一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103233709A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103233709103233709A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310175405.4(22)申请日2013.05.13(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人李兆敏张超鹿腾薛兴昌衣怀峰马春元杨肖曦(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人吕利敏(51)Int.Cl.E21B43/16(2006.01)E21B43/24(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统及方法(57)摘要本发明涉及一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统，包括SAGD井组和分别与SAGD井组相连开采管路，所述的开采管路包括燃烧产生二氧化碳管路、储藏二氧化碳管路、氮气管路和高温开采出液管路。本发明还涉及一种如上述系统的工作方法。本发明的优势在于：形成了一套集二氧化碳捕集、利用、封存于一体的大规模示范化全流程系统；本发明采用膜分离技术，将空气中的氧气、氮气按需充分利用；本发明采用循环流化床锅炉，利用富氧燃烧技术，确保燃料充分燃烧，显著降低烟气的质量流率和氮氧化物的排放，并能提高烟气中二氧化碳浓度，便于下一步进行烟气净化分离。CN103233709ACN103279ACN103233709A权利要求书1/2页1.一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统，其特征在于，该系统包括SAGD井组和分别与SAGD井组相连开采管路，所述的开采管路包括燃烧产生二氧化碳管路、储藏二氧化碳管路、氮气管路和高温开采出液管路。2.根据权利要求1所述的一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统，其特征在于，所述的燃烧产生二氧化碳管路包括顺次相连的膜分离系统、氧气储罐和循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉的二氧化碳出口与所述SAGD井组相连；所述膜分离系统的氮气出口与所述氮气储罐相连；所述循环流化床锅炉的烟气出口与所述烟气净化分离装置相连。3.根据权利要求1所述的一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统，其特征在于，所述储藏二氧化碳管路包括与烟气净化分离装置的二氧化碳出气口相连的二氧化碳储罐，所述二氧化碳储罐的出气口通过换热器与所述SAGD井组相连。4.根据权利要求1所述的一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统，其特征在于，所述氮气管路包括与烟气净化分离装置的氮气出气口顺次相连的氮气储罐和泡沫发生装置，所述泡沫发生装置的出口与所述SAGD井组相连，所述泡沫发生装置根据生产的需要开启或关闭：当需要向SAGD井组的油套环空中泵入氮气时，关闭所述泡沫发生装置，所述氮气直接被送进SAGD井组的油套环空中起到隔热作用；当需要向SAGD井组内泵入氮气泡沫时，直接开启所述的泡沫发生装置即可。5.根据权利要求1所述的一种基于CO2辅助SAGD开采超稠油油藏的CCUS系统，其特征在于，所述高温开采出液管路包括与所述SAGD井组出液端顺次相连的高温采出液储罐、换热器、常温采出液储罐和三相分离器，所述三项分离器的污水端通过所述含油污水净化装置与所述循环流化床锅炉相连；所述三项分离器的污泥端通过沉降池与所述循环流化床锅炉相连；所述三项分离器的出气端与所述烟气净化分离装置相连。6.一种如权利要求1所述系统的工作方法，其特征在于，该工作方法包括步骤如下：（1）膜分离系统将空气中的氮气和氧气进行分离，然后将得到的氧气输入氧气储罐2中，氮气输入氮气储罐14中；所述氧气储罐2中的氧气用于循环流化床锅炉3的富氧燃烧；氮气储罐14中的氮气通过泡沫发生装置送至SAGD井组井口：所述泡沫发生装置根据生产的需要开启或关闭：当需要向SAGD井组的油套环空中泵入氮气时，关闭所述泡沫发生装置，所述氮气直接被送进SAGD井组的油套环空中起到隔热作用；当需要向SAGD井组内泵入氮气泡沫时，直接开启所述的泡沫发生装置即可；（2）循环流化床锅炉3用于掺烧煤与含油污泥，为SAGD井组4提供蒸汽；（3）步骤（2）中燃烧所产生的烟气和三相分离器8中分离出的气体均经烟气净化分离装置13分离为氮气和二氧化碳，所述的氮气储存至所述的氮气储罐14中，所述的二氧化碳储存至所述的二氧化碳储罐10中；（4）所述二氧化碳储罐10中的二氧化碳经换热器6加热后用于辅助SAGD井组4采油；所述高温采出液储罐5用于储存SAGD井组4的采出液；（5）换热器6用于将高温采出液储罐5中的高温采出液转换为常温采出液，输送至常温采出液储罐7中；三相分离器8用于将常