注汽锅炉供水系统及其供水方法与流程

本发明涉及油井注蒸汽开发技术领域，特别涉及一种注汽锅炉供水系统及其供水方法。

背景技术：

目前在油田稠油开发的过程中，注蒸汽开发是其中一种重要的开发方式。每年油田都需要注入大量的蒸汽到油藏中去，以便对油藏进行有效的开发，一般而言，在油田的开发过程中，通过使用注汽锅炉生产蒸汽以注入油藏，因此需要大量的水进行供给注汽锅炉。

现有的注汽锅炉供水系统，在进行清水与污水切换时需要排泄掉储水装置中的储存的水，这种操作不仅会增加现场操作人员的劳动强度，尤其当储水装置内储存的水为污水时，就地排泄掉污水同时会污染环境，这与目前的环境保护理念不相符。同时清水与污水切换时排水会减少锅炉的开启时率，影响原油的产量，在气温较低的情况下，可能会造成管线冻堵情况的发生，进而影响会进一步的扩大。尤其是在活动锅炉进行搬家时，还需要排泄掉储水装置中的水，否则会影响搬家的进度以及运输途中的安全性，而排泄掉的水是经过工业处理过的，其对环境具有不利的影响。通常的作法是将储水罐中的水通过泵打入到报废的油井中去，这样的操作可能会给该井在今后的再利用中造成不利影响。而采用专用水车拉走多余的水又会增加运输成本，同时也不利于现场操作。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种注汽锅炉供水系统及其供水方法，其能够解决注汽锅炉供水系统在清水和污水切换时需要排泄掉储水装置中的储存的水的问题，从而提高锅炉的开启时率，减少对环境的不利影响。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种注汽锅炉供水系统，所述注汽锅炉供水系统包括：

软水单元，所述软水单元的进水口能与用于提供清水的第一管路相连通；

储水装置，所述储水装置至少具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述软水单元的出水口相连通，所述第二端口能与用于提供软化的污水的第二管路相连通，所述第四端口用于与锅炉系统相连通；

一端与所述第三端口相连接的第三管路，所述第三管路的另一端能与用于提供软化的污水的第二管路相连通，所述第三管路上设置有第一泵体。

在一种优选的实施方式中，所述软水单元包括至少一条软水管路，所述软水管路上设置有第二泵体、第一阀门和软水器。

在一种优选的实施方式中，所述软水管路上依次设置有第二泵体、第一阀门、软水器、第二阀门和第三泵体，所述第二泵体的入口与用于提供清水的第一管路相连通，所述第三泵体的出口与储水装置的第一端口相连通。

在一种优选的实施方式中，所述软水单元包括两条软水管路，两条所述软水管路并联设置。

在一种优选的实施方式中，所述软水单元与所述储水装置之间设置有第三阀门。

在一种优选的实施方式中，所述储水装置的第二端口处设置有第四阀门。

在一种优选的实施方式中，所述第三管路上还设置有第五阀门和第六阀门，所述第一泵体位于所述第五阀门和所述第六阀门之间。

在一种优选的实施方式中，所述储水装置的第四端口处设置有第七阀门。

一种根据上述注汽锅炉供水系统的供水方法，包括：

当第一管路提供清水时，清水通过软水单元软化后输送至储水装置中；

当第二管路提供软化的污水时，软化的污水通过所述储水装置的第二端口输送至储水装置中；

当第一管路和第二管路进行切换供水时，通过储水装置的第四端口不断向锅炉系统供应软水。

在一种优选的实施方式中，供水方法还包括：

当需要排空所述储水装置内的水时，驱动第一泵体以使储水装置内的水通过所述第三管路排向所述第二管路。

在一种优选的实施方式中，在排空所述储水装置内的水之前，通知提供软化的污水的供应方所述注汽锅炉供水系统会将储水装置内的水排向第二管路。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

1、当第一管路提供清水时，由于清水带有硬度，则可以将清水先通过软水单元进行软化，然后再将其输送至储水装置中；当第二管路提供软化的污水时，软化的污水可以直接通过所述储水装置的第二端口输送至储水装置中，如此，保证了第一管路和第二管路向储水装置输送的水永远都是软水。当来水需要切换时，即改变第一管路和第二管路向储水装置中进行供水时，可以直接切换第一管路和第二管路之间由谁向储水装置供水，无需像传统的注汽锅炉供水系统需要将储水装置中的水排空，如此，可以使得锅炉无需在停炉的情况下完成管路供水的切换。这样以后可以保证锅炉持续向油井中进行注气，减少了中间停锅的过程，没有能量损失，提供了注汽锅炉的注汽时率，同时也大幅减轻了操作人员的劳动强度。

2、当出现活动锅炉进行搬家时，需要排泄掉储水装置中的水，本申请中的注汽锅炉供水系统，可以通过开启与储水装置的所述第三端口相连接的第三管路上的第一泵体从而将储水装置中的软水通过第三管路排至用于提供软化的污水的第二管路，即通过提供软化污水的第二管路的污水供水系统回收储水装置中的软水。通过上述方式，避免了在排泄掉储水装置中的水时给生态环境带来的不利影响。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为现有技术中传统的注汽锅炉供水系统的结构示意图。

图2为本申请实施例中注汽锅炉供水系统的结构示意图。

以上附图的附图标记：

传统的注汽锅炉供水系统：11、储水装置；111、第三管路；112、第一阀门；12、第一管路；13、第二管路；14、软水单元；141、软水管路；142、第一泵体；143、第二阀门；144、软水器；145、第三阀门；146、第二泵体；147、旁通管路；148、第四阀门；15、第五阀门；

本申请实施例中的注汽锅炉供水系统：21、储水装置；211、第一端口；212、第二端口；213、第三端口；214、第四端口；22、软水单元；221、第二泵体；222、第一阀门；223、软水器；224、第二阀门；225、第三泵体；226、软水管路；23、第一管路；24、第二管路；25、第三阀门；26、第四阀门；27、第三管路；271、第五阀门；272、第六阀门；273、第一泵体；28、第七阀门。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为现有技术中传统的注汽锅炉供水系统的结构示意图，如图1所示，现有的注汽锅炉供水系统包括储水装置11、与储水装置11相连接的第一管路12、与储水装置11相连接的第二管路13、与储水装置11相连通的软水单元14，第一管路12用于向储水装置11中输入清水，第二管路13用于向储水装置11中输入污水，在储水装置11上连接有第三管路111，在第三管路111上设置有第一阀门112，第二管路13用于排泄掉储水装置11中的储水。软水单元14中包括两条并联的软水管路141，一条软水管路141为备用管路，每一条软水管路141上依次连接有第一泵体142、第二阀门143、软水器144、第三阀门145、第二泵体146，同时在每一条软水管路141上还设置有旁通管路147，旁通管路147的一端连接在第一泵体142和第二阀门143之间，旁通管路147的另一端连接在第三阀门145和第二泵体146之间，在该旁通管路147上设置有第四阀门148，第四阀门148可以是多个。在软水单元14的出水口用于与锅炉相连接，在软水单元14的出水口可以设置有第五阀门15，用于控制软水单元14与锅炉之间通断。

传统的注汽锅炉供水系统的工作流程如下：当第一管路12的来水为清水时，清水先进入储水装置11，然后在经过第一泵体142、第二阀门143、软水器144、第三阀门145、第二泵体146、第五阀门15后进入锅炉系统。当第二管路13的来水为软化后的污水时，污水先经过储水装置11，然后再经过第一泵体142、第四阀门148、旁通管路147、第二泵体146、第五阀门15后进入锅炉系统。

如图1所示，该传统的注汽锅炉供水系统在清水与污水切换时，由于清水未经软化，而污水的来源是经过集输系统处理过的所以不带硬度，因此需要将储水装置11中的水经过第一阀门112排入到大地或其它容器中。在过去操作过程中通常都是直接排到大地中，这给生态环境带来了不利影响，而且在清水与污水切换时必须停止锅炉运行，以避免供水不足的情况发生，锅炉的停运和再启动过程操作复杂，耗时时间长，这会带来巨大的能量浪费，同时也会增加现场操作人员工作强度。

为了能够解决注汽锅炉供水系统在清水和污水切换时需要排泄掉储水装置21中的储存的水的问题，从而提高锅炉的开启时率，减少对环境的不利影响，在本申请中提出了一种注汽锅炉供水系统，图2为本申请实施例中注汽锅炉供水系统的结构示意图，如图2所示，该注汽锅炉供水系统包括：软水单元22，所述软水单元22的进水口能与用于提供清水的第一管路23相连通；储水装置21，所述储水装置21至少具有第一端口211、第二端口212、第三端口213和第四端口214，所述第一端口211与所述软水单元22的出水口相连通，所述第二端口212能与用于提供软化的污水的第二管路24相连通，所述第四端口214用于与锅炉系统相连通；一端与所述第三端口213相连接的第三管路27，所述第三管路27的另一端能与用于提供软化的污水的第二管路24相连通，所述第三管路27上设置有第一泵体273。

通过本申请中的注汽锅炉供水系统，当第一管路23提供清水时，由于清水带有硬度，则可以将清水先通过软水单元22进行软化，然后再将其输送至储水装置21中；当第二管路24提供软化的污水时，软化的污水可以直接通过所述储水装置21的第二端口212输送至储水装置21中，如此，保证了第一管路23和第二管路24向储水装置21输送的水永远都是软水。当来水需要切换时，即改变第一管路23和第二管路24向储水装置21中进行供水时，可以直接切换第一管路23和第二管路24之间由谁向储水装置21供水，无需像传统的注汽锅炉供水系统需要将储水装置21中的水排空，如此，可以使得锅炉无需在停炉的情况下完成管路供水的切换，这样以后可以保证锅炉持续向油井中进行注气，减少了中间停锅的过程，没有能量损失，提供了注汽锅炉的注汽时率，同时也大幅减轻了操作人员的劳动强度。

其次，当出现活动锅炉进行搬家时，需要排泄掉储水装置21中的水，本申请中的注汽锅炉供水系统，可以通过开启与储水装置21的所述第三端口213相连接的第三管路27上的第一泵体273从而将储水装置21中的软水通过第三管路27排至用于提供软化的污水的第二管路24，即通过提供软化污水的第二管路24的污水供水系统回收储水装置21中的软水。通过上述方式，避免了在排泄掉储水装置21中的水时给生态环境带来的不利影响。

为了更好的理解本申请中的注汽锅炉供水系统，下面将对其做进一步解释和说明。如图1所示，软水单元22的进水口用于与用于提供清水的第一管路23相连通，进而通过提供清水的第一管路23向软水单元22提供所需的清水。具体而言，软水单元22可以包括至少一条软水管路226，所述软水管路226上设置有第二泵体221、第一阀门222和软水器223。第二泵体221用于驱动软水管路226中水的流动，并为软水器223提供一定的压力以使得水流过软水器223。第一阀门222用于控制该软水管路226的通断，以控制第一管路23是否向软水管路226进行供水。

在一种更为优选的实施方式中，在该所述软水管路226上依次设置有第二泵体221、第一阀门222、软水器223、第二阀门224和第三泵体225，所述第二泵体221的入口与用于提供清水的第一管路23相连通，所述第三泵体225的出口与储水装置21的第一端口211相连通。第三泵体225的目的是为了让经过软水器223出来的软水能够在第三泵体225的驱动下更好的向储水装置21中输送。同时设置第一阀门222和第二阀门224不但可以控制软水管路226的通断，其还可以分别控制软水器223进口和出口的通断，实现更方便对软水器223进行控制。

在一种更为优选的实施方式中，软水单元22可以包括上述两条软水管路226，两条所述软水管路226并联设置。一条软水管路226用于注汽锅炉供水系统的正常工作，另外一条软水管路226为备用管路，当一条软水管路226出现事故或无法启用时，可以立刻启动另外一条软水管路226，进而保证注汽锅炉供水系统对锅炉的供水，避免锅炉出现紧急停机的状况发生。

所述储水装置21至少具有第一端口211、第二端口212、第三端口213和第四端口214，所述第一端口211能与所述软水单元22的出水口相连通。为了控制软水单元22与储水装置21之间的通断，在所述软水单元22与所述储水装置21之间设置有第三阀门25。所述第二端口212能与用于提供软化的污水的第二管路24相连通，为了控制储水装置21第二端口212与提供软化的污水的第二管路24之间的通断，可以在储水装置21的第二端口212处设置有第四阀门26。当需要通过第二管路24向储水装置21进行供水时，可以直接打开第四阀门26，在污水供水系统的压力下，污水能够直接流入储水装置21中。需要说明的是，该污水供水系统中的污水是经过集输系统处理过的，其特点为提供的污水为不带有硬度的污水。

储水装置21的所述第四端口214则用于与锅炉系统相连通，储水装置21通过该第四端口214向锅炉系统输送储水装置21内部存储的软水。在一种可行的实施方式中，在所述储水装置21的第四端口214处设置有第七阀门28。该第七阀门28的作用是控制储水装置21的所述第四端口214与锅炉系统的通断。

第三管路27一端与储水装置21的所述第三端口213相连接，所述第三管路27的另一端能与用于提供软化的污水的第二管路24相连通，所述第三管路27上设置有第一泵体273。当出现活动锅炉进行搬家时，需要排泄掉储水装置21中的水时，可以通过开启与储水装置21的所述第三端口213相连接的第三管路27上的第一泵体273从而将储水装置21中的软水通过第三管路27排至用于提供软化的污水的第二管路24，即通过提供软化污水的第二管路24的污水供水系统回收储水装置21中的软水。同时，由于污水供水系统本身具有一定的压力，因此，第一泵体273需要提供足够的压力以使得储水装置21中的软水能够通过第二管路24流入至污水供水系统中进行回收。为了更好的控制第三管路27的通断，在所述第三管路27上还设置有第五阀门271和第六阀门272，所述第一泵体273可以位于所述第五阀门271和所述第六阀门272之间。第五阀门271用于控制第一泵体273与储水装置21第三端口213的通断，第六阀门272则用于控制第一泵体273与第二管路24之间的通断。

在本申请中还提出了一种注汽锅炉供水系统的供水方法，该方法包括：当第一管路23提供清水时，清水通过软水单元22软化后输送至储水装置21中。在一种优选的实施方式中，开启第三阀门25、第一阀门222以及第二阀门224，带有硬度的清水在第二泵体221和第三泵体225的驱动下依次通过软水单元22中一条软水管路226中的第二泵体221、第一阀门222、软水器223、第二阀门224和第三泵体225，然后通过第三阀门25输入至储水装置21中。

当第二管路24提供软化的污水时，软化的污水通过所述储水装置21的第二端口212输送至储水装置21中。在该步骤中，开启储水装置21的第二端口212处的第四阀门26，污水供水系统中的污水通过第二管路24以及第四阀门26将软化后不带硬度的污水输送至储水装置21中。

当第一管路23和第二管路24进行切换供水时，通过第一管路23和通过第二管路24向储水装置21中输入的水均是软化后的水，如此，通过储水装置21的第四端口214可以不断向锅炉系统供应软水。通过上述方式可以使得锅炉无需在停炉的情况下完成管路供水的切换，这样以后可以保证锅炉持续向油井中进行注气，减少了中间停锅的过程，没有能量损失，提供了注汽锅炉的注汽时率，同时也大幅减轻了操作人员的劳动强度。

当需要排空所述储水装置21内的水时，驱动第一泵体273以使储水装置21内的水通过所述第三管路27排向所述第二管路24。在该步骤中，在排空所述储水装置21内的水之前，通知提供软化的污水的供应方所述注汽锅炉供水系统会将储水装置21内的水排向第二管路24。通过上述方式以保证污水供水系统安全有效的运行，将储水装置21内的软水返排至污水供水系统会使得污水供水系统管线内的压力升高，引起系统压力的波动，因此需要提前通知污水供水系统的管理人员以识别判断并采取相应措施，以避免影起不必要的事故。该操作方法可以有效避免在排泄掉储水装置21中的水时给生态环境带来的不利影响。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。