热泵技术在稠油热采中的应用.pdf

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1、簟技求·应用，Technolog9＆Application热泵技术在稠油热采中的应用马强于广刚孙凤萍(1．辽河油田公司质量节能管理部；2．辽河油田公司钻采_丁艺研究院)摘要辽河油田曙五联合站有外排含油污水10693[11。／d，温度在71～73℃之间。部分污水用作采暖和伴热，其余的大部分未经任何利用直接外排到污水处理厂，造成大量的热量浪费。同时该站的进站液经预脱后，还需要进行两次加热再去脱水，曙五联现共有230Okw加热炉12台，全部满负荷运行，每天消耗燃料油6Ot。根据该站外排污水具有水量大、水质稳定的

2、特点，结合生产情况，利用热泵技术，以电能为动力，提取在生产过程中含油污水中的热量，将其合理利用到生产中去，解决进站液一次加热问题，既可替代现在采用的燃料油，又可改善余热资源的浪费现象，实现了节能降耗，降低了生产成本。关键词稠油热采热泵污水余热DOI：10．3969／i．issn．2095-1493．2014．011．O11辽河油田稠油和高凝油的产量约占总产量的(如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、生活70％以上，稠油和高凝油的开采都是采用热采的方和生产废热等)转换为可以利用的高位热能，从而式，因此生产过

3、程中产生大量的含油污水，这些含达到节省部分高位能(如煤、油、燃气、电能等)油污水的温度往往比较高，蕴含大量的能量。同的目的”】。时，稠油和高凝油在开采、储运过程中要求的生产目前广泛应用的压缩式热泵装置，主要由蒸发操作温度较高，需要燃用大量的燃料油或气对其进器、压缩机、冷凝器和膨胀阀4部分组成，通过让行加热以满足生产及操作温度的要求。能否将含油工质不断完成蒸发(吸取热量)一压缩一冷凝污水中的热量加以提取，将其应用于稠油和高凝油(放出热量)一节流一再蒸发的热力循环过程，从的开采或储运过程，这样既有效利用了含油

4、污水中而实现了能量的转移(图1)。压缩式热泵机组根据的热能，避免能量的浪费，又节约了大量的燃料油最高加热温度分为常温热泵机组(55℃以下)、中或气，具有重要的节能意义。温热泵机组(55～75℃)、高温热泵机组(75℃以通过热泵技术将含油污水中的低品位热能，转上)。热泵机组最高加热温度主要取决于其使用的化为高品位热能使含油污水中的热能实现二次利制冷工质的饱和压力情况。用，既节省了大量的宝贵的油气资源，又解决了高广]温污水处理难度大的问题。1热泵技术热泵，就是利用热力学第二定律把低品位能量传递到高品位能量的设

5、备系统，它是以花费一部分高质能为代价，有效地利用了低品位能量。热泵也就是像泵一样，可以把不能直接利用的低位热能第一作者简介：马强，高级1程师，2003年毕业于东北石油大学图1热泵机组原理图(石油r程专业)，20l2年毕业于东北石油大学(石油与天然气丁程专业)，从事节能管理工作，E-mail：starmq@163corn，地址：辽宁2工程实例省盘锦市兴隆台区惠宾街91号辽河油出质量节能管理部节能技术科，124010。辽河油田曙五联合站位于曙光采油厂，主要承口lu年第ll期石油石化节能l25技本·应用，Tec

6、hnology＆Application担曙光采油厂采油三区、五区、七区开采的油水混合站内原有外输系统。合物(进站液)加热分离任务，每天处理进站液量2)另有污水(71℃、194m／h)经过污水一软16000m(SAGD全部进站后达到183051TI)。曙五化水换热器与软化水换热，释放热量1800kW后，温联现共有2300kW加热炉12台，全部满负荷运行。度降为63℃，排入联合站内原有外输系统。作业区来油采用分区脱水，脱水流程为：预脱、加3)66cC的软化水进入热泵机组的蒸发器侧放破乳剂、一次加热、一次沉降脱

7、水、缓冲、二次加热，在冷凝器侧80℃循环软化水通过热泵机组做热、二次沉降脱水，各区脱水后合格原油分别计量功后，温度升至90℃。再混合外输。4)经过预热的66。【=预脱后进站液进入油水混其中采油三区进站总液量3911in／d，预脱后准合物一软化水换热器与90℃循环软化水换热，软化备一次加热的进站液量(53℃)2355In／d，含水水温度降为80℃，释放热量2022kW，进站液温度率为85％，预脱后采用2台2300kW加热炉进行一提升为85℃，这样就完成了预脱后进站液的一次次加热，要求加热温度为85℃，热负荷

8、为3406加热。kW，见表1。通过换热和热泵提升，预脱后进站液最终获得表1采油三区处理的进站液情况3406kW热量，进站液加热工艺流程见图2。l洲5￡一Z1项目参数l一一-一L堕进站液量／(m·d)一次加热进站液量／(m·d1冬季进站液一次加热前温度／℃进站液一次加热前含水比例／％}l软化水一污水按热矗进站液一次加热后温度／℃原油密度／(kg·／,／／。)一～～，刊j--j原油比热／kJ(kg·℃)．堂避婴I—：J一次加热炉进