太阳能辅助加热技术在油田井组集输中的应用探讨.pdf

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1、第34卷第6期石油化工应用Vo1．34No．62015年6月PETROCHEMICALINDUSTRYAPPLICATIONJune．2015太阳能辅助加热技术在油田井组集输中的应用探讨钟萍，马云虎，尚利琴，王会军，刘春林(中国石油长庆油田分公司第三采油厂．宁夏银川750006)摘要：受冬季气温低和原油品质的影响，长庆油田原油的黏度大，流动性差，在输送过程中需要加热与保温。长庆油田具有丰富的太阳能资源，通过现场应用橇装式原油太阳能辅助加热装置有效保证了原油外揄温度，杜绝了油井结蜡造成管线运行不畅及冻堵现象的发生。太阳能实现了井组原油全年持续加热，可直接节约电费支出63．5万元，降低了化石能源

2、使用造成的环境污染，成为拓展长庆油田新能源应用领域的重要举措。关键词：原油外输；太阳能集热；井组加热；节能doi：10．3969／j．issn．1673-5285．2015．06．015中图分类号：rE832．4文献标识码：B文章编号：1673—5285(2015)06—0052-04长庆油田生产区域位于黄土高原，地形复杂，产出热器阵列、连接管道三部分构成(见图1)。原油主要通过1km～3km长的单井管线汇集到各个增压点站再集中外输。原油黏度大，流动性差，由于受冬季气温低和原油品质的影响，原油中的蜡质、胶质物质在低温下会发生凝固或凝结，使原油的黏度增大，流动性变差，造成单井输油管线结蜡堵塞，

3、不仅影响输送效原油入口率；而且管线堵塞会使油井日回压升高，抽油机负荷增原油出口大，严重影响原油产出并增加电机能耗。通常使用的解图1系统结构示意图堵药剂的添加和定期采用物理方法扫线的方法，不仅撬装系统1撬装系统2撬装系统3撬装系统n增加了材料和施工成本，而且增加了工作量。为了保证产区内原油的正常生产和输送，在输送过程中必须对原油进行加热与保温。长期以来，油房庄油田采取燃烧套管气、烧煤等方式，为井组原油加热，提高输送效率。受燃烧条件的影响，传统加热方式往往因为燃烧不充分而影响加热效果，造成能源浪费和环境污染。井场冬季昼夜点燃的加热炉也为安全生产带来隐患。1太阳能集热技术应用研究图2装置远程拓扑结

4、构示意图1．1．2远传控制系统远传控制系统由PLC控制柜、1．1橇装式原油太阳能辅助加热系统简介DTU(数据传输单元)、组态软件、终端服务器构成。撬1．1．1现场系统构成现场系统由撬装装置(内置换装式太阳能原油加热控制系统通过对装置的异地远程热盘管保温水箱、控制柜、循环泵组)、无机超导热管集监控、实时数据采集实现了设备现场无人值守、数字化收稿日期：2015—04—07作者简介：钟萍(1988一)，2010年毕业于西南石油大学，油气储运专业，现为长庆油田采油三厂油房庄作业区技术室工程技术员，助理工程师。第6期钟萍等太阳能辅助加热技术在油田井组集输中的应用探讨53平台对接和厂商实时维护，形成了适

5、合油田野外环境加热装置的设计安装。和数字化要求的高集成、高稳定的自动化控制系统(见现场安装的8台橇装式原油太阳能辅助加热装置图2)。基本配置2100mmx60mm无机超导集热管576支，1．1．3系统功能系统通过对传感器信号的采集完成理论上单日冬季集热能力为1135MJ，为确保系统在对撬装式集热水箱，循环泵，集热器等硬件设备的自动最不利天气状态下的日产热能力，采用了12kWx4组控制。该系统采用强制集热循环方式将太阳能量以热(3用1备)辅助电加热。水方式保存至集热水箱，实现对外输原油的加热。通过经过夏季和冬季的连续测试，目前6台设备运行设置水箱温度范围，使原油温度保持在一定温度。正常，集热和

6、原油加热效果达到设计要求，节能效果突(1)加热功能：系统全天候自动保持水箱温度在设出。现场测试研究表明使用撬装式太阳能辅助原油加定范围内，完成对原油的持续可控加温。热装置对外输原油进行全天候加温，使冬季原油输出(2)具有防冻功能和防过热保护功能：保证系统在温度可保持在40℃以上，所需能源由太阳能集热系统低温环境中正常运行，防止系统过热，增加系统寿命。及辅助电加热提供，系统达到高效配制，长效运行，而(3)保护功能：设备故障自动切换。当水泵、电加热全年不间断的加热输油减小了管线的结蜡可能性和后等主要设备和传感器故障时完成自动切换和保护运端增压加温输油的能源消耗，相应提高原油产量，间接行。效益也较

7、为明显。(4)报警功能：系统运行过程中对各个传感器及设2效果评价备运行状态进行自检，及时发出报警信息，报警类型包括传感器故障报警、低温报警、过热报警、低水位报警、2．1理论计算泵故障报警。报警信息通过控制柜声光报警和触摸屏2．1．1监测标准加热炉测试及计算方法依据SY／T页面提示蜂蜜器报警，并以短信形式通知设备管理人6381—2008(@1]热炉热工测定》，太阳能辅助电加热装置员。关键设备发生故障后系统在发出