加熱，從而在盡量節省電力資源的情況下確保所述傳熱介質的溫度始終滿足使用要求。
[0015]進一步的，在所述傳熱介質儲存器和所述煙氣余熱回收裝置之間還設置有循環泵，所述循環泵為所述傳熱介質的循環利用提供動力。
[0016]進一步的，所述供熱模塊還包括供熱支管，所述供熱支管的一端與所述第一管路連接，所述供熱支管與所述第一管路的連接點在所述循環泵的下游，所述供熱支管的另一端與所述供熱出口管連接，在所述第一管路上設置有第一控制閥，所述第一控制閥設置在所述供熱支管與所述第一管路連接點的下游，在所述供熱支管上設置有第二控制閥。
[0017]該設置用于實現高溫煙氣的單獨供熱、電加熱裝置的單獨供熱、高溫煙氣和電加熱裝置共同供熱，同時可對供熱出口管流出的傳熱介質溫度進行控制，使其始終保持在滿足使用要求的情況，同時將供熱模塊的電力消耗降到最低。
[0018]進一步的，所述煙氣余熱回收裝置為管殼式換熱器，其內部換熱管路為銷釘管、光管、鰭片管中任意一種，所述傳熱介質儲存器為封閉式常壓儲存箱，所述封閉式常壓儲存箱上設置有與外界連接的呼吸孔。
[0019]優選的，所述管殼式換熱器和封閉式常壓儲存箱為不銹鋼材質，由于所述油氣田附近的環境通常較為復雜，使用不銹鋼制成的管殼式換熱器和封閉式常壓儲存箱具有較強的耐腐蝕性、良好的韌性、良好的耐高溫性能，可以滿足多種使用環境，能夠有效地延長所述煙氣余熱回收裝置和所述傳熱介質儲存器的使用壽命，所述呼吸孔用于平衡所述傳熱介質儲存器的內外壓力，使的所述傳熱介質能夠順利的循環流通。
[0020]進一步的，所述內燃機發電機組為燃氣型內燃發電機組和/或燃油型內燃發電機組。
[0021]具體的，可根據撬裝供能系統實際的使用環境以及能源的供給情況選用合適的內燃機發電機組類型，也可以兩者均設置，互為補充。
[0022]進一步的，所述燃氣型內燃發電機組使用伴生氣進行發電。
[0023]所述伴生氣為采出液伴生氣，采出液伴生氣為油氣田開采時的附屬產物，采用采出液伴生氣進行發電可以有效的降低運行成本，并降低了所述內燃機發電機組的污染物排放。
[0024]進一步的，所述風力發電系統包括一個或多個發電機組，所述發電機組中的發電機軸方向為水平軸、垂直軸中的一種或兩種的組合。
[0025]進一步的，還包括遠程監督控制模塊，所述遠程監督控制模塊包括監測部分和控制部分，所述監測部分用于所述內燃機發電機組用燃料的壓力、傳熱介質的溫度、所述油氣
田井口撬裝供能系統外部光照、風力、風向的檢測，以及視頻、安全的監控，所述控制部分根據所述監測部分的檢測、監控結果調整并控制所述油氣田井口撬裝供能系統的運行，實現所述油氣田井口撬裝供能系統的無人值守。
[0026]所述視頻監控用于監控所述油氣田井口撬裝供能系統的關鍵部位，所述安全監控用于所述燃氣發電機室內的可燃氣濃度、所述油氣田井口撬裝供能系統內部環境溫度及可燃氣濃度等的監控，所述控制部分根據具體的檢測和監控結果，對能源的使用進行合理的調配，在正常運行過程中，優先使用可再生的太陽能、風能等清潔能源，多余的電能和可以儲備在所述蓄電池系統中作為后續能源使用，在所述清潔能源不足時采用內燃機發電機組功能，達到持續科學利用能源的效果，同時所述控制部分可控制所述內燃機發電機組、第一控制閥、第二控制閥、電加熱裝置的開啟和關閉，并能夠聯動控制所述第一控制閥、第二控制閥的開度，從而合理的調配所述供熱模塊的熱源，優先使用所述內燃機發電機組產生的高溫煙氣作為供熱熱源，當所述內燃機發電機組產生的高溫煙氣不足時，采用所述電加熱裝置作為熱源，最大本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種油氣田井口撬裝供能系統，其特征在于，包括內燃機發電機組(2)、蓄電池系統(4)、光伏發電系統(1)和風力發電系統(11)，所述光伏發電系統(1)和風力發電系統(11)與所述蓄電池系統(4)連接，所述內燃機發電機組(2)和所述蓄電池系統(4)與能源監控柜(3)連接，所述能源監控柜(3)用于控制變壓，并根據所述蓄電池系統(4)的電量調整供電來源，然后將電能輸送給采油井使用。2.根據權利要求1所述的油氣田井口撬裝供能系統，其特征在于，還包括供熱模塊，所述供熱模塊包括煙氣余熱回收裝置(5)，所述煙氣余熱回收裝置(5)的煙氣入口與所述內燃機發電機組(2)的煙氣出口連接，用于將所述內燃機發電機組(2)產生的高溫煙氣導入所述煙氣余熱回收裝置(5)中進行余熱回收，回收后的熱量用于為采油井存儲油罐和/或外輸管道的伴熱。3.根據權利要求2所述的油氣田井口撬裝供能系統，其特征在于，所述供熱模塊還包括傳熱介質儲存器(7)，所述傳熱介質儲存器(7)的介質出口與所述煙氣余熱回收裝置(5)的介質入口通過第一管路(13)連接，所述第一管路(13)用于將傳熱介質送入所述煙氣余熱回收裝置(5)中與高溫煙氣進行換熱，換熱后的高溫傳熱介質通過供熱出口管(9)向外界供熱，供熱完成的傳熱介質通過供熱回管(10)流入所述傳熱介質儲存器(7)。4.根據權利要求3所述的油氣田井口撬裝供能系統，其特征在于，在所述傳熱介質儲存器(7)中還設置有電加熱裝置(12)，所述電加熱裝置(12)在所述內燃機發電機組(2)停運或產生的高溫煙氣不足的情況下進行供熱。5.根據權利要求3所述的油氣田井口撬裝供能系統，其特征在于，在所述傳熱介質儲存器(7)和所述煙氣余熱回收裝置(5)之間還設置有循環泵(8)，所述循環泵(8)為所述傳熱介質的循環利用提供動力。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周亮，刁福俊，陳超，
申請(專利權)人：北京時代博誠能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：