本發明涉及油井注蒸汽開發技術領域，特別涉及一種注汽鍋爐供水系統及其供水方法。

背景技術：

目前在油田稠油開發的過程中，注蒸汽開發是其中一種重要的開發方式。每年油田都需要注入大量的蒸汽到油藏中去，以便對油藏進行有效的開發，一般而言，在油田的開發過程中，通過使用注汽鍋爐生產蒸汽以注入油藏，因此需要大量的水進行供給注汽鍋爐。

現有的注汽鍋爐供水系統，在進行清水與污水切換時需要排泄掉儲水裝置中的儲存的水，這種操作不僅會增加現場操作人員的勞動強度，尤其當儲水裝置內儲存的水為污水時，就地排泄掉污水同時會污染環境，這與目前的環境保護理念不相符。同時清水與污水切換時排水會減少鍋爐的開啟時率，影響原油的產量，在氣溫較低的情況下，可能會造成管線凍堵情況的發生，進而影響會進一步的擴大。尤其是在活動鍋爐進行搬家時，還需要排泄掉儲水裝置中的水，否則會影響搬家的進度以及運輸途中的安全性，而排泄掉的水是經過工業處理過的，其對環境具有不利的影響。通常的作法是將儲水罐中的水通過泵打入到報廢的油井中去，這樣的操作可能會給該井在今后的再利用中造成不利影響。而采用專用水車拉走多余的水又會增加運輸成本，同時也不利于現場操作。

技術實現要素：

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明實施例所要解決的技術問題是提供了一種注汽鍋爐供水系統及其供水方法，其能夠解決注汽鍋爐供水系統在清水和污水切換時需要排泄掉儲水裝置中的儲存的水的問題，從而提高鍋爐的開啟時率，減少對環境的不利影響。

本發明實施例的具體技術方案是：

一種注汽鍋爐供水系統，所述注汽鍋爐供水系統包括：

軟水單元，所述軟水單元的進水口能與用于提供清水的第一管路相連通；

儲水裝置，所述儲水裝置至少具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口與所述軟水單元的出水口相連通，所述第二端口能與用于提供軟化的污水的第二管路相連通，所述第四端口用于與鍋爐系統相連通；

一端與所述第三端口相連接的第三管路，所述第三管路的另一端能與用于提供軟化的污水的第二管路相連通，所述第三管路上設置有第一泵體。

在一種優選的實施方式中，所述軟水單元包括至少一條軟水管路，所述軟水管路上設置有第二泵體、第一閥門和軟水器。

在一種優選的實施方式中，所述軟水管路上依次設置有第二泵體、第一閥門、軟水器、第二閥門和第三泵體，所述第二泵體的入口與用于提供清水的第一管路相連通，所述第三泵體的出口與儲水裝置的第一端口相連通。

在一種優選的實施方式中，所述軟水單元包括兩條軟水管路，兩條所述軟水管路并聯設置。

在一種優選的實施方式中，所述軟水單元與所述儲水裝置之間設置有第三閥門。

在一種優選的實施方式中，所述儲水裝置的第二端口處設置有第四閥門。

在一種優選的實施方式中，所述第三管路上還設置有第五閥門和第六閥門，所述第一泵體位于所述第五閥門和所述第六閥門之間。

在一種優選的實施方式中，所述儲水裝置的第四端口處設置有第七閥門。

一種根據上述注汽鍋爐供水系統的供水方法，包括：

當第一管路提供清水時，清水通過軟水單元軟化后輸送至儲水裝置中；

當第二管路提供軟化的污水時，軟化的污水通過所述儲水裝置的第二端口輸送至儲水裝置中；

當第一管路和第二管路進行切換供水時，通過儲水裝置的第四端口不斷向鍋爐系統供應軟水。

在一種優選的實施方式中，供水方法還包括：

當需要排空所述儲水裝置內的水時，驅動第一泵體以使儲水裝置內的水通過所述第三管路排向所述第二管路。

在一種優選的實施方式中，在排空所述儲水裝置內的水之前，通知提供軟化的污水的供應方所述注汽鍋爐供水系統會將儲水裝置內的水排向第二管路。

本發明的技術方案具有以下顯著有益效果：

1、當第一管路提供清水時，由于清水帶有硬度，則可以將清水先通過軟水單元進行軟化，然后再將其輸送至儲水裝置中；當第二管路提供軟化的污水時，軟化的污水可以直接通過所述儲水裝置的第二端口輸送至儲水裝置中，如此，保證了第一管路和第二管路向儲水裝置輸送的水永遠都是軟水。當來水需要切換時，即改變第一管路和第二管路向儲水裝置中進行供水時，可以直接切換第一管路和第二管路之間由誰向儲水裝置供水，無需像傳統的注汽鍋爐供水系統需要將儲水裝置中的水排空，如此，可以使得鍋爐無需在停爐的情況下完成管路供水的切換。這樣以后可以保證鍋爐持續向油井中進行注氣，減少了中間停鍋的過程，沒有能量損失，提供了注汽鍋爐的注汽時率，同時也大幅減輕了操作人員的勞動強度。

2、當出現活動鍋爐進行搬家時，需要排泄掉儲水裝置中的水，本申請中的注汽鍋爐供水系統，可以通過開啟與儲水裝置的所述第三端口相連接的第三管路上的第一泵體從而將儲水裝置中的軟水通過第三管路排至用于提供軟化的污水的第二管路，即通過提供軟化污水的第二管路的污水供水系統回收儲水裝置中的軟水。通過上述方式，避免了在排泄掉儲水裝置中的水時給生態環境帶來的不利影響。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發明公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本發明的理解，并不是具體限定本發明各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本發明的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本發明。

圖1為現有技術中傳統的注汽鍋爐供水系統的結構示意圖。

圖2為本申請實施例中注汽鍋爐供水系統的結構示意圖。

以上附圖的附圖標記：

傳統的注汽鍋爐供水系統：11、儲水裝置；111、第三管路；112、第一閥門；12、第一管路；13、第二管路；14、軟水單元；141、軟水管路；142、第一泵體；143、第二閥門；144、軟水器；145、第三閥門；146、第二泵體；147、旁通管路；148、第四閥門；15、第五閥門；

本申請實施例中的注汽鍋爐供水系統：21、儲水裝置；211、第一端口；212、第二端口；213、第三端口；214、第四端口；22、軟水單元；221、第二泵體；222、第一閥門；223、軟水器；224、第二閥門；225、第三泵體；226、軟水管路；23、第一管路；24、第二管路；25、第三閥門；26、第四閥門；27、第三管路；271、第五閥門；272、第六閥門；273、第一泵體；28、第七閥門。

具體實施方式

結合附圖和本發明具體實施方式的描述，能夠更加清楚地了解本發明的細節。但是，在此描述的本發明的具體實施方式，僅用于解釋本發明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發明的限制。在本發明的教導下，技術人員可以構想基于本發明的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本發明的范圍。需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本申請。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

圖1為現有技術中傳統的注汽鍋爐供水系統的結構示意圖，如圖1所示，現有的注汽鍋爐供水系統包括儲水裝置11、與儲水裝置11相連接的第一管路12、與儲水裝置11相連接的第二管路13、與儲水裝置11相連通的軟水單元14，第一管路12用于向儲水裝置11中輸入清水，第二管路13用于向儲水裝置11中輸入污水，在儲水裝置11上連接有第三管路111，在第三管路111上設置有第一閥門112，第二管路13用于排泄掉儲水裝置11中的儲水。軟水單元14中包括兩條并聯的軟水管路141，一條軟水管路141為備用管路，每一條軟水管路141上依次連接有第一泵體142、第二閥門143、軟水器144、第三閥門145、第二泵體146，同時在每一條軟水管路141上還設置有旁通管路147，旁通管路147的一端連接在第一泵體142和第二閥門143之間，旁通管路147的另一端連接在第三閥門145和第二泵體146之間，在該旁通管路147上設置有第四閥門148，第四閥門148可以是多個。在軟水單元14的出水口用于與鍋爐相連接，在軟水單元14的出水口可以設置有第五閥門15，用于控制軟水單元14與鍋爐之間通斷。

傳統的注汽鍋爐供水系統的工作流程如下：當第一管路12的來水為清水時，清水先進入儲水裝置11，然后在經過第一泵體142、第二閥門143、軟水器144、第三閥門145、第二泵體146、第五閥門15后進入鍋爐系統。當第二管路13的來水為軟化后的污水時，污水先經過儲水裝置11，然后再經過第一泵體142、第四閥門148、旁通管路147、第二泵體146、第五閥門15后進入鍋爐系統。

如圖1所示，該傳統的注汽鍋爐供水系統在清水與污水切換時，由于清水未經軟化，而污水的來源是經過集輸系統處理過的所以不帶硬度，因此需要將儲水裝置11中的水經過第一閥門112排入到大地或其它容器中。在過去操作過程中通常都是直接排到大地中，這給生態環境帶來了不利影響，而且在清水與污水切換時必須停止鍋爐運行，以避免供水不足的情況發生，鍋爐的停運和再啟動過程操作復雜，耗時時間長，這會帶來巨大的能量浪費，同時也會增加現場操作人員工作強度。

為了能夠解決注汽鍋爐供水系統在清水和污水切換時需要排泄掉儲水裝置21中的儲存的水的問題，從而提高鍋爐的開啟時率，減少對環境的不利影響，在本申請中提出了一種注汽鍋爐供水系統，圖2為本申請實施例中注汽鍋爐供水系統的結構示意圖，如圖2所示，該注汽鍋爐供水系統包括：軟水單元22，所述軟水單元22的進水口能與用于提供清水的第一管路23相連通；儲水裝置21，所述儲水裝置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與所述軟水單元22的出水口相連通，所述第二端口212能與用于提供軟化的污水的第二管路24相連通，所述第四端口214用于與鍋爐系統相連通；一端與所述第三端口213相連接的第三管路27，所述第三管路27的另一端能與用于提供軟化的污水的第二管路24相連通，所述第三管路27上設置有第一泵體273。

通過本申請中的注汽鍋爐供水系統，當第一管路23提供清水時，由于清水帶有硬度，則可以將清水先通過軟水單元22進行軟化，然后再將其輸送至儲水裝置21中；當第二管路24提供軟化的污水時，軟化的污水可以直接通過所述儲水裝置21的第二端口212輸送至儲水裝置21中，如此，保證了第一管路23和第二管路24向儲水裝置21輸送的水永遠都是軟水。當來水需要切換時，即改變第一管路23和第二管路24向儲水裝置21中進行供水時，可以直接切換第一管路23和第二管路24之間由誰向儲水裝置21供水，無需像傳統的注汽鍋爐供水系統需要將儲水裝置21中的水排空，如此，可以使得鍋爐無需在停爐的情況下完成管路供水的切換，這樣以后可以保證鍋爐持續向油井中進行注氣，減少了中間停鍋的過程，沒有能量損失，提供了注汽鍋爐的注汽時率，同時也大幅減輕了操作人員的勞動強度。

其次，當出現活動鍋爐進行搬家時，需要排泄掉儲水裝置21中的水，本申請中的注汽鍋爐供水系統，可以通過開啟與儲水裝置21的所述第三端口213相連接的第三管路27上的第一泵體273從而將儲水裝置21中的軟水通過第三管路27排至用于提供軟化的污水的第二管路24，即通過提供軟化污水的第二管路24的污水供水系統回收儲水裝置21中的軟水。通過上述方式，避免了在排泄掉儲水裝置21中的水時給生態環境帶來的不利影響。

為了更好的理解本申請中的注汽鍋爐供水系統，下面將對其做進一步解釋和說明。如圖1所示，軟水單元22的進水口用于與用于提供清水的第一管路23相連通，進而通過提供清水的第一管路23向軟水單元22提供所需的清水。具體而言，軟水單元22可以包括至少一條軟水管路226，所述軟水管路226上設置有第二泵體221、第一閥門222和軟水器223。第二泵體221用于驅動軟水管路226中水的流動，并為軟水器223提供一定的壓力以使得水流過軟水器223。第一閥門222用于控制該軟水管路226的通斷，以控制第一管路23是否向軟水管路226進行供水。

在一種更為優選的實施方式中，在該所述軟水管路226上依次設置有第二泵體221、第一閥門222、軟水器223、第二閥門224和第三泵體225，所述第二泵體221的入口與用于提供清水的第一管路23相連通，所述第三泵體225的出口與儲水裝置21的第一端口211相連通。第三泵體225的目的是為了讓經過軟水器223出來的軟水能夠在第三泵體225的驅動下更好的向儲水裝置21中輸送。同時設置第一閥門222和第二閥門224不但可以控制軟水管路226的通斷，其還可以分別控制軟水器223進口和出口的通斷，實現更方便對軟水器223進行控制。

在一種更為優選的實施方式中，軟水單元22可以包括上述兩條軟水管路226，兩條所述軟水管路226并聯設置。一條軟水管路226用于注汽鍋爐供水系統的正常工作，另外一條軟水管路226為備用管路，當一條軟水管路226出現事故或無法啟用時，可以立刻啟動另外一條軟水管路226，進而保證注汽鍋爐供水系統對鍋爐的供水，避免鍋爐出現緊急停機的狀況發生。

所述儲水裝置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能與所述軟水單元22的出水口相連通。為了控制軟水單元22與儲水裝置21之間的通斷，在所述軟水單元22與所述儲水裝置21之間設置有第三閥門25。所述第二端口212能與用于提供軟化的污水的第二管路24相連通，為了控制儲水裝置21第二端口212與提供軟化的污水的第二管路24之間的通斷，可以在儲水裝置21的第二端口212處設置有第四閥門26。當需要通過第二管路24向儲水裝置21進行供水時，可以直接打開第四閥門26，在污水供水系統的壓力下，污水能夠直接流入儲水裝置21中。需要說明的是，該污水供水系統中的污水是經過集輸系統處理過的，其特點為提供的污水為不帶有硬度的污水。

儲水裝置21的所述第四端口214則用于與鍋爐系統相連通，儲水裝置21通過該第四端口214向鍋爐系統輸送儲水裝置21內部存儲的軟水。在一種可行的實施方式中，在所述儲水裝置21的第四端口214處設置有第七閥門28。該第七閥門28的作用是控制儲水裝置21的所述第四端口214與鍋爐系統的通斷。

第三管路27一端與儲水裝置21的所述第三端口213相連接，所述第三管路27的另一端能與用于提供軟化的污水的第二管路24相連通，所述第三管路27上設置有第一泵體273。當出現活動鍋爐進行搬家時，需要排泄掉儲水裝置21中的水時，可以通過開啟與儲水裝置21的所述第三端口213相連接的第三管路27上的第一泵體273從而將儲水裝置21中的軟水通過第三管路27排至用于提供軟化的污水的第二管路24，即通過提供軟化污水的第二管路24的污水供水系統回收儲水裝置21中的軟水。同時，由于污水供水系統本身具有一定的壓力，因此，第一泵體273需要提供足夠的壓力以使得儲水裝置21中的軟水能夠通過第二管路24流入至污水供水系統中進行回收。為了更好的控制第三管路27的通斷，在所述第三管路27上還設置有第五閥門271和第六閥門272，所述第一泵體273可以位于所述第五閥門271和所述第六閥門272之間。第五閥門271用于控制第一泵體273與儲水裝置21第三端口213的通斷，第六閥門272則用于控制第一泵體273與第二管路24之間的通斷。

在本申請中還提出了一種注汽鍋爐供水系統的供水方法，該方法包括：當第一管路23提供清水時，清水通過軟水單元22軟化后輸送至儲水裝置21中。在一種優選的實施方式中，開啟第三閥門25、第一閥門222以及第二閥門224，帶有硬度的清水在第二泵體221和第三泵體225的驅動下依次通過軟水單元22中一條軟水管路226中的第二泵體221、第一閥門222、軟水器223、第二閥門224和第三泵體225，然后通過第三閥門25輸入至儲水裝置21中。

當第二管路24提供軟化的污水時，軟化的污水通過所述儲水裝置21的第二端口212輸送至儲水裝置21中。在該步驟中，開啟儲水裝置21的第二端口212處的第四閥門26，污水供水系統中的污水通過第二管路24以及第四閥門26將軟化后不帶硬度的污水輸送至儲水裝置21中。

當第一管路23和第二管路24進行切換供水時，通過第一管路23和通過第二管路24向儲水裝置21中輸入的水均是軟化后的水，如此，通過儲水裝置21的第四端口214可以不斷向鍋爐系統供應軟水。通過上述方式可以使得鍋爐無需在停爐的情況下完成管路供水的切換，這樣以后可以保證鍋爐持續向油井中進行注氣，減少了中間停鍋的過程，沒有能量損失，提供了注汽鍋爐的注汽時率，同時也大幅減輕了操作人員的勞動強度。

當需要排空所述儲水裝置21內的水時，驅動第一泵體273以使儲水裝置21內的水通過所述第三管路27排向所述第二管路24。在該步驟中，在排空所述儲水裝置21內的水之前，通知提供軟化的污水的供應方所述注汽鍋爐供水系統會將儲水裝置21內的水排向第二管路24。通過上述方式以保證污水供水系統安全有效的運行，將儲水裝置21內的軟水返排至污水供水系統會使得污水供水系統管線內的壓力升高，引起系統壓力的波動，因此需要提前通知污水供水系統的管理人員以識別判斷并采取相應措施，以避免影起不必要的事故。該操作方法可以有效避免在排泄掉儲水裝置21中的水時給生態環境帶來的不利影響。

多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。