用于稠油热采的太阳能产蒸汽系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及稠油热采领域，特别涉及一种用于稠油热采的太阳能产蒸汽系统。
【背景技术】
[0002]稠油是指黏度大于50毫帕.秒，或在油层温度下脱气原油黏度为1000?10000毫帕.秒的高黏度重质原油。地球上的稠油资源非常丰富，预计占到全球石油储量的三分之二。我国有着十分丰富的稠油资源，据统计，我国陆上稠油资源约占石油总资源量的20%以上，探明与控制储量约为40亿吨，目前在12个盆地发现了 70多个稠油油田，我国每年稠油产量约占原油总产量的10%。
[0003]稠油热采技术是目前稠油开发的主要手段，它能够有效升高油层温度，降低稠油粘度，使稠油易于流动，从而将稠油采出。稠油热采技术的具体实现手段有多种，包括蒸汽吞吐采油技术、蒸汽驱采油技术、蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)、热水驱采油技术、火烧油层采油技术和电磁加热技术等。上述技术中，蒸汽吞吐采油技术最为常用，目前我国约有80%-90%的稠油产量是通过蒸汽吞吐采油技术实现的。蒸汽驱采油技术、蒸汽辅助重力泄油技术是蒸汽吞吐采油技术的补充，这些技术能够进一步提高油田中稠油的采收率。蒸汽吞吐采油技术、蒸汽驱采油技术、蒸汽辅助重力泄油技术、热水驱采油技术中，都需要对水加热，以产生蒸汽或热水。目前，油田通常都采用燃烧煤、石油或天然气的方式对水加热，得到所需要的蒸汽或热水。此外，开采所得到的稠油也需要维持在一定的温度，以保持其在传输、存储过程中的流动性。据调查，在油田的采油、集输等过程中，产出的天然气中至少有20%左右消耗在原油加热与处理中。这是对天然气资源的极大消耗，还导致温室气体的大量排放和“雾霾”天气的形成。
[0004]稠油热采技术对所使用的蒸汽有较高的要求，一般需要300°C以上的饱和蒸汽或过热蒸汽，现有技术中利用太阳能产生蒸汽的装置所生成的蒸汽通常无法达到这一要求。例如，公开号为CN102913893A的中国专利申请公布了一种利用太阳能和风能联合蒸汽发生装置，该系统采用真空集热管和风能搅拌致热装置加热水，系统结构复杂，而且只适合建在太阳资源和风能资源较好的地区，应用范围小。公开号为CN1254053A的中国专利申请提出了一种利用太阳能集热管束加热水后注入油层采油的方法，由于该方法所得到的加热后产物为温度较低的热水而非蒸汽，因此若要满足稠油热采的需要，必须提供大量的热水，这不仅会造成水资源的浪费，而且采油效率也不高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中缺乏能够利用太阳能生成用于稠油热采蒸汽的装置的缺陷，从而提供一种用于稠油热采的太阳能产蒸汽系统。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种用于稠油热采的太阳能产蒸汽系统，包括太阳镜场1、吸热系统2;其中，
[0007]待加热的水3从所述吸热系统2的入口进入所述吸热系统2，实时跟踪太阳位置的太阳镜场I将所采集的太阳光聚焦到所述吸热系统2上，水3在所述吸热系统2内流动并不断地被加热，最后变成蒸汽4从吸热系统2的出口流出，所得到的蒸汽4能被直接用于稠油热米。
[0008]上述技术方案中，还包括辅助锅炉5，所述辅助锅炉5位于传输蒸汽4的管路上，用于生成蒸汽4或对已有的蒸汽4做进一步的加热。
[0009]上述技术方案中，还包括高温储热罐6、低温储热罐7、吸热介质-水换热器8 ;其中，
[0010]存储在所述低温储热罐7中的处于低温状态的吸热介质9从所述吸热系统2的入口进入吸热系统2，实时跟踪太阳位置的太阳镜场I将所采集的太阳光聚焦到吸热系统2上，吸热介质9在吸热系统2内流动并不断地被加热，处于高温状态的吸热介质9从吸热系统2的出口流出；处于高温状态的吸热介质9首先存储在高温储热罐6中以防止热量的散失；在需要的时候，处于高温状态的吸热介质9从高温储热罐6中提取出来并进入吸热介质-水换热器8，在该吸热介质-水换热器8中处于高温状态的吸热介质9与水3进行换热，从而产生高温高压的蒸汽4，该蒸汽4能被直接用于稠油热采；换热后的吸热介质9又变回低温状态，从吸热介质-水换热器8返回到低温储热罐7内，在需要的时候又能从低温储热罐7中提取出来，再次进入太阳镜场I和吸热系统2进行循环。
[0011]上述技术方案中，还包括辅助锅炉5，所述辅助锅炉5位于所述吸热介质-水换热器8蒸汽出口外的传输蒸汽4的管路上，用于生成蒸汽4或对已有的蒸汽4做进一步的加热。
[0012]上述技术方案中，还包括吸热介质-储热介质换热器10 ;其中，
[0013]处于低温状态的吸热介质9从所述吸热系统2的入口进入吸热系统2，实时跟踪太阳位置的太阳镜场I将所采集的太阳光聚焦到吸热系统2上，吸热介质9在吸热系统2内流动并不断地被加热，处于高温状态的吸热介质9从吸热系统2的出口流出；处于高温状态的吸热介质9 一方面直接进入吸热介质-水换热器8，在该吸热介质-水换热器8中与水3换热，产生高温高压的蒸汽4，该蒸汽4能被直接用于稠油热采，换热后的吸热介质9又变回低温状态，从吸热介质-水换热器8返回到吸热系统2进行循环；另一方面，被加热的吸热介质9进入吸热介质-储热介质换热器10，与来自低温储热罐7的储热介质11进行换热，储热介质11被加热后进入高温储热罐6进行储热，参与换热的吸热介质9返回吸热系统2进行循环，在需要时，来自高温储热罐6的处于高温状态的储热介质11与处于低温状态的吸热介质9通过吸热介质-储热介质换热器10换热，产生处于高温状态的吸热介质9,该处于高温状态的吸热介质9再进入吸热介质-水换热器9与水3进行换热，产生高温高压的蒸汽4用于稠油热采。
[0014]上述技术方案中，还包括辅助锅炉5，所述辅助锅炉5位于所述吸热介质-水换热器8蒸汽出口外的传输蒸汽4的管路上，用于生成蒸汽4或对已有的蒸汽4做进一步的加热。
[0015]上述技术方案中，所述太阳镜场I是槽式聚光镜场或塔式定日镜场或碟式聚光镜场或菲涅尔式聚光镜场。
[0016]上述技术方案中，所述吸热系统2的入口处安装有用于调节水流量的流量调节阀。
[0017]上述技术方案中，所述高温储热罐6和低温储热罐7有不同的设计储热温度；所述高温储热罐6和低温储热罐7各有一个或多个，当有多个高温储热罐6时，每个高温储热罐6的设计储热温度各自相同或不同；当有多个低温储热罐7时，每个低温储热罐7的设计储热温度各自相同或不同。
[0018]上述技术方案中，所述吸热介质-水换热器8的吸热介质入口处与水入口处均有流量调节阀，分别调节进入所述吸热介质-水换热器8的吸热介质9的流量以及进入吸热介质-水换热器8的水3的流量，进而调节吸热介质-水换热器8出口的蒸汽4的参数。
[0019]上述技术方案中，所述吸热介质9为导热油或熔融盐或空气或固体颗粒，所述固体颗粒包括碳化娃、氮化娃、碳颗粒。
[0020]上述技术方案中，所述储热介质11为包括熔融盐、砂石在内的成本低、储热效果好的材料。
[0021]本发明的优点在于:
[0022]本发明的太阳能产蒸汽系统可直接产蒸汽或间接产蒸汽，带有储热系统时可实现太阳落山后持续产蒸汽，运行时间长，具有节能环保无污染的特