Установка для повышения нефтеотдачи пласта и утилизации тепла уходящих газов газотурбинной установки предприятия нефтедобывающей промышленности

Авторы патента:

F01K25/14 - с использованием промышленных или других отходящих газов

Владельцы патента RU 2487252:

Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт Инжиниринг" (RU)

Изобретение относится к области энергетики. Установка утилизации тепла уходящих газов газотурбинной установки, использующей в качестве рабочего тела попутный нефтяной газ и/или природный газ комплекса разработки нефтегазоносного пласта, включает расположенные последовательно по ходу уходящих газов средство дожигания, замкнутый контур циркуляции легкокипящих органических соединений и компрессор подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт. Для привода компрессора подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт использована энергия, вырабатываемая на валах газотурбинной установки и турбины замкнутого контура циркуляции легкокипящих органических соединений. Изобретение позволяет повысить интенсивность разработки нефтегазоносных месторождений и использования тепла уходящих газов газотурбинной установки, задействованной предприятием нефтедобывающей промышленности. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области энергетики, а именно к системам энергосбережения, используемым в нефтедобывающей промышленности.

Общеизвестны и достаточно широко внедряются различные технологии энергосбережения, основанные на использовании тепла уходящих (выхлопных) газов различных энергетических установок. Одна из подобных установок, основанная на использовании замкнутого контура рабочего теплоносителя, описана в международной заявке WO 2010/151560, опубликованной 29.12.2010. Наравне с другими подобными средствами известная из WO 2010/151560 установка обеспечивает использование уходящих газов газотурбинной установки в качестве дополнительного источника энергии. В свою очередь, предлагаемая установка для утилизации тепла уходящих газов позволит расширить область использования замкнутых контуров циркулирующего теплоносителя для утилизации тепла уходящих газов, а также расширить область веществ, используемых в указанных замкнутых контурах.

Указанный результат достигается при использовании установки утилизации тепла уходящих газов газотурбинной установки, использующей в качестве рабочего тела попутный нефтяной газ и/или природный газ комплекса разработки нефтегазоносного пласта. Предложенная установка включает расположенные последовательно по ходу уходящих газов: средство дожигания, замкнутый контур циркуляции легкокипящих органических соединений и компрессор подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт. Замкнутый контур циркуляции легкокипящих органических соединений включает расположенные последовательно тракт потока легкокипящих органических соединений первого рекуперативного теплообменника-испарителя; турбину; первый тракт потока легкокипящих органических соединений второго рекуперативного теплообменника-конденсатора; тракт потока легкокипящих органических соединений воздушного конденсатора; циркуляционный насос; второй тракт потока легкокипящих органических соединений второго рекуперативного теплообменника-конденсатора. Вход первого рекуперативного теплообменника-испарителя по тракту потока уходящих газов соединен с выходом турбины газотурбинной установки, а выход по тракту потока уходящих газов соединен со входом компрессора подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт. Для привода компрессора подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт использована энергия, вырабатываемая на валах газотурбинной установки и турбины замкнутого контура циркуляции легкокипящих органических соединений.

Предложенная установка является одной из составных частей производственного комплекса предприятия нефтедобывающей промышленности, осуществляющего разработку нефтегазоносного пласта 1. Комплекс разработки нефтегазоносного пласта 2 выполняет все необходимые технологические операции по добыче нефти и/или природного газа. Одновременно комплекс разработки нефтегазоносного пласта 2 обеспечивает получение попутного нефтяного газа и/или природного газа, используемых в качестве рабочего тела газотурбинной установки 3, которая включает компрессор 3_к, камеру сгорания и турбину 3_т. Газотурбинная установка 3 используется в производственном цикле предприятия нефтедобывающей промышленности, в частности, для поддержания внутрипластового давления на месторождениях с низким газовым фактором путем закачки в нефтегазоносный пласт 1 газообразной среды - азотно-углекислотной газовой смеси. В свою очередь в настоящем изобретении предложено использовать для закачки в нефтегазоносный пласт 1 уходящие газы газотурбинной установки 3 и одновременно использовать теплоту уходящих газов для получения дополнительной энергии, которая обеспечит закачку уходящих газов в нефтегазоносный пласт 1. Для утилизации теплоты уходящих дымовых газов выделен контур циркуляции легкокипящих органических соединений 4, в качестве которых будут использованы фреоны, смеси фреонов, а также вещества, термодинамические свойства которых будут близки к аналогичным свойствам фреонов.

Для закачки уходящих газов выделен компрессор 5 подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт 1, то есть компрессор - средство компримирования уходящих газов, отдавших часть теплоты легкокипящим органическим соединениям контура 4. Замкнутый контур циркуляции легкокипящих органических соединений 4 обеспечивает выработку дополнительной энергии, которая используется для привода компрессора 5 подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт 1. В состав замкнутого контура 4 включены расположенные последовательно: тракт потока легкокипящих органических соединений первого рекуперативного теплообменника-испарителя 6; турбина 7, используемая для привода компрессора 5 подачи уходящих газов; первый конденсационный тракт потока легкокипящих органических соединений второго рекуперативного теплообменника-конденсатора 8; тракт потока легкокипящих органических соединений воздушного конденсатора 9; циркуляционный насос 10; второй тракт потока легкокипящих органических соединений второго рекуперативного теплообменника-конденсатора 8. Вход первого рекуперативного теплообменника-испарителя 6 по тракту потока уходящих газов соединен с выходом турбины 3_т газотурбинной установки 3, а выход по тракту потока уходящих газов соединен со входом компрессора 5 подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт 1. При этом для привода 11 компрессора 5 подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт 1 использована энергия, вырабатываемая на валах газотурбинной установки 3 и турбины 7 замкнутого контура 4 циркуляции легкокипящих органических соединений. Для снижения содержания кислорода (не более 2% об.) в уходящих газах газовой турбины, которые закачиваются в пласт, используется средство дожигания - горелочное устройство 12. Горелочное устройство установлено на выходе уходящего газа с газовой турбины перед входом его на первый рекуперативный теплообменник-испаритель 6 и использует в качестве топлива попутный нефтяной газ и/или природный газ комплекса разработки нефтегазоносного пласта. Процесс горения, протекающий на горелочном устройстве 12, помимо снижения содержания кислорода обеспечивает дополнительное количество тепловой энергии, которая утилизируется в контуре легкокипящего теплоносителя.

Таким образом, замкнутый контур 4 циркуляции легкокипящего теплоносителя позволит, с одной стороны, использовать теплоту уходящих газов в качестве источника дополнительной энергии, а с другой стороны, дополнительно полученная энергия будет использована для поддержания качественных параметров нефтегазоносного пласта 1. То есть обеспечивается решение комплексной задачи повышения интенсивности разработки нефтегазоносных месторождений, а также использования тепла уходящих газов газотурбинной установки, задействованной предприятием нефтедобывающей промышленности. Таким образом, предложена установка утилизации тепла уходящих газов, которая позволит решить комплексную задачу повышения интенсивности разработки нефтегазоносных месторождений и использования тепла уходящих газов газотурбинной установки, задействованной предприятием нефтедобывающей промышленности.

Установка утилизации тепла уходящих газов газотурбинной установки, использующей в качестве рабочего тела попутный нефтяной газ и/или природный газ комплекса разработки нефтегазоносного пласта, включающая расположенные последовательно по ходу уходящих газов
средство дожигания,
замкнутый контур циркуляции легкокипящих органических соединений и
компрессор подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт,
при этом замкнутый контур циркуляции легкокипящих органических соединений включает расположенные последовательно
тракт потока легкокипящих органических соединений первого рекуперативного теплообменника-испарителя, вход которого по тракту потока уходящих газов соединен с выходом турбины газотурбинной установки, а выход по тракту потока уходящих газов соединен со входом компрессора подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт,
турбину,
первый тракт потока легкокипящих органических соединений второго рекуперативного теплообменника-конденсатора,
тракт потока легкокипящих органических соединений воздушного конденсатора,
циркуляционный насос,
второй тракт потока легкокипящих органических соединений второго рекуперативного теплообменника-конденсатора,
а для привода компрессора подачи уходящих газов в нефтегазоносный пласт использована энергия, вырабатываемая на валах газотурбинной установки и турбины замкнутого контура циркуляции легкокипящих органических соединений.

Изобретение относится к способу преобразования солнечной энергии, накопленной путем фотосинтеза, в электрическую энергию. .

Способ использования отводимой теплоты в процессе восстановления диоксида углерода // 2237172

Изобретение относится к способу использования теплоты, отводимой из процесса восстановления диоксида углерода. .

Способ брикетирования отходов // 2182233

Изобретение относится к технологии обработки отходов в установках с использованием отходящих газов и может быть применено в топливно-энергетическом комплексе. .

Способ утилизации тепла отходящих дымовых газов котельной установки // 1772361

Утилизационная теплосиловая установка // 1617162

Парогазовая установка на твердом топливе // 1460362

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить экономичность и наде; «ность установки. .

Утилизационная установка // 1312193

Патент 165035 // 165035

Теплосиловая установка для использования отбросного тепла нефтеперегонных заводов // 106195

Устройство для подогрева дутьевого воздуха для доменных печей // 60126

Легкокипящая смесь органических соединений, преимущественно рабочее тело энергетической установки, работающей по циклу ренкина // 2495258

Изобретение относится к энергетике. Предложенная легкокипящая смесь органических соединений содержит дихлорметан - 50÷80% (вес.); дихлорофторметан - 5÷15% (вес.); бутан - 5÷10% (вес.); пентан - 10÷30% (вес.), дифторэтан - 5÷2% (вес.). Изобретение позволяет использовать в энергетических установках рабочее тело, характеризующееся безопасностью для человека и окружающей среды, а также низкой агрессивностью к элементам конструкции энергетической установки. 2 з.п. ф-лы.

Регенерация энергии // 2548026

Изобретение относится к способу регулируемой регенерации энергии реакции окисления, при которой образуется газовый поток, каковую реакцию осуществляют в реакторе окисления непрерывного действия, в который подают газообразный окислитель. Способ включает: (a) нагревание газового потока до температуры по меньшей мере 800°C; (b) направление газового потока на ступень турбины внутреннего сгорания с открытым циклом, в которой имеется турбинное колесо, соединенное с компрессором, каковой компрессор сжимает газообразный окислитель, подаваемый в реактор; (c) регулирование давления на ступени турбины; (d) поддержание давления на ступени турбины в диапазоне больше минимальной величины, соответствующей энергетической потребности компрессора на сжатие газообразного окислителя, подаваемого в реактор окисления, и меньше максимальной величины, определяемой пределами газовой турбины по мощности или давлению, путем добавления газа в газовый поток; (e) обеспечение расширительного устройства или вспомогательного компрессора после компрессора газовой турбины по технологическому потоку на входе газообразного окислителя в реактор окисления. Также изобретение относится к способу окисления прекурсора с получением ароматической карбоновой кислоты или ее сложного эфира. Использование настоящего изобретения позволяет турбине эффективно функционировать. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ и устройство для получения электроэнергии и гипса из отработанных газов, содержащих сероводород // 2582159

Изобретение относится к способу и устройству для получения электрического тока из сероводородсодержащих отработанных газов, в частности из отработанных газов газовой и нефтяной промышленности. Техническим результатом является использование энергии отработанных газов, содержащих сероводород. Способ получения электрического тока из сероводородсодержащих отработанных газов, в частности, отработанных газов газовой и нефтяной промышленности, посредством подачи сероводородсодержащих отработанных газов на устройство для получения электрического тока и сжигания в нем, предпочтительно с подачей воздуха. При этом энергию, выделяющуюся при сжигании, по меньшей мере частично используют для получения электрического тока. Причем перед сжиганием определяют состав сероводородсодержащих отработанных газов и сравнивают с заданным составом или заданным диапазоном состава, и в случае отклонения от заданного состава или заданного диапазона состава определяют дополнительное количество природного газа и/или других веществ, требуемое для корректировки, и смешивают с сероводородсодержащим отработанным газам перед сжиганием. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ добычи нефти путем воздействия на нефтяной пласт // 2622059

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений, а также при производстве электрической энергии. Технический результат - повышение эффективности добычи нефти при снижении отрицательных экологических воздействий. Способ добычи нефти путем воздействия на нефтяной пласт, включающий отбор нефти из добывающей скважины, отделение от нее воды и попутного газа в сепараторе, сжигание газа в тепловом двигателе, использование полученной в двигателе энергии для привода насосов и электрогенератора, нагрев воды и нагнетание ее в пласт, закачивание продуктов сгорания в пласт, отличающийся тем, что газ, подаваемый в тепловой двигатель, отбирают из затрубья добывающей скважины, причем выбирают режим работы скважины, обеспечивающий максимальную величину отбора этого газа за счет оптимального динамического уровня в скважине, газ из сепаратора закачивают в пласт, а нагрев воды производят до температуры, превышающей температуру плавления парафина для данного месторождения. 4 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 ил.