[發明專利]低排放發電和烴采收系統及方法

有效

• 申請號: 200980111019.0
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN101981272A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: M·明特;F·F·米特里克爾;P·C·拉斯馬森;L·K·斯塔爾切爾;C·C·拉斯馬森;J·T·威爾金斯;R·W·邁德爾
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: E21B43/40
• 分類號: E21B43/40
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.集成系統，包括：

空氣分離機構，其被配置為產生高純氧流和高純氮流；

氣態控制燃料流；

燃燒機構，其被配置為使至少所述氣態控制燃料流和所述高純氧流燃燒，以產生含二氧化碳和水的氣態燃燒流；

發電系統，其被配置為接收所述含二氧化碳和水的氣態燃燒流并至少產生壓縮的、氣態的、基本為二氧化碳的流；

第一注入器機構，其被配置為將所述壓縮的、氣態的、基本為二氧化碳的流的至少一部分注入提高采收率法采油油藏；和

第二注入器機構，其被配置為將所述高純氮流的至少一部分注入壓力保持油藏。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述發電系統包括：

膨脹器，其被配置為接收所述氣態燃燒流并產生至少一個單位的機械能和氣態排出流；

熱回收機構，其被配置為接收并冷卻所述氣態排出流，產生至少一個單位的熱能，并生成至少一體積的水和冷卻的、氣態的、基本上為二氧化碳的流，其中所述熱能任選地被利用以生成產生蒸汽能的蒸汽；和

二氧化碳壓縮機，其被配置為壓縮所述冷卻的、氣態的、基本上為二氧化碳的流以產生所述壓縮的、氣態的、基本為二氧化碳的流。

3.權利要求1-2的任何一項所述的系統，進一步包括：

第一烴采收油藏，其被配置為產生第一烴混合物；和

第一烴分離機構，其被配置為至少將液體烴從所述第一烴混合物中分離出來并產生第一烴流和包括二氧化碳和烴的第二氣體流，其中所述燃燒機構被進一步配置為利用所述第二氣體流的至少一部分與所述氣態控制燃料流和所述高純氧流，產生所述含二氧化碳和水的氣態燃燒流。

4.權利要求3所述的系統，進一步包括：

第二烴采收油藏，其被配置為產生第二烴混合物；和

第二烴分離機構，其被配置為至少將液體烴從所述第二烴混合物中分離出來并產生第二烴流和包括氮氣的惰性氣體流，其中所述第二注入器進一步被配置以將所述惰性氣體流注入所述壓力保持油藏。

5.根據權利要求4所述的系統，其中所述提高采收率法采油油藏選自：所述第一烴采收油藏、所述第二烴采收油藏、另一烴采收油藏及其任意組合。

6.根據權利要求4所述的系統，其中所述壓力保持油藏選自：所述第一烴采收油藏、所述第二烴采收油藏、另一烴采收油藏及其任意組合。

7.權利要求2所述的系統，進一步包括再循環回路，其被配置為將所述壓縮的、氣態的、基本為二氧化碳的流的至少一部分引向所述燃燒機構或所述第二氣體流。

8.權利要求3所述的系統，進一步包括控制算法，其被配置為控制所述氣態控制燃料流、所述包含二氧化碳和烴的第二氣體流和所述高純氧流的混合和燃燒，以確保所述高純氧流內基本上所有氧耗盡。

9.根據權利要求8所述的系統，其中所述燃燒機構選自：氧燃燒器、預混合燃燒器、點火燃燒器、部分氧化(POX)燃燒器、擴散燃燒器、自熱重整器和oxyClaus反應爐燃燒器。

10.根據權利要求2所述的系統，其中所述膨脹器選自：氣體發電輪機中的膨脹器和熱氣體膨脹器。

11.權利要求10所述的系統，進一步包括入口壓縮機，其被配置為壓縮大氣以形成壓縮空氣流，其中所述空氣分離機構被配置以利用所述壓縮空氣流形成所述高純氧流和所述高純氮流。

12.根據權利要求11所述的系統，其中所述膨脹器是所述氣體發電輪機中的膨脹器，并且所述入口壓縮機被所述氣體發電輪機驅動，以及所述壓縮的、氣態的、基本為二氧化碳的流被用作所述氣體發電輪機的膨脹器內的工作流體。

13.根據權利要求4所述的系統，其中所述包括二氧化碳和烴的第二氣體流包含約60體積百分比的二氧化碳至約95體積百分比的二氧化碳；

其中所述高純氧流包含約70體積百分比的氧至約100體積百分比的氧；

其中所述含氮的惰性氣體流包含約70體積百分比的氮至約100體積百分比的氮；

其中所述氣態控制燃料流包含約80體積百分比至約100體積百分比的甲烷；以及

其中所述高純氮流包含約85體積百分比的氮至約100體積百分比的氮。