兩級(jí)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(guò)程中會(huì)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(guó)油田每天含油污水日產(chǎn)量為190萬(wàn)m(來(lái)自1998年陸地 油田統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))，海上油田每年含油污水排放4648萬(wàn)噸(2000年中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量 公報(bào))。人們一直在關(guān)注著如何回收利用這部分熱能來(lái)為油田的生產(chǎn)和生活服務(wù)， 同時(shí)解決因燃燒礦物燃料造成的污染問(wèn)題(國(guó)內(nèi)的電能大多來(lái)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(lái)提高其度。

采用兩級(jí)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(guò)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(shí)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(shí)間內(nèi)通過(guò)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(shí)減少了含油污水對(duì)環(huán)境的熱污染， 具有非常好的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。

以勝利油田為例，目前勝利油田日產(chǎn)含油污水30萬(wàn)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。考慮到熱泵輸出端的熱量，可達(dá)l0萬(wàn)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(wàn)噸，相當(dāng) 于勝利油田1%的原油產(chǎn)量。一臺(tái)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(tái)類(lèi)似水套加熱爐，則每小時(shí)消耗原油9.6t，每年消耗原油8.4萬(wàn)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(guó)石化勝利油田簡(jiǎn)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(yíng)、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺(tái)等8個(gè)市的28個(gè)縣（區(qū)）內(nèi)，主體位于黃河下游的東營(yíng)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(yáng)、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個(gè)坳陷，總面積約6.53萬(wàn)平方千米），油田已取得探礦權(quán)面積4.89萬(wàn)平方千米，其中濟(jì)陽(yáng)坳陷和淺海地區(qū)是勝利油田勘探開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)。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(wàn)平方千米，油、氣資源總量分別為145億噸、24738.6億立方米。
   中國(guó)石化勝利油田，是中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局、中國(guó)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(yíng)市，工作區(qū)域分布在山東省的東營(yíng)、濱州、德州等8個(gè)市的28個(gè)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(yíng)市濟(jì)南路258號(hào)。
   勝利油田的勘探開(kāi)發(fā)歷程，大致經(jīng)歷了五個(gè)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(lái)的。1961年4月16日在這里（時(shí)稱山東省廣饒縣東營(yíng)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(yíng)地區(qū)營(yíng)2井獲日產(chǎn)555噸的高產(chǎn)油流，這是當(dāng)時(shí)全國(guó)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(lái)；1964年1月25日，經(jīng)中共中央正式批準(zhǔn)，在這里展開(kāi)了繼大慶石油會(huì)戰(zhàn)之后又一次大規(guī)模的華北石油勘探會(huì)戰(zhàn)，標(biāo)志著勝利油田大規(guī)?？碧介_(kāi)發(fā)建設(shè)開(kāi)始；1965年1月25日，在東營(yíng)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(guó)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(guò)多年的艱苦拼搏，勝利油田在1978年原油產(chǎn)量達(dá)到1946萬(wàn)噸，成為中國(guó)第二大油田，并一直保持至今；原油產(chǎn)量1984年突破2000萬(wàn)噸，1987年突破3000萬(wàn)噸。三是持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展階段。1989年勝利油田結(jié)束會(huì)戰(zhàn)體制，在大打勘探進(jìn)攻仗的同時(shí)，及時(shí)把工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到提高油田綜合管理水平上來(lái)。1991年原油產(chǎn)量達(dá)到3355萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史最高水平；1993年建成了中國(guó)第1個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)淺海油田；到1995年原油產(chǎn)量連續(xù)9年保持在3000萬(wàn)噸以上。四是全面提升整體發(fā)展水平階段。1998年，國(guó)家進(jìn)行石油石化大重組，勝利油田劃歸中國(guó)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(shí)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(wàn)噸左右。五是科學(xué)和諧發(fā)展階段。2007年以來(lái)，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(kāi)發(fā)建設(shè)48年來(lái)（截至2012年1月1日），在實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展的同時(shí)，為國(guó)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(huì)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(yíng)、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺(tái)等 8 個(gè)城市的 28 個(gè)縣 ( 區(qū) ) 境內(nèi)，主要工作范圍約 4.4× 10 4 km 2,是中國(guó)第二大油田。
   勝利油田是一個(gè)資源豐富、資金密集、技術(shù)密集、人才密集的國(guó)有特大型企業(yè)，是中國(guó)第二大石油生產(chǎn)基地，同時(shí)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(guó)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(gè)跨世紀(jì)工程（開(kāi)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(wàn)平方公里，主要分布在山東省的東營(yíng)、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺(tái)等八個(gè)市和地區(qū)的二十八個(gè)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(yáng)、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個(gè)坳陷，總面積約6.1萬(wàn)平方千米，其中濟(jì)陽(yáng)坳陷和淺海地區(qū)是油田勘探開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)，已探明儲(chǔ)量占油田累計(jì)探明儲(chǔ)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(xiǎn)勘探，中標(biāo)面積約4.3萬(wàn)平方千米。1999年，對(duì)安徽合肥盆地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)勘探，中標(biāo)面積約2萬(wàn)平方千米。2000年，在準(zhǔn)噶爾盆地登記了7萬(wàn)多平方千米的風(fēng)險(xiǎn)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(guó)石化勝利油田有限公司主要工作范圍地跨山東省的東營(yíng)、濱州、德州、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城、煙臺(tái)等8個(gè)市、地的28個(gè)縣（區(qū)），主體部位在山東省東營(yíng)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(yáng)、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個(gè)坳陷，總面積6.1萬(wàn)平方千米。同時(shí)參與了新疆塔里木和田探區(qū)和準(zhǔn)噶爾盆地風(fēng)險(xiǎn)勘探，和田探區(qū)合同面積約4.3萬(wàn)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(duì)安徽合肥盆地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)勘探，探礦權(quán)面積25312平方千米。