Sagd采出液的余热回收方式的制定方法
Sagd采出液的余热回收方式的制定方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种SAGD采出液的余热回收方式的制 定方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，国内外学者对余热回收利用的研究相当活跃。在余热的回收利用中，一般 以热能回收为主，比如利用热用户，对余热的进行热能回收，或者将余热转换为动能进行动 力回收。在动力回收利用方面主要以中低温余热发电为主，如郎肯循环发电系统、水蒸气扩 容循环、Kal ina循环、0RC等。
[0003] 中低温余热动力回收在国内的应用已取得了一定的成就。我国目前已经建成了多 个余热动力回收利用发电站。西藏羊八井地热电站，热水温度145°C，采用二次扩容热力系 统，汽轮机单机容量3000kW。在此基础上，中石化长岭炼油厂利用催化裂化和延迟焦化装置 换热产生的120°C高温热水，采用二级扩容法发电2400kW，低投入，高产出，做到了能量的充 分利用。辽宁营口熊岳试验电站，利用75°C低温余热发电，取得了良好的经济效益。洛阳石 油化工工程公司在对某炼油厂进行节能规划时，提出了建立低温热发电系统，实现供热-发 电-制冷的联合方案，该方案实施后全长能耗下降25 lMJ/t。
[0004] 在国外，针对余热回收技术，许多学者和公司都做了相关的研究， LucG.FrechetteD对有机郎肯循环余热回收技术应用在便携式小型发电系统做了系统理论 研究。在他的研究之中应用到的工质是水，总输入的能量能达到80W，输出的能量可达到6W， 效率可到7 %-8 %。
[0005] 美国MTI公司曾建造了利用炼油厂余热（110°C)的0RC系统，该系统以R113为工质， 采用单级向心透平，输出功率约为inAkWWRMAI公司和日本川崎公司也曾经建造了利用废 热的0RC系统，取得了很好的经济和环保效益。
[0006] 日本TakumiHashizume介绍了以氨为工质的热温泉发电，这种热能资源能够大量 使用，在蒸发器中，热水(温泉水）以85°C流入，55°C流出，流量可达200L/min。热能在汽轮机 中转变为电能，正常运行时，工质氨在蒸发器中由液体变成高压氨气，并且流入汽轮机中， 产生的电能可达10kW。
[0007] 德国海德堡水泥集团建成世界首座水泥厂0RC纯低温余热发电站。建成后，单位熟 料发电量可达1 〇. 5kWh/t，每年可节约68000美元，C0减排量约7600t。
[0008] 在SA⑶稠油开采过程中也会产生大量的余热，目前一般是将该部分余热用于加热 锅炉水以实现热能回收，而没有对该部分余热进行系统研究，致使该部分余热没有被充分 利用，导致热量的浪费。
【发明内容】
[0009] 本发明的主要目的在于提供一种SAGD采出液余热回收方式的制定方法，以解决现 有的SAGD稠油开采过程中余热没有充分利用的问题。
[0010] 为了实现上述目的，本发明提供了一种SAGD采出液的余热回收方式的制定方法， 制定方法包括:建模:建立SAGD工艺模型；确定余热点：将采油过程中各能耗组件的工艺参 数输入工艺模型中，运行工艺模型进行热量衡算过程，找出工艺模型中的各余热点；制定余 热回收工艺:根据各余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方 案。
[0011] 进一步地，建模的方法包括:将SAGD采出液样品进行检测，得到SAGD采出液的第一 工艺参数，其中，第一工艺参数包括蒸馏点、饱和分、芳香分、胶质含量、沥青质含量、残炭含 量、蜡含量及相对分子量;收集SAGD采出液余热回收过程中各能耗组件的第二工艺参数，其 中，第二工艺参数包括压力、流量、温度、尺寸、容积和控制点；收集锅炉运行过程的第三工 艺参数，其中，第三工艺参数包括进水的温度、流量和压力，锅炉的温度和压力，出口蒸汽的 干度、流量、温度和压力以及烟气的温度和压力；根据第一工艺参数、第二工艺参数和第三 工艺参数，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型。
[0012] 进一步地，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型的过程包括按照实际工况 进行标定的过程，且使SAGD工艺模型与实际工况之间的误差小于10%，优选小于5%。
[0013 ]进一步地，确定余热点的方法包括:建立以时间为基准的物料流程图；收集物料流 程图上的各能耗组件的第四工艺参数，第四工艺参数包括压力和流量;选定基准温度，将第 四工艺参数输入SAGD工艺模型中，运行SAGD工艺模型进行热量衡算过程，得到SAGD工艺模 型中各能耗组件的温度；以及当能耗组件的温度大于l〇〇°C时，将能耗组件作为余热点。
[0014] 进一步地，制定余热回收工艺的方法包括:将各余热点分为SA⑶采出液余热点和 烟气余热点;采用动力回收方案和/或热能回收方案回收温度高于160°C的SAGD采出液余热 点的余热;将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给水；以及将 烟气余热点的余热用于加热锅炉给水。
[0015] 进一步地，采用热能回收方案回收温度高于160°C的SA⑶采出液余热点的余热的 方法包括:步骤A，将温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于120°C的余热点用于制备低 压蒸汽;步骤B，将完成步骤A的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。
[0016] 进一步地，步骤B在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加热锅炉水。
[0017] 进一步地，采用动力回收方案和热能回收方案回收温度高于160°C的SAGD采出液 余热点的余热的方法包括:步骤C，将温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于110°C的余 热用于发电；步骤D，将完成步骤C的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。
[0018] 进一步地，步骤D在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加热锅炉水。
[0019] 进一步地，将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给 水的方法包括:将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点用于加热锅炉给水，并产生锅 炉烟气余热;将锅炉烟气余热用于加热锅炉给水。
[0020] 应用本发明的技术方案，运用模拟技术建立SA⑶工艺模型，然后对上述SAGD工艺 模型进行热量衡算，找出采油过程的各余热点，最后根据余热点的温度制定动力回收方案， 或者动力回收和热能回收的综合方案。
【附图说明】
[0021] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022]图1示出了本发明的一个优选的实施例提供的最优化的余热回收方案的示意图； 以及
[0023]图2示出了本发明的一个优选的实施例提供的利用余热进行发电和/或制备低压 蒸汽的示意图。
[0024] 其中，上述附图包括以下附图标记：
[0025] 10、锅炉；10a、蒸汽出口；20、汽水分离器；20a、气体出口；30、原油采出液输送管 线;40、蒸汽分离器;50、三相分离器;50a、原油出口； 60、原油储罐;70、换热器;80、蒸发器； 90、工质冷凝器、11、低温级螺杆机;12、减速机;13、发电机;14、冷却塔;101、循环水栗。
【具体实施方式】
[0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0027] 正如【背景技术】所描述的，现有技术中SAGD稠油开采过程中余热没有充分利用的问 题。本发明提供了一种SAGD采出液余热回收方式的制定方法，该方法包括:建模:建立SAGD 工艺模型;确定余热点:将采油过程中各能耗组件的工艺参数输入工艺模型中，运行该工艺 模型进行热量衡算，找出工艺模型中的各余热点；制定余热回收工艺:根据各余热点的温度 制定动力回收方案，或者动力回收方案和热能回收的综合方案。
[0028]本申请提供的上述制定方法中，运用模拟技术建立SAGD工艺模型，然后对上述 SAGD工艺模型进行热量衡算，找出采油过程的各余热点，最后根据余热点的温度制定动力 回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方案。这有利于实现余热点热能的阶梯回收，从 而提高了热能的利用效率。
[0029] 在一种优选的实施方式中，建模的方法包括:将SAGD采出液样品进行检测，得到 SAGD采出液的第一工艺参数，其中，第一工艺参数包括蒸馏点、饱和分、芳香分、胶质含量、 沥青质含量、残炭含量、蜡含量及相对分子量;收集SAGD采出液余热回收过程中各能耗组件 的第二工艺参数，其中，第二工艺参数包括压力、流量、温度、尺寸、容积和控制点；收集锅炉 运行过程的第三工艺参数，其中第三工艺参数包括进水的温度、流量和压力，锅炉的温度和 压力，出口蒸汽的干度、流量、温度和压力以及烟 气的温度和压力;根据第一工艺参数、第二 工艺参数和第三工艺参数，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型。本发明提供的上述 方法中，根据上述步骤能够利用HYSYS软件模拟出与实际工况相接近的SA⑶工艺模型。
[0030] 在一种优选的实施方式中，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型的过程包 括按照实际工况进行标定的过程，使SAGD工艺模型与实际工况之间的误差小于10%。这能 够使所建立的工艺模型与实际的SAO)采油过程更加相符，从而能够使建立的工艺模型具有 更准确的指导意义。优选地，上述误差小于5%。这有利于使建立的模型更接近于实际工况， 从而更好的实现余热回收过程。
[0031] 在一种优选的实施方式中，确定余热点的方法包括:建立以时间为基准的物料流 程图；收集上述物料流程图上的各能耗组件的第四工艺参数，第四工艺参数包括压力和流 量;选定基准温度，将上述第四工艺参数输入上述SACT)工艺模型中，运行SA⑶工艺模型进行 热量衡算过程，得到SAGD工艺模型中各能耗组件的温度；以及当能耗组件的温度大于100°C 时，将能耗组件作为余热点；其中，第四工艺参数包括压力和流量。根据上述热量衡算过程， 能够找到SAGD工艺的余热点，从而有利于设计出更加优化的余热回收方案。
[0032] 在一种优选的实施方式中，制定余热回收工艺的方法包括:将各余热点分为SAGD 采出液余热点和烟气余热点;采用动力回收方案和/或热能回收方案回收温度高于160°C的 SAGD采出液的余热；将温度低于或等于160°C的SA⑶采出液余热点的余热用于加热锅炉给 水；以及将烟气余热点的余热用于加热锅炉给水。将各余热点进行分类，然后根据不同余热 点采取不同的余热回收方案，这有利于实现余热的梯级回收，提高余热的有效利用率。
[0033] 在一种优选的实施方式中，采用热能回收方案回收温度高于160°C的所述SAGD采 出液余热点的余热的方法包括:步骤A，将温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于120°C 的余热点用于制备低压蒸汽;步骤B，将完成步骤A的余热点中高于90°C的余热点用于加热 锅炉给水。
[0034]利用温度高于160°C的SA⑶采出液余热点可以在0.35MPa下对水进行加热，然后经 蒸发器之后汽化成低压蒸汽，送至所需蒸汽装置，用上述低压蒸汽能够用于原油伴热;然后 将上述降至第一温度的SAGD采出液余热点与锅炉水进行换热。这能够对不同温度段的能量 进行分级回收利用，从而有利于进一步提高余热的回收利用率。
[0035] 在一种优选的实施方式中，步骤B在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加 热锅炉水。这有利于减少热能损失。
[0036] 在一种优选的实施方式中，采用动力回收方案和热能回收方案回收温度高于160 °C的SA⑶采出液余热点的余热的方法包括:步骤C，将温度高于160°C的SA⑶采出液余热点 中高于110°C的余热用于发电；步骤D，将完成步骤C的余热点中高于90°C的余热点用于加热 锅炉给水。
[0037] 通过余热发电技术将160°C以上SA⑶采出液的余热进行发电，得到的电能可以输 送到现有油田电网之中，然后传输到油田用电设备。这有利于降低现有锅炉给水温度，从而 减少沿程热量损失，同时降低锅炉入口处的给水温度，能够为进一步烟气余热回收提供基 础。
[0038] 在一种优选的实施方式中，步骤D在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加 热锅炉水。这有利于减少热能损失。
[0039] 在一种优选的实施方式中，将温度低于或等于160°C的SA⑶采出液余热点的余热 用于加热锅炉给水的方法包括:将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点用于加热锅 炉给水，并产生锅炉烟气余热;将锅炉烟气余热用于加热锅炉给水。
[0040] 利用温度较低的水冷却烟气，把烟气温度降低到一定温度，实现烟气余热的回收 利用，这有利于提高锅炉的热效率。同时最大限度地利用烟气中的显热和水蒸汽的汽化潜 热，可以有效减小燃气的消耗，节能效果十分明显。
[0041] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本 发明所要求保护的范围。
[0042]本发明中的术语"压力"均指绝对压力。
[0043] 本发明中的术语"原油SAGD采出液"为石油和水的混合液。
[0044] 实施例1
[0045] SAGD采出液余热回收方式的方法如下：
[0046] (1)在HYSYS软件上建立SA⑶工艺模型，建立工艺模型的步骤如下：
[0047] 通过化学分析方法检测天然气和原油的组成：
[0048] 天然气的组成（摩尔百分数）：N2 0.97、C02 OjtCi 93.19、C2 3.68、C3 1.07、iC4 0.22、nC4 0.24、iC5 0.07、nC5 0.05、C6 0.05、C7 0.03);原油的组成（密度0.9572g/cm3,20 °C;表观黏度 13472mPas，50°C;凝点 18°C，酸值5 · 31 lmgKOH/g，残炭8 · 27wt %，蜡含量〈1 %， 相对分子质量(VP0)417.02,饱和分53.26wt%，芳香分20.87wt%，胶质25.47wt%，沥青质 0.4wt % )；
[0049] 根据锅炉工艺流程图，收集日程运行工艺参数(天然气进口的温度、流量、压力，空 燃比，排烟温度，烟气氧含量;锅炉各个段温度，压力流量，锅炉出口蒸汽温度，流量，干度）。
[0050] 根据注汽管网流程图，收集注汽管线的相关参数(长度、材质、保温材料、管径、壁 厚）、注入蒸汽压力、温度和干度，注汽井井口蒸汽压力、流量及温度;根据SAGD采出液输油 管网流程，收集输油管线的相关参数(长度、材质、保温材料、管径、壁厚）、采集液的流量、压 力及温度，以及SAGD采出液各个设备的压力、流量、温度及日常操作参数。
[0051] 在Hysys软件中输入测得的天然气的各组分的含量和原油中各组分的含量，天然 气物流选择Peng-Robinson物性，原油物流选择Chao Seader物性，蒸汽选择NBS Steam物 性；同时输入已收集的锅炉和注气管网的相关工艺参数，建立关于注气与采油及采出液处 理的SA⑶工艺模型。
[0052] (2)将实际采油过程中的各能耗组件的工艺参数输入上述工艺模型进行能量与物 料衡算，找出工艺余热点；
[0053] (3)调整各种能耗组件的连接方式，以同样的方式找到另外一个余热点，以此类 推，将余热回收量达到最大的回收方案作为最优余热回收方案。最优余热回收方案如图1所 不，余热点为原油米出液输送管线30。
[0054]余热利用:将余热用于发电过程。
[0055] 原油SAGD采出液由温度18 0 °C降至到8 0 °C，流量3 2 0m3 /h，含水量17 % ;经换热计 算，该热源的总热量为29075kW，可换热出140°C、300t/h的热水。
[0056]装机规模:1800kW;技术选择:采用螺杆膨胀发电机技术;排汽去处:冷凝回收。 [0057]螺杆膨胀发电机组的技术参数如下：
[0058] 热水参数:进口参数，温度75°C，流量300t/h;出口参数，温度140°C，流量300t/h。
[0059] 低温工质参数:进口参数，压力0 · 9IMPaA，温度86°C，流量393t/h;出口参数，压力 0.28MPaA，温度43°C，流量393t/h;发电功率：1710kW。上述发电过中各设备的连接关系如图 2所示，设备及其型号见表1。
[0060] 表 1
[0062] 实施例2
[0063] SAGD采出液余热回收方式的方法如下：
[0064] (1)在HYSYS软件上建立SA⑶工艺模型，建立工艺模型的步骤如下：
[0065] 通过化学分析方法检测天然气和原油的组成：
[0066] 天然气的组成（摩尔百分数，％):N2 0.97、C02 OjtCi 93.19、C2 3.68、C3 1.07、 iC4 0.22、nC4 0.24、iC5 0.07、nC5 0.05、C6 0.05、C7 0.03);原油的组成（密度 0.9572g/ cm3，20°C;表观黏度13472mPas，50°C;凝点 18°C，酸值5 · 31 lmgKOH/g，残炭8 · 27wt %，蜡含量 〈1%，相对分子质量(VP0)417.02,饱和分53.26wt%，芳香分20.87wt%，胶质25.47wt%，沥 青质0.4wt% );
[0067] 根据锅炉工艺流程图，收集日程运行工艺参数(天然气进口的温度、流量、压力，空 燃比，排烟温度，烟气氧含量;锅炉各个段温度，压力流量，锅炉出口蒸汽温度，流量，干度）。
[0068] 根据注汽管网流程图，收集注汽管线的相关参数(长度、材 质、保温材料、管径、壁 厚）、注入蒸汽压力、温度和干度，注汽井井口蒸汽压力、流量及温度;根据SAGD采出液输油 管网流程，收集输油管线的相关参数(长度、材质、保温材料、管径、壁厚）、采集液的流量、压 力及温度，以及SAGD采出液各个设备的压力、流量、温度及日常操作参数。
[0069] 在Hysys软件中输入测得的天然气的各组分的含量和原油中各组分的含量，天然 气物流选择Peng-Robinson物性，原油物流选择Chao Seader物性，蒸汽选择NBS Steam物 性；同时输入已收集的锅炉和注气管网的相关工艺参数，建立注汽与SAGD采油和SAGD采出 液处理工艺模型。
[0070] (2)将实际采油过程中的各能耗组件的工艺参数输入上述工艺模型进行能量与物 料衡算，找出工艺余热点；
[0071] (3)调整各种能耗组件的连接方式，以同样的方式找到另外一个余热点，以此类 推，将余热回收量达到最大的回收方案作为最优余热回收方案。最优余热回收方案如图1所 不，余热点为原油米出液输送管线30。
[0072] 将回收的余热用于制备低压蒸汽。
[0073] 上述制备低压蒸汽的过程中各设备的连接关系如图2所示。原油SAGD采出液由温 度180°C降至135°C，经过查表初步设定石油的密度P = 850kg/m3;石油的比热Cp = 3.0kJ/ kg. K来计算。
[0074] A)制备0.3MPa的蒸汽
[0075] 查表得0.3MPa下温度为134°C，蒸汽的汽化潜热为r = 2163.7k J/kg，热源的利用率 为 η = 〇·95。
[0076] 原油SA⑶采出液由180°C降温到135°C产生的热量为
[0077] 0.3MPa下20°C的水产生It蒸汽需要的热量为Q2=m7K ·· At = 1000X4.18X (134-20)+1000 X 2163 · 7 = 734kW。产生0 · 3MPa蒸汽的量为
5X 10200/733 =13.2t/h〇
[0078] 制备低压蒸汽完成后的余热用于加热锅炉水：
[0079] 原油SA⑶采出液由135°C降温到100°C产生的热量欠- =320 X 850 X 3 X (135-100)/3600 = 7933Kff ；
[0080] 以1个大气压下，室温为25°C为例，加热It锅炉水所需的热量为 t = 1000 X 4· 18 X (100-25)/3600 = 87kW;加热锅炉水的量为n
[0081] B)制备0.2MPa的蒸汽
[0082] 查表得0.2MPa下温度为121 °C，蒸汽的汽化潜热为r = 2201.7kJ/kg，热源的利用率 为 η = 〇·95。
[0083]原油SAffl)采出液降温到120°C产生的热量爻
[0084] 0.2MPa下20°C的水产生It蒸汽需要的热量为
[0085] 产生0.2MPa蒸汽的量为m = n · Qi/Q2 = 0.95X 13600/729 = 17.72t/h;
[0086] 制备低压蒸汽完成后的余热用于加热锅炉水：
[0087] 原油SAGD采出液由120°C降温至l」100°C产生的热量为Q3=m石油· CP(石油）· At' =320 X 850 X 3 X (120-100)/3600 = 1632KW；
[0088] 以1个大气压下，室温为25°C为例，加热It锅炉水所需的热量为Q4=m水· CP(水）· Λ t = 1000 X 4· 18 X (100-25)/3600 = 87kW;加热锅炉水的量为m = n · Q3/Q4= 17 · 8t。
[0089] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:运用模拟 技术建立SA⑶工艺模型，然后对上述SAO)工艺模型进行热量衡算，找出采油过程的各余热 点，最后根据余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方案，从而 实现了余热点热能的阶梯回收，从而提高了热能的利用效率。
[0090] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种SAGD采出液的余热回收方式的制定方法，其特征在于，所述制定方法包括： 建模:建立SA⑶工艺模型； 确定余热点：将采油过程中各能耗组件的工艺参数输入所述工艺模型中，运行所述工 艺模型进行热量衡算过程，找出所述工艺模型中的各余热点； 制定余热回收工艺:根据各所述余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热 能回收的综合方案。2. 根据权利要求1所述的制定方法，其特征在于，所述建模的方法包括： 将所述SAGD采出液样品进行检测，得到所述SAGD采出液的第一工艺参数，其中，所述第 一工艺参数包括蒸馏点、饱和分、芳香分、胶质含量、沥青质含量、残炭含量、蜡含量及相对 分子量； 收集SAGD采出液余热回收过程中各所述能耗组件的第二工艺参数，其中，所述第二工 艺参数包括压力、流量、温度、尺寸、容积和控制点； 收集锅炉运行过程的第三工艺参数，其中，所述第三工艺参数包括进水的温度、流量和 压力，锅炉的温度和压力，出口蒸汽的干度、流量、温度和压力以及烟气的温度和压力； 根据所述第一工艺参数、第二工艺参数和第三工艺参数，利用HYSYS软件进行模拟建立 所述SAGD工艺模型。3. 根据权利要求2所述的制定方法，其特征在于，所述利用HYSYS软件进行模拟建立 SAGD工艺模型的过程包括按照实际工况进行标定的过程，且使所述SAGD工艺模型与所述实 际工况之间的误差小于10%，优选小于5%。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的制定方法，其特征在于，所述确定余热点的方法 包括： 建立以时间为基准的物料流程图； 收集所述物料流程图上的各所述能耗组件的第四工艺参数，所述第四工艺参数包括压 力和流量； 选定基准温度，将所述第四工艺参数输入所述SAGD工艺模型中，运行所述SA⑶工艺模 型进行热量衡算过程，得到所述SAGD工艺模型中各所述能耗组件的温度；以及 当所述能耗组件的温度大于l〇〇°C时，将所述能耗组件作为余热点。5. 根据权利要求1所述的制定方法，其特征在于，所述制定余热回收工艺的方法包括： 将各所述余热点分为SAGD采出液余热点和烟气余热点； 采用动力回收方案和/或热能回收方案回收温度高于160°C的所述SAGD采出液余热点 的余热； 将温度低于或等于160°C的所述SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给水；以及 将所述烟气余热点的余热用于加热锅炉给水。6. 根据权利要求5所述的制定方法，其特征在于，采用热能回收方案回收温度高于160 °C的所述SAGD采出液余热点的余热的方法包括： 步骤A，将所述温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于120°C的余热点用于制备低 压蒸汽； 步骤B，将完成所述步骤A的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。7. 根据权利要求6所述的制定方法，其特征在于，所述步骤B在加热锅炉给水过程中产 生的烟气余热用于加热锅炉水。8. 根据权利要求5所述的制定方法，其特征在于，采用动力回收方案和热能回收方案回 收温度高于160°C的所述SAGD采出液余热点的余热的方法包括： 步骤C，将所述温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于110°C的余热用于发电； 步骤D，将完成所述步骤C的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。9. 根据权利要求8所述的制定方法，其特征在于，所述步骤D在加热锅炉给水过程中产 生的烟气余热用于加热锅炉水。10. 根据权利要求5至9中任一项所述的制定方法，其特征在于，所述将温度低于或等于 160°C的SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给水的方法包括： 将温度低于或等于160°C的所述SAGD采出液余热点用于加热锅炉给水，并产生锅炉烟 气余热； 将所述锅炉烟气余热用于加热锅炉给水。
【专利摘要】本发明提供了一种SAGD采出液的余热回收方式的制定方法。该制定方法包括：建模：建立SAGD工艺模型；确定余热点：将采油过程中各能耗组件的工艺参数输入工艺模型中，运行工艺模型进行热量衡算过程，找出工艺模型中的各余热点；制定余热回收工艺：根据各余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方案。这有利于实现余热点热能的阶梯回收，从而提高了热能的利用效率。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105487502
【申请号】CN201510742064
【发明人】里群
【申请人】里群
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月4日
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种SAGD采出液的余热回收方式的制 定方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，国内外学者对余热回收利用的研究相当活跃。在余热的回收利用中，一般 以热能回收为主，比如利用热用户，对余热的进行热能回收，或者将余热转换为动能进行动 力回收。在动力回收利用方面主要以中低温余热发电为主，如郎肯循环发电系统、水蒸气扩 容循环、Kal ina循环、0RC等。
[0003] 中低温余热动力回收在国内的应用已取得了一定的成就。我国目前已经建成了多 个余热动力回收利用发电站。西藏羊八井地热电站，热水温度145°C，采用二次扩容热力系 统，汽轮机单机容量3000kW。在此基础上，中石化长岭炼油厂利用催化裂化和延迟焦化装置 换热产生的120°C高温热水，采用二级扩容法发电2400kW，低投入，高产出，做到了能量的充 分利用。辽宁营口熊岳试验电站，利用75°C低温余热发电，取得了良好的经济效益。洛阳石 油化工工程公司在对某炼油厂进行节能规划时，提出了建立低温热发电系统，实现供热-发 电-制冷的联合方案，该方案实施后全长能耗下降25 lMJ/t。
[0004] 在国外，针对余热回收技术，许多学者和公司都做了相关的研究， LucG.FrechetteD对有机郎肯循环余热回收技术应用在便携式小型发电系统做了系统理论 研究。在他的研究之中应用到的工质是水，总输入的能量能达到80W，输出的能量可达到6W， 效率可到7 %-8 %。
[0005] 美国MTI公司曾建造了利用炼油厂余热（110°C)的0RC系统，该系统以R113为工质， 采用单级向心透平，输出功率约为inAkWWRMAI公司和日本川崎公司也曾经建造了利用废 热的0RC系统，取得了很好的经济和环保效益。
[0006] 日本TakumiHashizume介绍了以氨为工质的热温泉发电，这种热能资源能够大量 使用，在蒸发器中，热水(温泉水）以85°C流入，55°C流出，流量可达200L/min。热能在汽轮机 中转变为电能，正常运行时，工质氨在蒸发器中由液体变成高压氨气，并且流入汽轮机中， 产生的电能可达10kW。
[0007] 德国海德堡水泥集团建成世界首座水泥厂0RC纯低温余热发电站。建成后，单位熟 料发电量可达1 〇. 5kWh/t，每年可节约68000美元，C0减排量约7600t。
[0008] 在SA⑶稠油开采过程中也会产生大量的余热，目前一般是将该部分余热用于加热 锅炉水以实现热能回收，而没有对该部分余热进行系统研究，致使该部分余热没有被充分 利用，导致热量的浪费。
【发明内容】
[0009] 本发明的主要目的在于提供一种SAGD采出液余热回收方式的制定方法，以解决现 有的SAGD稠油开采过程中余热没有充分利用的问题。
[0010] 为了实现上述目的，本发明提供了一种SAGD采出液的余热回收方式的制定方法， 制定方法包括:建模:建立SAGD工艺模型；确定余热点：将采油过程中各能耗组件的工艺参 数输入工艺模型中，运行工艺模型进行热量衡算过程，找出工艺模型中的各余热点；制定余 热回收工艺:根据各余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方 案。
[0011] 进一步地，建模的方法包括:将SAGD采出液样品进行检测，得到SAGD采出液的第一 工艺参数，其中，第一工艺参数包括蒸馏点、饱和分、芳香分、胶质含量、沥青质含量、残炭含 量、蜡含量及相对分子量;收集SAGD采出液余热回收过程中各能耗组件的第二工艺参数，其 中，第二工艺参数包括压力、流量、温度、尺寸、容积和控制点；收集锅炉运行过程的第三工 艺参数，其中，第三工艺参数包括进水的温度、流量和压力，锅炉的温度和压力，出口蒸汽的 干度、流量、温度和压力以及烟气的温度和压力；根据第一工艺参数、第二工艺参数和第三 工艺参数，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型。
[0012] 进一步地，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型的过程包括按照实际工况 进行标定的过程，且使SAGD工艺模型与实际工况之间的误差小于10%，优选小于5%。
[0013 ]进一步地，确定余热点的方法包括:建立以时间为基准的物料流程图；收集物料流 程图上的各能耗组件的第四工艺参数，第四工艺参数包括压力和流量;选定基准温度，将第 四工艺参数输入SAGD工艺模型中，运行SAGD工艺模型进行热量衡算过程，得到SAGD工艺模 型中各能耗组件的温度；以及当能耗组件的温度大于l〇〇°C时，将能耗组件作为余热点。
[0014] 进一步地，制定余热回收工艺的方法包括:将各余热点分为SA⑶采出液余热点和 烟气余热点;采用动力回收方案和/或热能回收方案回收温度高于160°C的SAGD采出液余热 点的余热;将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给水；以及将 烟气余热点的余热用于加热锅炉给水。
[0015] 进一步地，采用热能回收方案回收温度高于160°C的SA⑶采出液余热点的余热的 方法包括:步骤A，将温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于120°C的余热点用于制备低 压蒸汽;步骤B，将完成步骤A的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。
[0016] 进一步地，步骤B在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加热锅炉水。
[0017] 进一步地，采用动力回收方案和热能回收方案回收温度高于160°C的SAGD采出液 余热点的余热的方法包括:步骤C，将温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于110°C的余 热用于发电；步骤D，将完成步骤C的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。
[0018] 进一步地，步骤D在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加热锅炉水。
[0019] 进一步地，将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给 水的方法包括:将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点用于加热锅炉给水，并产生锅 炉烟气余热;将锅炉烟气余热用于加热锅炉给水。
[0020] 应用本发明的技术方案，运用模拟技术建立SA⑶工艺模型，然后对上述SAGD工艺 模型进行热量衡算，找出采油过程的各余热点，最后根据余热点的温度制定动力回收方案， 或者动力回收和热能回收的综合方案。
【附图说明】
[0021] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022]图1示出了本发明的一个优选的实施例提供的最优化的余热回收方案的示意图； 以及
[0023]图2示出了本发明的一个优选的实施例提供的利用余热进行发电和/或制备低压 蒸汽的示意图。
[0024] 其中，上述附图包括以下附图标记：
[0025] 10、锅炉；10a、蒸汽出口；20、汽水分离器；20a、气体出口；30、原油采出液输送管 线;40、蒸汽分离器;50、三相分离器;50a、原油出口； 60、原油储罐;70、换热器;80、蒸发器； 90、工质冷凝器、11、低温级螺杆机;12、减速机;13、发电机;14、冷却塔;101、循环水栗。
【具体实施方式】
[0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0027] 正如【背景技术】所描述的，现有技术中SAGD稠油开采过程中余热没有充分利用的问 题。本发明提供了一种SAGD采出液余热回收方式的制定方法，该方法包括:建模:建立SAGD 工艺模型;确定余热点:将采油过程中各能耗组件的工艺参数输入工艺模型中，运行该工艺 模型进行热量衡算，找出工艺模型中的各余热点；制定余热回收工艺:根据各余热点的温度 制定动力回收方案，或者动力回收方案和热能回收的综合方案。
[0028]本申请提供的上述制定方法中，运用模拟技术建立SAGD工艺模型，然后对上述 SAGD工艺模型进行热量衡算，找出采油过程的各余热点，最后根据余热点的温度制定动力 回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方案。这有利于实现余热点热能的阶梯回收，从 而提高了热能的利用效率。
[0029] 在一种优选的实施方式中，建模的方法包括:将SAGD采出液样品进行检测，得到 SAGD采出液的第一工艺参数，其中，第一工艺参数包括蒸馏点、饱和分、芳香分、胶质含量、 沥青质含量、残炭含量、蜡含量及相对分子量;收集SAGD采出液余热回收过程中各能耗组件 的第二工艺参数，其中，第二工艺参数包括压力、流量、温度、尺寸、容积和控制点；收集锅炉 运行过程的第三工艺参数，其中第三工艺参数包括进水的温度、流量和压力，锅炉的温度和 压力，出口蒸汽的干度、流量、温度和压力以及烟 气的温度和压力;根据第一工艺参数、第二 工艺参数和第三工艺参数，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型。本发明提供的上述 方法中，根据上述步骤能够利用HYSYS软件模拟出与实际工况相接近的SA⑶工艺模型。
[0030] 在一种优选的实施方式中，利用HYSYS软件进行模拟建立SA⑶工艺模型的过程包 括按照实际工况进行标定的过程，使SAGD工艺模型与实际工况之间的误差小于10%。这能 够使所建立的工艺模型与实际的SAO)采油过程更加相符，从而能够使建立的工艺模型具有 更准确的指导意义。优选地，上述误差小于5%。这有利于使建立的模型更接近于实际工况， 从而更好的实现余热回收过程。
[0031] 在一种优选的实施方式中，确定余热点的方法包括:建立以时间为基准的物料流 程图；收集上述物料流程图上的各能耗组件的第四工艺参数，第四工艺参数包括压力和流 量;选定基准温度，将上述第四工艺参数输入上述SACT)工艺模型中，运行SA⑶工艺模型进行 热量衡算过程，得到SAGD工艺模型中各能耗组件的温度；以及当能耗组件的温度大于100°C 时，将能耗组件作为余热点；其中，第四工艺参数包括压力和流量。根据上述热量衡算过程， 能够找到SAGD工艺的余热点，从而有利于设计出更加优化的余热回收方案。
[0032] 在一种优选的实施方式中，制定余热回收工艺的方法包括:将各余热点分为SAGD 采出液余热点和烟气余热点;采用动力回收方案和/或热能回收方案回收温度高于160°C的 SAGD采出液的余热；将温度低于或等于160°C的SA⑶采出液余热点的余热用于加热锅炉给 水；以及将烟气余热点的余热用于加热锅炉给水。将各余热点进行分类，然后根据不同余热 点采取不同的余热回收方案，这有利于实现余热的梯级回收，提高余热的有效利用率。
[0033] 在一种优选的实施方式中，采用热能回收方案回收温度高于160°C的所述SAGD采 出液余热点的余热的方法包括:步骤A，将温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于120°C 的余热点用于制备低压蒸汽;步骤B，将完成步骤A的余热点中高于90°C的余热点用于加热 锅炉给水。
[0034]利用温度高于160°C的SA⑶采出液余热点可以在0.35MPa下对水进行加热，然后经 蒸发器之后汽化成低压蒸汽，送至所需蒸汽装置，用上述低压蒸汽能够用于原油伴热;然后 将上述降至第一温度的SAGD采出液余热点与锅炉水进行换热。这能够对不同温度段的能量 进行分级回收利用，从而有利于进一步提高余热的回收利用率。
[0035] 在一种优选的实施方式中，步骤B在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加 热锅炉水。这有利于减少热能损失。
[0036] 在一种优选的实施方式中，采用动力回收方案和热能回收方案回收温度高于160 °C的SA⑶采出液余热点的余热的方法包括:步骤C，将温度高于160°C的SA⑶采出液余热点 中高于110°C的余热用于发电；步骤D，将完成步骤C的余热点中高于90°C的余热点用于加热 锅炉给水。
[0037] 通过余热发电技术将160°C以上SA⑶采出液的余热进行发电，得到的电能可以输 送到现有油田电网之中，然后传输到油田用电设备。这有利于降低现有锅炉给水温度，从而 减少沿程热量损失，同时降低锅炉入口处的给水温度，能够为进一步烟气余热回收提供基 础。
[0038] 在一种优选的实施方式中，步骤D在加热锅炉给水过程中产生的烟气余热用于加 热锅炉水。这有利于减少热能损失。
[0039] 在一种优选的实施方式中，将温度低于或等于160°C的SA⑶采出液余热点的余热 用于加热锅炉给水的方法包括:将温度低于或等于160°C的SAGD采出液余热点用于加热锅 炉给水，并产生锅炉烟气余热;将锅炉烟气余热用于加热锅炉给水。
[0040] 利用温度较低的水冷却烟气，把烟气温度降低到一定温度，实现烟气余热的回收 利用，这有利于提高锅炉的热效率。同时最大限度地利用烟气中的显热和水蒸汽的汽化潜 热，可以有效减小燃气的消耗，节能效果十分明显。
[0041] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本 发明所要求保护的范围。
[0042]本发明中的术语"压力"均指绝对压力。
[0043] 本发明中的术语"原油SAGD采出液"为石油和水的混合液。
[0044] 实施例1
[0045] SAGD采出液余热回收方式的方法如下：
[0046] (1)在HYSYS软件上建立SA⑶工艺模型，建立工艺模型的步骤如下：
[0047] 通过化学分析方法检测天然气和原油的组成：
[0048] 天然气的组成（摩尔百分数）：N2 0.97、C02 OjtCi 93.19、C2 3.68、C3 1.07、iC4 0.22、nC4 0.24、iC5 0.07、nC5 0.05、C6 0.05、C7 0.03);原油的组成（密度0.9572g/cm3,20 °C;表观黏度 13472mPas，50°C;凝点 18°C，酸值5 · 31 lmgKOH/g，残炭8 · 27wt %，蜡含量〈1 %， 相对分子质量(VP0)417.02,饱和分53.26wt%，芳香分20.87wt%，胶质25.47wt%，沥青质 0.4wt % )；
[0049] 根据锅炉工艺流程图，收集日程运行工艺参数(天然气进口的温度、流量、压力，空 燃比，排烟温度，烟气氧含量;锅炉各个段温度，压力流量，锅炉出口蒸汽温度，流量，干度）。
[0050] 根据注汽管网流程图，收集注汽管线的相关参数(长度、材质、保温材料、管径、壁 厚）、注入蒸汽压力、温度和干度，注汽井井口蒸汽压力、流量及温度;根据SAGD采出液输油 管网流程，收集输油管线的相关参数(长度、材质、保温材料、管径、壁厚）、采集液的流量、压 力及温度，以及SAGD采出液各个设备的压力、流量、温度及日常操作参数。
[0051] 在Hysys软件中输入测得的天然气的各组分的含量和原油中各组分的含量，天然 气物流选择Peng-Robinson物性，原油物流选择Chao Seader物性，蒸汽选择NBS Steam物 性；同时输入已收集的锅炉和注气管网的相关工艺参数，建立关于注气与采油及采出液处 理的SA⑶工艺模型。
[0052] (2)将实际采油过程中的各能耗组件的工艺参数输入上述工艺模型进行能量与物 料衡算，找出工艺余热点；
[0053] (3)调整各种能耗组件的连接方式，以同样的方式找到另外一个余热点，以此类 推，将余热回收量达到最大的回收方案作为最优余热回收方案。最优余热回收方案如图1所 不，余热点为原油米出液输送管线30。
[0054]余热利用:将余热用于发电过程。
[0055] 原油SAGD采出液由温度18 0 °C降至到8 0 °C，流量3 2 0m3 /h，含水量17 % ;经换热计 算，该热源的总热量为29075kW，可换热出140°C、300t/h的热水。
[0056]装机规模:1800kW;技术选择:采用螺杆膨胀发电机技术;排汽去处:冷凝回收。 [0057]螺杆膨胀发电机组的技术参数如下：
[0058] 热水参数:进口参数，温度75°C，流量300t/h;出口参数，温度140°C，流量300t/h。
[0059] 低温工质参数:进口参数，压力0 · 9IMPaA，温度86°C，流量393t/h;出口参数，压力 0.28MPaA，温度43°C，流量393t/h;发电功率：1710kW。上述发电过中各设备的连接关系如图 2所示，设备及其型号见表1。
[0060] 表 1
[0062] 实施例2
[0063] SAGD采出液余热回收方式的方法如下：
[0064] (1)在HYSYS软件上建立SA⑶工艺模型，建立工艺模型的步骤如下：
[0065] 通过化学分析方法检测天然气和原油的组成：
[0066] 天然气的组成（摩尔百分数，％):N2 0.97、C02 OjtCi 93.19、C2 3.68、C3 1.07、 iC4 0.22、nC4 0.24、iC5 0.07、nC5 0.05、C6 0.05、C7 0.03);原油的组成（密度 0.9572g/ cm3，20°C;表观黏度13472mPas，50°C;凝点 18°C，酸值5 · 31 lmgKOH/g，残炭8 · 27wt %，蜡含量 〈1%，相对分子质量(VP0)417.02,饱和分53.26wt%，芳香分20.87wt%，胶质25.47wt%，沥 青质0.4wt% );
[0067] 根据锅炉工艺流程图，收集日程运行工艺参数(天然气进口的温度、流量、压力，空 燃比，排烟温度，烟气氧含量;锅炉各个段温度，压力流量，锅炉出口蒸汽温度，流量，干度）。
[0068] 根据注汽管网流程图，收集注汽管线的相关参数(长度、材 质、保温材料、管径、壁 厚）、注入蒸汽压力、温度和干度，注汽井井口蒸汽压力、流量及温度;根据SAGD采出液输油 管网流程，收集输油管线的相关参数(长度、材质、保温材料、管径、壁厚）、采集液的流量、压 力及温度，以及SAGD采出液各个设备的压力、流量、温度及日常操作参数。
[0069] 在Hysys软件中输入测得的天然气的各组分的含量和原油中各组分的含量，天然 气物流选择Peng-Robinson物性，原油物流选择Chao Seader物性，蒸汽选择NBS Steam物 性；同时输入已收集的锅炉和注气管网的相关工艺参数，建立注汽与SAGD采油和SAGD采出 液处理工艺模型。
[0070] (2)将实际采油过程中的各能耗组件的工艺参数输入上述工艺模型进行能量与物 料衡算，找出工艺余热点；
[0071] (3)调整各种能耗组件的连接方式，以同样的方式找到另外一个余热点，以此类 推，将余热回收量达到最大的回收方案作为最优余热回收方案。最优余热回收方案如图1所 不，余热点为原油米出液输送管线30。
[0072] 将回收的余热用于制备低压蒸汽。
[0073] 上述制备低压蒸汽的过程中各设备的连接关系如图2所示。原油SAGD采出液由温 度180°C降至135°C，经过查表初步设定石油的密度P = 850kg/m3;石油的比热Cp = 3.0kJ/ kg. K来计算。
[0074] A)制备0.3MPa的蒸汽
[0075] 查表得0.3MPa下温度为134°C，蒸汽的汽化潜热为r = 2163.7k J/kg，热源的利用率 为 η = 〇·95。
[0076] 原油SA⑶采出液由180°C降温到135°C产生的热量为
[0077] 0.3MPa下20°C的水产生It蒸汽需要的热量为Q2=m7K ·· At = 1000X4.18X (134-20)+1000 X 2163 · 7 = 734kW。产生0 · 3MPa蒸汽的量为
5X 10200/733 =13.2t/h〇
[0078] 制备低压蒸汽完成后的余热用于加热锅炉水：
[0079] 原油SA⑶采出液由135°C降温到100°C产生的热量欠- =320 X 850 X 3 X (135-100)/3600 = 7933Kff ；
[0080] 以1个大气压下，室温为25°C为例，加热It锅炉水所需的热量为 t = 1000 X 4· 18 X (100-25)/3600 = 87kW;加热锅炉水的量为n
[0081] B)制备0.2MPa的蒸汽
[0082] 查表得0.2MPa下温度为121 °C，蒸汽的汽化潜热为r = 2201.7kJ/kg，热源的利用率 为 η = 〇·95。
[0083]原油SAffl)采出液降温到120°C产生的热量爻
[0084] 0.2MPa下20°C的水产生It蒸汽需要的热量为
[0085] 产生0.2MPa蒸汽的量为m = n · Qi/Q2 = 0.95X 13600/729 = 17.72t/h;
[0086] 制备低压蒸汽完成后的余热用于加热锅炉水：
[0087] 原油SAGD采出液由120°C降温至l」100°C产生的热量为Q3=m石油· CP(石油）· At' =320 X 850 X 3 X (120-100)/3600 = 1632KW；
[0088] 以1个大气压下，室温为25°C为例，加热It锅炉水所需的热量为Q4=m水· CP(水）· Λ t = 1000 X 4· 18 X (100-25)/3600 = 87kW;加热锅炉水的量为m = n · Q3/Q4= 17 · 8t。
[0089] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:运用模拟 技术建立SA⑶工艺模型，然后对上述SAO)工艺模型进行热量衡算，找出采油过程的各余热 点，最后根据余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方案，从而 实现了余热点热能的阶梯回收，从而提高了热能的利用效率。
[0090] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种SAGD采出液的余热回收方式的制定方法，其特征在于，所述制定方法包括： 建模:建立SA⑶工艺模型； 确定余热点：将采油过程中各能耗组件的工艺参数输入所述工艺模型中，运行所述工 艺模型进行热量衡算过程，找出所述工艺模型中的各余热点； 制定余热回收工艺:根据各所述余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热 能回收的综合方案。2. 根据权利要求1所述的制定方法，其特征在于，所述建模的方法包括： 将所述SAGD采出液样品进行检测，得到所述SAGD采出液的第一工艺参数，其中，所述第 一工艺参数包括蒸馏点、饱和分、芳香分、胶质含量、沥青质含量、残炭含量、蜡含量及相对 分子量； 收集SAGD采出液余热回收过程中各所述能耗组件的第二工艺参数，其中，所述第二工 艺参数包括压力、流量、温度、尺寸、容积和控制点； 收集锅炉运行过程的第三工艺参数，其中，所述第三工艺参数包括进水的温度、流量和 压力，锅炉的温度和压力，出口蒸汽的干度、流量、温度和压力以及烟气的温度和压力； 根据所述第一工艺参数、第二工艺参数和第三工艺参数，利用HYSYS软件进行模拟建立 所述SAGD工艺模型。3. 根据权利要求2所述的制定方法，其特征在于，所述利用HYSYS软件进行模拟建立 SAGD工艺模型的过程包括按照实际工况进行标定的过程，且使所述SAGD工艺模型与所述实 际工况之间的误差小于10%，优选小于5%。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的制定方法，其特征在于，所述确定余热点的方法 包括： 建立以时间为基准的物料流程图； 收集所述物料流程图上的各所述能耗组件的第四工艺参数，所述第四工艺参数包括压 力和流量； 选定基准温度，将所述第四工艺参数输入所述SAGD工艺模型中，运行所述SA⑶工艺模 型进行热量衡算过程，得到所述SAGD工艺模型中各所述能耗组件的温度；以及 当所述能耗组件的温度大于l〇〇°C时，将所述能耗组件作为余热点。5. 根据权利要求1所述的制定方法，其特征在于，所述制定余热回收工艺的方法包括： 将各所述余热点分为SAGD采出液余热点和烟气余热点； 采用动力回收方案和/或热能回收方案回收温度高于160°C的所述SAGD采出液余热点 的余热； 将温度低于或等于160°C的所述SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给水；以及 将所述烟气余热点的余热用于加热锅炉给水。6. 根据权利要求5所述的制定方法，其特征在于，采用热能回收方案回收温度高于160 °C的所述SAGD采出液余热点的余热的方法包括： 步骤A，将所述温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于120°C的余热点用于制备低 压蒸汽； 步骤B，将完成所述步骤A的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。7. 根据权利要求6所述的制定方法，其特征在于，所述步骤B在加热锅炉给水过程中产 生的烟气余热用于加热锅炉水。8. 根据权利要求5所述的制定方法，其特征在于，采用动力回收方案和热能回收方案回 收温度高于160°C的所述SAGD采出液余热点的余热的方法包括： 步骤C，将所述温度高于160°C的SAGD采出液余热点中高于110°C的余热用于发电； 步骤D，将完成所述步骤C的余热点中高于90°C的余热用于加热锅炉给水。9. 根据权利要求8所述的制定方法，其特征在于，所述步骤D在加热锅炉给水过程中产 生的烟气余热用于加热锅炉水。10. 根据权利要求5至9中任一项所述的制定方法，其特征在于，所述将温度低于或等于 160°C的SAGD采出液余热点的余热用于加热锅炉给水的方法包括： 将温度低于或等于160°C的所述SAGD采出液余热点用于加热锅炉给水，并产生锅炉烟 气余热； 将所述锅炉烟气余热用于加热锅炉给水。
【专利摘要】本发明提供了一种SAGD采出液的余热回收方式的制定方法。该制定方法包括：建模：建立SAGD工艺模型；确定余热点：将采油过程中各能耗组件的工艺参数输入工艺模型中，运行工艺模型进行热量衡算过程，找出工艺模型中的各余热点；制定余热回收工艺：根据各余热点的温度制定动力回收方案，或者动力回收和热能回收的综合方案。这有利于实现余热点热能的阶梯回收，从而提高了热能的利用效率。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105487502
【申请号】CN201510742064
【发明人】里群
【申请人】里群
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月4日
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