原油加热节能技术在安塞油田现场应用.docxVIP

原油加热节能技术在安塞油田现场应用

摘要：本文以安塞油田冬季高回压井组、拉油井点在原油集输及拉运过程中因原油结蜡问题造成集输管道不畅通回压高，运输困难等妨碍原油正常生产瓶颈问题，油田根据生产现场实际状况，以节能降耗绿色环保为出发点，由传统的井口水套炉到太阳能辅助原油加热装置等一系列新型节能环保新设备的应用，认识到始终要把经济、环境和社会效益融为一体，达到三者的统一。

关键词：新型节能环保经济环境社会创新新工艺设备技术

一、安塞油田原油物性

油田在开发之前，原油处于高温高压状态之下，蜡完全溶解在原油中。当油田进行开发时，随着温度和压力下降使原油融蜡能力降低，致使石蜡析出，一部分随油流进入流程，一部分集聚凝结并粘附于生产设施的金属表面。

影响结蜡主要因素有：1.原油中石蜡的含量；2.沥青质和胶质的含量；3.原油的温度；4.溶解气及压力；5.原油中轻质馏分含量；6.液流速度；7.含水率；8.泥沙及机械杂质；9.生产设施（油管及储罐等）内表面粗糙程度及表面性质等。

结蜡问题普遍存在原油生产的全过程，在原油开采及集输过程中不可预见的结蜡问题一直困扰着原油生产平稳运行。

二、井口加热装置介绍

给原油、天然气加热是油气集输过程中的最基本的工艺技术。加热油气所需的热能，来源于不同的热源和不同的方法。

（一）、井口水套炉

图1井口水套炉水套加热炉是给原油等介质加热的一种常用设备,其主要部件由水套、火筒、沸腾管和走油盘管四部分组成。

图1井口水套炉

它是以水作为传热介质的间接加热设备。加热介质一般分为燃煤型和燃气型，明火加热，存在安全隐患；多数井场无伴生气或伴生气不稳定，因此采用燃煤加热，人工操作，热量不连续不稳定，炉体散热快，热能损失大，增加人员劳动强度，污染大气环境，因此使用较少,仅在电力未送达的井场使用。

（二）、高效节能石油防爆电磁加热器

电磁加热器是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置，其主体为棒式往复式管状结构，由铁磁性热载棒体和钢套管与高强度法兰组合焊接加工制成。

由于铁磁性钢管的自身特性，电流通过高温电缆回路作用于电磁热载棒体上，使铁磁性钢管迅速产生强烈的磁滞涡流及磁阻热效应，而热载体释放的杂散磁场经外套钢管屏蔽吸收并产生圆环内集肤效应热，用来直接加热石油。（如图2）

电磁加热器表面发热均匀，无明火，且有安全防爆使用寿命长等特点。

图2石油防爆电磁加热器

图2石油防爆电磁加热器

太阳能辅助原油加热装置由两部分组成：一部分为金属热管型全玻璃真空管工程集热器，一部分为空气源热泵热水机组。

1、真空管太阳能集热器

是一种通过吸收太阳能热量将工质温度提升的装置，将太阳光能转变为热能，其特点：结构简单、制造方便、可靠性强、集热效率高、保温效果好、使用寿命长，可在中高温环境下使用，也可在寒冷地区冬季运行。

2、空气源热泵热水机组

图3空气源热泵热水机组机组制冷剂循环由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀四大主要部件组成，电能输入压缩机，不断地将低温低压的冷媒气体吸入后，加压变成高温高压的冷媒气体，在冷凝器中释放热量变成中温高压的液体，此时冷凝器中低于冷媒温度的水在不断地循环，吸收高温冷媒放出的热量，从而达到制热水的目的。（如图3）

图3空气源热泵热水机组

3、太阳能+空气源热泵热水系统

（1）、工作原理

图4太阳能+空气源热泵热水系统

图4太阳能+空气源热泵热水系统

同时减少热泵机组辅助加热的能耗，从而达到节能降耗的目的。（如图4）

（2）、性能特点

①、四季皆宜

系统主要由太阳能提供热水，在夜晚、阴雨天气及冬季环境温度较低，太阳能资源不足时热水由空气源热泵机组供应，全年全天候使用。在环境-20~45°C范围内的地区均可高效制热水。

②、高效节能，安全环保

系统只使用太阳能及少量电能，对环境没有任何影响。在运行过程中无废液、废渣、废热、废气排放，为新型节能环保型热水产品。

③、智能控制

机组由微电脑自动控制运行（自动能量调节系统），并可根据水箱水温和用水情況自动启停，自动加热、自动恒温，无需专人看守。

将太阳能利用技术与热泵技术结合起来，提高了太阳能集热器效率和热泵系统性能，使两者的优点在使用中相辅相成，将有更好的表现，具有良好的经济和社会效益。

三、使用效果对比

（一）、井口水套炉

常压立式水套加热炉工作参数（如表一）

表一常压立式水套炉工作参数表

工作压力

常压

总热负荷

0.10MW

温油量

2-3m3/h

原油进出口温度

5/35℃

油盘管工作压力

6.3Mpa

水进出口温度

70/90℃

燃料种类

煤、气

热效率

≥89%

安塞油田冬季燃煤期为每年的1季度和4季度