兩級壓縮永磁變頻螺桿空壓機(jī)在油田原油加熱工藝上的應(yīng)用

   在油田的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的含油污水，水含量最高可占油的90%，這 些含油污水的度往往較高。例如勝利油田的含油污水在夏季可以達(dá)到57℃，在 冬季可以達(dá)到53℃，大慶油田含油污水的度一般在36～42℃，遼河油田含油污 3 水的度達(dá)到66℃。我國油田每天含油污水日產(chǎn)量為190萬m(來自1998年陸地 油田統(tǒng)計數(shù)據(jù))，海上油田每年含油污水排放4648萬噸(2000年中國海洋環(huán)境質(zhì)量 公報)。人們一直在關(guān)注著如何回收利用這部分熱能來為油田的生產(chǎn)和生活服務(wù)， 同時解決因燃燒礦物燃料造成的污染問題(國內(nèi)的電能大多來源于燃煤)。目前可 以采用的加熱爐主要為燃油燃?xì)馑准訜釥t的形式，原油加熱的度范圍為40～ 70℃。這種形式的能量利用方式實際是采用燃燒高品位能源獲得低品位熱能，有 用能效率較低。這部分熱能的特點是品位比較低，但是可以利用熱泵來提高其度。

采用兩級壓縮永磁變頻螺桿式熱泵機(jī)組，利用R134a和R124或R245fa工質(zhì)可以滿足原油加熱的 需求。經(jīng)過實踐證明，采用R134a工質(zhì)的熱泵，出水度可以達(dá)到85℃;采用R124 工質(zhì)的熱泵，出水度可以達(dá)到95℃;采用R245fa工質(zhì)的熱泵，度可以達(dá)到100 ℃的熱蒸汽，可以很好地滿足原油加熱的需求。

這種熱泵與現(xiàn)存技術(shù)相比，具有如下特點： (1)能源利用效率高，如上所述，能源利用效率比燃油燃?xì)忮仩t效率提升一倍。

(2)節(jié)能效果顯著，回收廢熱熱量，與效率90%的燃油燃?xì)忮仩t相比能節(jié)省50% 左右的能量。

(3)運行成本低，機(jī)組COP值最高可達(dá)5.5。初投資方面比常規(guī)鍋爐高，但在運行 時減少一次性能源(原油和天然氣)的消耗，運行費用大大減少，所以可以在很短 的時間內(nèi)通過運行費用的節(jié)約而收回初投資。

(4)環(huán)保效果顯著，原油和天然氣的燃燒大幅度減少，燃燒效率提高，廢氣的排 放也大幅度降低。

(5)有利于污水回灌，在充分利用了含油污水余熱的前提下，降低了含油污水的 度，為污水處理回灌創(chuàng)造了便利條件，同時減少了含油污水對環(huán)境的熱污染， 具有非常好的環(huán)保優(yōu)勢。

以勝利油田為例，目前勝利油田日產(chǎn)含油污水30萬噸(12500t/h)，度50 ℃。如果采用高熱泵從中提取5℃的熱量進(jìn)行回收，則可回收的能量為 73000KW?？紤]到熱泵輸出端的熱量，可達(dá)l0萬KW左右，相當(dāng)于10t/h原油全部 燃燒的熱值;如果照此核算下去，相當(dāng)于每年87600噸原油的產(chǎn)能。如果利用熱 泵將含油污水度下降20℃，達(dá)到30℃排放，則每年可以節(jié)約原油35萬噸，相當(dāng) 于勝利油田1%的原油產(chǎn)量。一臺lO00KW的水套加熱爐，所需要的燃油為95.69kg /h，假如勝利油田共有l(wèi)00臺類似水套加熱爐，則每小時消耗原油9.6t，每年消耗原油8.4萬t。而采用熱泵將污水度下降5℃即可滿足全部勝利油田水套加熱爐的需求。

【中國石化勝利油田簡介】

   勝利油田是勝利石油管理局、勝利油田分公司的統(tǒng)稱。工作區(qū)域主要分布在山東省東營、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺等8個市的28個縣（區(qū)）內(nèi)，主體位于黃河下游的東營市。在山東省境內(nèi)可供找油找氣的勘探區(qū)域渤海灣盆地（主要有濟(jì)陽、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個坳陷，總面積約6.53萬平方千米），油田已取得探礦權(quán)面積4.89萬平方千米，其中濟(jì)陽坳陷和淺海地區(qū)是勝利油田勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場。截至2012年1月1日，勝利油田取得探礦權(quán)勘探面積達(dá)19.4 萬平方千米，油、氣資源總量分別為145億噸、24738.6億立方米。
   中國石化勝利油田，是中國石化集團(tuán)勝利石油管理局、中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司的統(tǒng)稱。油田主體位于黃河下游的山東省東營市，工作區(qū)域分布在山東省的東營、濱州、德州等8個市的28個縣（區(qū)）和新疆的準(zhǔn)噶爾、吐哈、塔城，青海柴達(dá)木、甘肅敦煌等盆地。勝利油田機(jī)關(guān)設(shè)在山東省東營市濟(jì)南路258號。
   勝利油田的勘探開發(fā)歷程，大致經(jīng)歷了五個階段。一是艱苦創(chuàng)業(yè)階段。勝利油田是在華北地區(qū)早期找油的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)并發(fā)展起來的。1961年4月16日在這里（時稱山東省廣饒縣東營村附近）打出了第一口工業(yè)油流井——華8井，日產(chǎn)油8.1噸，標(biāo)志著勝利油田被發(fā)現(xiàn)；1962年9月23日，東營地區(qū)營2井獲日產(chǎn)555噸的高產(chǎn)油流，這是當(dāng)時全國日產(chǎn)量最高的一口油井，勝利油田早期稱為“九二三廠”即由此而來；1964年1月25日，經(jīng)中共中央正式批準(zhǔn)，在這里展開了繼大慶石油會戰(zhàn)之后又一次大規(guī)模的華北石油勘探會戰(zhàn)，標(biāo)志著勝利油田大規(guī)?？碧介_發(fā)建設(shè)開始；1965年1月25日，在東營勝利村鉆探的坨11井發(fā)現(xiàn)85米的巨厚油層。1月31日，坨11井喜獲日產(chǎn)1134噸高產(chǎn)油流，全國第一口千噸井誕生。勝利油田由此得名。二是快速攀升階段。經(jīng)過多年的艱苦拼搏，勝利油田在1978年原油產(chǎn)量達(dá)到1946萬噸，成為中國第二大油田，并一直保持至今；原油產(chǎn)量1984年突破2000萬噸，1987年突破3000萬噸。三是持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展階段。1989年勝利油田結(jié)束會戰(zhàn)體制，在大打勘探進(jìn)攻仗的同時，及時把工作重點轉(zhuǎn)移到提高油田綜合管理水平上來。1991年原油產(chǎn)量達(dá)到3355萬噸，創(chuàng)歷史最高水平；1993年建成了中國第1個百萬噸級淺海油田；到1995年原油產(chǎn)量連續(xù)9年保持在3000萬噸以上。四是全面提升整體發(fā)展水平階段。1998年，國家進(jìn)行石油石化大重組，勝利油田劃歸中國石化集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)和管理；2000年，重組改制為勝利石油管理局和勝利油田有限公司；2006年，勝利油田有限公司變更為勝利油田分公司。這一時期油氣主業(yè)步入良性發(fā)展的軌道，年產(chǎn)原油穩(wěn)定在2700萬噸左右。五是科學(xué)和諧發(fā)展階段。2007年以來，油田黨政領(lǐng)導(dǎo)班子認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹黨的十七大精神，堅持用科學(xué)發(fā)展觀和構(gòu)建和諧的理念審視、指導(dǎo)各項工作，油田進(jìn)入科學(xué)發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展、和諧發(fā)展新階段。
   勝利油田勘探開發(fā)建設(shè)48年來（截至2012年1月1日），在實現(xiàn)自身發(fā)展的同時，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、石油石化工業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
   勝利油田地處山東北部渤海之濱的黃河三角洲地帶，主要分布在東營、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺等 8 個城市的 28 個縣 ( 區(qū) ) 境內(nèi)，主要工作范圍約 4.4× 10 4 km 2,是中國第二大油田。
   勝利油田是一個資源豐富、資金密集、技術(shù)密集、人才密集的國有特大型企業(yè)，是中國第二大石油生產(chǎn)基地，同時又是正在建設(shè)中的山東石油化工基地和農(nóng)牧漁業(yè)基地，在實施中國石油工業(yè)“穩(wěn)定東部，發(fā)展西部”戰(zhàn)略方針和山東省兩個跨世紀(jì)工程（開發(fā)建設(shè)黃河三角洲和建設(shè)“海上山東”）中均具有舉足輕重的地位。
   勝利油田主體部位在黃河入?？趦蓚?cè)，目前主要工作范圍達(dá)4.4萬平方公里，主要分布在山東省的東營、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺等八個市和地區(qū)的二十八個縣（區(qū)）境內(nèi)。
   按地質(zhì)區(qū)劃分，山東境內(nèi)可找油找氣的沉積盆地有濟(jì)陽、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個坳陷，總面積約6.1萬平方千米，其中濟(jì)陽坳陷和淺海地區(qū)是油田勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場，已探明儲量占油田累計探明儲量的99.6%。
   1996年，勝利油田參與了新疆塔里木和田探區(qū)風(fēng)險勘探，中標(biāo)面積約4.3萬平方千米。1999年，對安徽合肥盆地進(jìn)行風(fēng)險勘探，中標(biāo)面積約2萬平方千米。2000年，在準(zhǔn)噶爾盆地登記了7萬多平方千米的風(fēng)險勘探區(qū)塊。
   這里瀕臨渤海，緊依黃河，地理位置優(yōu)越；油區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施完善，交通、通訊發(fā)達(dá)，投資環(huán)境良好，在環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和黃河流域經(jīng)濟(jì)帶中引人注目。
   中國石化勝利油田有限公司主要工作范圍地跨山東省的東營、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺等8個市、地的28個縣（區(qū)），主體部位在山東省東營市境內(nèi)的黃河入?？趦蓚?cè)。按地質(zhì)區(qū)劃，山東境內(nèi)可找油找氣的沉積盆地有濟(jì)陽、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個坳陷，總面積6.1萬平方千米。同時參與了新疆塔里木和田探區(qū)和準(zhǔn)噶爾盆地風(fēng)險勘探，和田探區(qū)合同面積約4.3萬平方千米，其中取得探礦權(quán)12978.7平方千米，準(zhǔn)噶爾盆地取得探礦權(quán)59965.5平方千米，對安徽合肥盆地進(jìn)行風(fēng)險勘探，探礦權(quán)面積25312平方千米。