[0064]在各種實(shí)施方案中，聯(lián)合循環(huán)電廠的HRSG包括兩個水蒸汽生成系統(tǒng)，各自進(jìn)料不同品質(zhì)的水以及產(chǎn)生相應(yīng)不同品質(zhì)水蒸汽。例如，產(chǎn)生低品質(zhì)水蒸汽第一料流可用于烴類開采過程，而產(chǎn)生高質(zhì)量水蒸汽第二料流可用于燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生額外的軸功率。第一以及第二料流的水蒸汽可以同時產(chǎn)生或者，在有些情況下，僅產(chǎn)生一種料流。在各料流中產(chǎn)生的水蒸汽數(shù)量可以取決于烴類開采和/或電力生產(chǎn)所需要程度。另外，作為在聯(lián)合循環(huán)電廠中燃燒副產(chǎn)物產(chǎn)生的冷凝水和/或由聯(lián)合循環(huán)電廠蒸汽輪機(jī)產(chǎn)生的排放水可以用作給水用于產(chǎn)生低品質(zhì)度水蒸汽而不是簡單丟棄。
_5] 利用來自聯(lián)合循環(huán)電廠廢熱提高油開采暈
[0066]附圖1是開發(fā)100示意圖，圖解應(yīng)用具有產(chǎn)生水蒸汽的熱電聯(lián)合裝置的熱力開采系統(tǒng)。該熱力開采系統(tǒng)圖解包括露天開采102以及提取開采方法兩者，以及地表下熱力開采方法104，比如蒸汽吞吐增產(chǎn)法(CSS)或者蒸汽輔助重力驅(qū)油(SAGD)。地表下熱力開采方法104允許從儲層106開采烴的儲層106太深，難以露天采礦。本申請公開技術(shù)顯然不局限于這些組合，或者這些具體的技術(shù)，因?yàn)樵S多技術(shù)或者技術(shù)組合可以用于本申請公開實(shí)施方案中。例如，SAGD 104開采方法可以代替為蒸汽吞吐增產(chǎn)法(CSS)開采方法或者其它的熱力開采方法。
[0067]露天開采102可以用于達(dá)到儲層106接近于地面的一部分，而地下的104開采可以用于抽取在儲層106處于更深深度部分中的烴。然而，如果該儲層不具有任何通過露天開采可輕易接近的部分，則露天開采102開采過程可以省略。
[0068]在開發(fā)100中，熱電聯(lián)合裝置108用來產(chǎn)生動力和水蒸汽110，其可以提供至地面的分離裝置112以及注入裝置114。水蒸汽110可以僅包括濕水蒸汽或者包括濕水蒸汽以及干燥水蒸汽二者，例如，從水蒸汽產(chǎn)生設(shè)備108在不同的管中運(yùn)輸?shù)摹?br>[0069]露天開采102應(yīng)用重型設(shè)備116以從儲層106除去包含原料118的烴，比如油砂。包含原料的烴在該分離裝置112處卸下，其中熱力過程，比如克拉克熱水提取(CHffE)方法等，可以使用以從尾料料流122分離出烴料流120。尾料料流122可以送到尾料池124，或者可以注入到地面下的層用于排放。水流126可以再循環(huán)至水蒸汽產(chǎn)生設(shè)備108。該提取方法可以利用來自熱電聯(lián)合裝置108的濕水蒸汽。
[0070]該地表下熱力開采方法104注射水蒸汽110進(jìn)入該儲層之內(nèi)經(jīng)由注入井128以產(chǎn)生烴。該注入使儲層106的部分130升溫以降低烴131的粘度，容許烴131流向收集井132。盡管，為了清楚起見，在圖1中注入井128以及收集井132顯示為來源于不同的位置，這些油井128以及132可以從相同地面的平臺鉆井以能夠更容易在油井128以及132之間跟蹤軌跡。而且，如果該地表下熱力開采方法104是CSS，單一油井可以既用于水蒸汽注入又用于收集烴以及水蒸汽冷凝物。從儲層106所得到的料流134可以包括烴131以及來自水蒸汽110的冷凝物。料流134可以在地面設(shè)備136處理以除去至少一些水。CSS方法可以使用較低品質(zhì)，例如，高于約70%的水蒸汽，而SAGD方法使用較高品質(zhì)例如，高于約90%的水蒸汽，或者來自在該熱電聯(lián)合裝置108處蒸汽發(fā)生器的干燥水蒸汽。
[0071]來自地表下熱力開采方法的烴料流138以及水料流140可以送到運(yùn)輸設(shè)備142，其可以在向進(jìn)一步處理的設(shè)備輸送可銷售的烴106之前，為輸入料流120、138以及140提供進(jìn)一步的分離以及純化。所得到的方法用水144可以返回到在熱電聯(lián)合裝置108的蒸汽發(fā)生器以再循環(huán)。
[0072]圖1示意圖不是打算表明開發(fā)100包括所有顯示在圖1中的組件。此外，該開發(fā)100可以包括許多圖1未顯示的額外組件，這取決于具體實(shí)施的細(xì)節(jié)。
[0073]附圖2是另一開發(fā)200的簡化方框圖，其圖解了開發(fā)200的熱電聯(lián)合裝置202詳圖。該熱電聯(lián)合裝置202可以相當(dāng)于圖1的熱電聯(lián)合裝置108。熱電聯(lián)合裝置202包括燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204，其可以稱為生產(chǎn)動力的半封閉式的布雷頓循環(huán)。在各種的實(shí)施方案中，燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204包括燃燒室(未顯示)用于燃燒與壓縮氧化劑208混合的燃料206。燃料206可以包括任何合適的烴氣體或者液體，比如天然氣、甲燒、乙烷、石腦油、丁烷、丙烷、合成氣、柴油、煤油、航空燃料、煤衍生燃料、生物燃料、用氧飽和了的烴原料進(jìn)料、或者其任何組合。氧化劑208可以包括任何合適的包含氧氣的氣體、比如空氣、富氧空氣、氧氣-貧化空氣、純氧、或者其任何組合。
[0074]除燃燒室之外，燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204包括主壓縮機(jī)以及膨脹器(未顯示)。燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)燃燒室204產(chǎn)生廢氣210，其可以輸送至任意多種的裝置和/或設(shè)備在回到燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204的廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)中。由于排放氣體210經(jīng)由燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204膨脹器膨脹，它產(chǎn)生機(jī)械動力驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204主壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)212，例如經(jīng)由軸214。諸如栗、壓縮機(jī)、和/或其它設(shè)備之類的其它系統(tǒng)也可由該機(jī)械動力驅(qū)動。
[0075]在一些執(zhí)行過程中(未顯示在附圖2中)，該EGR系統(tǒng)可以包括壓縮機(jī)。與常規(guī)的風(fēng)扇或者鼓風(fēng)系統(tǒng)相反，壓縮機(jī)可以壓縮以及提高排放氣體的整體密度，由此將加壓或者壓縮的再循環(huán)廢氣216導(dǎo)入燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204之內(nèi)的主壓縮機(jī)。壓縮再循環(huán)廢氣216可用于通過調(diào)節(jié)燃燒產(chǎn)物溫度來幫助促進(jìn)氧化劑208以及燃料206按.化學(xué)計量或者基本上按化學(xué)計量燃燒。
[0076]熱電聯(lián)合裝置202的EGR系統(tǒng)包括熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 218，或者類似裝置。熱回收蒸汽發(fā)生器218輸送水蒸汽220第一料流至蒸汽輪機(jī)222。在各種的實(shí)施方案中，HRSG 218以及蒸汽輪機(jī)222組合是供應(yīng)動力的封閉朗肯循環(huán)的一部分。該氣態(tài)的排放料流210引入HRSG 218以及用于產(chǎn)生水蒸汽220的第一料流以及再循環(huán)廢氣216。HRSG218可以任選包括催化劑系統(tǒng)以降低殘余的氧氣、一氧化碳、氫氣、未燃烴、或者廢氣210中其它不完全燃燒的產(chǎn)物。
[0077]在一些實(shí)施方案中，水蒸汽220第一料流送到汽輪機(jī)222，如所示，以產(chǎn)生額外的機(jī)械動力。額外的機(jī)械動力可用于驅(qū)動獨(dú)立的發(fā)電機(jī)?？商鎿Q的是，蒸汽輪機(jī)222可以偶聯(lián)，例如，經(jīng)由變速箱，至燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204的軸214以補(bǔ)充通過燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204產(chǎn)生的機(jī)械能。在一些實(shí)施方案中，水蒸汽220的第一料流是干燥水蒸汽(即，高品質(zhì)水蒸汽)，其相對于濕水蒸汽而言，減少在蒸汽輪機(jī)222之中結(jié)垢以及相關(guān)損傷的可能性。
[0078]HRSG 218也輸送水蒸汽224第二料流至熱力開采系統(tǒng)226以促進(jìn)從儲層或者從儲層除去的原料開采粘性烴類。該熱力開采系統(tǒng)226可以執(zhí)行SAGD方法、蒸汽驅(qū)油方法、CSS方法、CHffE方法、或者類似方法。在一些實(shí)施方案中，水蒸汽224第二料流是濕水蒸汽(即低品質(zhì)水蒸汽)，如所示。然而，如參考附圖4更詳細(xì)描述的那樣，水蒸汽第二料流可以替換為干燥料流。該熱電聯(lián)合裝置202不局限于輸送水蒸汽第二料流224至熱力開采系統(tǒng)226。此外或者可替換的是，該熱電聯(lián)合裝置202可以輸送水蒸汽第二料流224、或者水蒸汽第三料流至系統(tǒng)，該系統(tǒng)在加熱過程、過程加熱方法和/或汽提方法應(yīng)用中使用水蒸汽料流。
[0079]附圖2方框圖不想要表明工程開發(fā)200包括附圖2顯示的全部部件。此外，開發(fā)200可包括許多附圖2未顯示的額外部件，取決于具體實(shí)施的細(xì)節(jié)。例如，開發(fā)200可以包括許多額外的閥門、變速箱、傳感器、控制系統(tǒng)、冷凝器、或者類似物。
[0080]附圖3是另一開發(fā)300簡化方框圖，其圖解開發(fā)300的熱電聯(lián)合裝置302詳圖。在附圖3中某些部件具有與附圖2相應(yīng)部件相同作用，以及因此按與附圖2相同附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)注。例如，開發(fā)300的熱電聯(lián)合裝置302包括燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204。燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204可以包括燃燒室用于使與壓縮氧化劑208混合的燃料206燃燒。燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204的燃燒室產(chǎn)生排放氣體210，其可輸送至返回至燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204的廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)304中的任意多個裝置和/或設(shè)備。當(dāng)排放氣體210膨脹通過燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204膨脹器時，它產(chǎn)生機(jī)械動力通過軸214驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204主壓縮機(jī)以及發(fā)電機(jī)212。
[0081]EGR系統(tǒng)304流體連接至HRSG 218以輸送以及處理部分冷卻燃?xì)廨啓C(jī)排放氣體216回到燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204。EGR系統(tǒng)304可包括各種部件(未顯示)，諸如降低排放氣體溫度至約4-66攝氏度(°C)的直接接觸冷卻器或者管殼式換熱器或者空氣翅片換熱器之類的排放氣體冷卻器、除去來自該排放氣體的粉末或者碎片的噴水器、和/或除去來自在管線216中冷卻再循環(huán)排放氣體的水滴以及霧的慣性分離器。EGR系統(tǒng)304也可包括鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、或者壓縮機(jī)以使再循環(huán)排放氣體壓力增加約1-21千帕。鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、或者壓縮機(jī)可壓縮和提高再循環(huán)排放氣體的整體密度，由此在管線216中引導(dǎo)加壓或者壓縮的再循環(huán)排放氣體進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204的主壓縮機(jī)之內(nèi)。該密封再循環(huán)排放的氣體可通過中等的燃燒產(chǎn)物的溫度用于幫助促進(jìn)氧化劑208以及燃料206按化學(xué)計量的或者基本上按化學(xué)計量燃燒。
[0082]熱電聯(lián)合裝置302的HRSG 218產(chǎn)生以及輸送水蒸汽220第一料流至蒸汽輪機(jī)222以產(chǎn)生額外的機(jī)械動力。額外的機(jī)械動力可用于驅(qū)動獨(dú)立的發(fā)電機(jī)?？商鎿Q的是，蒸汽輪機(jī)222可以偶聯(lián)，例如，經(jīng)由變速箱，至燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204的軸214以增加通過燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)204產(chǎn)生的機(jī)械能。其它的系統(tǒng)可以由諸如栗、壓縮機(jī)、和/或其它的設(shè)備之類的機(jī)械動力驅(qū)動。
[0083]HRSG 222也產(chǎn)生以及輸送在線水蒸汽第二料流224至熱力開采系統(tǒng)226以促進(jìn)從儲層開采粘性烴。熱力開采系統(tǒng)226可以執(zhí)行SAGD方法、水蒸汽注滿方法、CSS方法、CHffE
方法等。
[0084]在一些實(shí)施方案中，水蒸汽220第一料流是高品質(zhì)水蒸汽，以及水蒸汽224第二料流是低品質(zhì)水蒸汽。此外或者可替換的是，熱電聯(lián)合裝置302可以輸送水蒸汽224第二料流、或者水蒸汽第三料流，至系統(tǒng)，該系統(tǒng)在公用工程加熱過程、工藝加熱過程、和/或汽提方法應(yīng)用水蒸汽料流。
[0085]水回送系統(tǒng)3