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(shí)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)： (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(yùn)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(yùn)行 時減少一次性能源(原油和天然氣)的消耗，運(yùn)行費(fèi)用大大減少，所以可以在很短 的時間內(nèi)通過運(yùn)行費(fèi)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(diǎn)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(jiān)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(xiàng)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(shí)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(shí)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)的黃河入海口兩側(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。