两级压缩永磁变频螺杆空压机在油田原油加热工艺上的应用

   在油田的生产过程中会产生大量的含油污水，水含量最高可占油的90%，这 些含油污水的度往往较高。例如胜利油田的含油污水在夏季可以达到57℃，在 冬季可以达到53℃，大庆油田含油污水的度一般在36～42℃，辽河油田含油污 3 水的度达到66℃。我国油田每天含油污水日产量为190万m(来自1998年陆地 油田统计数据)，海上油田每年含油污水排放4648万吨(2000年中国海洋环境质量 公报)。人们一直在关注着如何回收利用这部分热能来为油田的生产和生活服务， 同时解决因燃烧矿物燃料造成的污染问题(国内的电能大多来源于燃煤)。目前可 以采用的加热炉主要为燃油燃气水套加热炉的形式，原油加热的度范围为40～ 70℃。这种形式的能量利用方式实际是采用燃烧高品位能源获得低品位热能，有 用能效率较低。这部分热能的特点是品位比较低，但是可以利用热泵来提高其度。

采用两级压缩永磁变频螺杆式热泵机组，利用R134a和R124或R245fa工质可以满足原油加热的 需求。经过实践证明，采用R134a工质的热泵，出水度可以达到85℃;采用R124 工质的热泵，出水度可以达到95℃;采用R245fa工质的热泵，度可以达到100 ℃的热蒸汽，可以很好地满足原油加热的需求。

这种热泵与现存技术相比，具有如下特点： (1)能源利用效率高，如上所述，能源利用效率比燃油燃气锅炉效率提升一倍。

(2)节能效果显著，回收废热热量，与效率90%的燃油燃气锅炉相比能节省50% 左右的能量。

(3)运行成本低，机组COP值最高可达5.5。初投资方面比常规锅炉高，但在运行 时减少一次性能源(原油和天然气)的消耗，运行费用大大减少，所以可以在很短 的时间内通过运行费用的节约而收回初投资。

(4)环保效果显著，原油和天然气的燃烧大幅度减少，燃烧效率提高，废气的排 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热的前提下，降低了含油污水的 度，为污水处理回灌创造了便利条件，同时减少了含油污水对环境的热污染， 具有非常好的环保优势。

以胜利油田为例，目前胜利油田日产含油污水30万吨(12500t/h)，度50 ℃。如果采用高热泵从中提取5℃的热量进行回收，则可回收的能量为 73000KW。考虑到热泵输出端的热量，可达l0万KW左右，相当于10t/h原油全部 燃烧的热值;如果照此核算下去，相当于每年87600吨原油的产能。如果利用热 泵将含油污水度下降20℃，达到30℃排放，则每年可以节约原油35万吨，相当 于胜利油田1%的原油产量。一台lO00KW的水套加热炉，所需要的燃油为95.69kg /h，假如胜利油田共有l00台类似水套加热炉，则每小时消耗原油9.6t，每年消耗原油8.4万t。而采用热泵将污水度下降5℃即可满足全部胜利油田水套加热炉的需求。

【中国石化胜利油田简介】

   胜利油田是胜利石油管理局、胜利油田分公司的统称。工作区域主要分布在山东省东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等8个市的28个县（区）内，主体位于黄河下游的东营市。在山东省境内可供找油找气的勘探区域渤海湾盆地（主要有济阳、昌潍、胶莱、临清、鲁西南等5个坳陷，总面积约6.53万平方千米），油田已取得探矿权面积4.89万平方千米，其中济阳坳陷和浅海地区是胜利油田勘探开发的主战场。截至2012年1月1日，胜利油田取得探矿权勘探面积达19.4 万平方千米，油、气资源总量分别为145亿吨、24738.6亿立方米。
   中国石化胜利油田，是中国石化集团胜利石油管理局、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司的统称。油田主体位于黄河下游的山东省东营市，工作区域分布在山东省的东营、滨州、德州等8个市的28个县（区）和新疆的准噶尔、吐哈、塔城，青海柴达木、甘肃敦煌等盆地。胜利油田机关设在山东省东营市济南路258号。
   胜利油田的勘探开发历程，大致经历了五个阶段。一是艰苦创业阶段。胜利油田是在华北地区早期找油的基础上发现并发展起来的。1961年4月16日在这里（时称山东省广饶县东营村附近）打出了第一口工业油流井——华8井，日产油8.1吨，标志着胜利油田被发现；1962年9月23日，东营地区营2井获日产555吨的高产油流，这是当时全国日产量最高的一口油井，胜利油田早期称为“九二三厂”即由此而来；1964年1月25日，经中共中央正式批准，在这里展开了继大庆石油会战之后又一次大规模的华北石油勘探会战，标志着胜利油田大规模勘探开发建设开始；1965年1月25日，在东营胜利村钻探的坨11井发现85米的巨厚油层。1月31日，坨11井喜获日产1134吨高产油流，全国第一口千吨井诞生。胜利油田由此得名。二是快速攀升阶段。经过多年的艰苦拼搏，胜利油田在1978年原油产量达到1946万吨，成为中国第二大油田，并一直保持至今；原油产量1984年突破2000万吨，1987年突破3000万吨。三是持续稳定发展阶段。1989年胜利油田结束会战体制，在大打勘探进攻仗的同时，及时把工作重点转移到提高油田综合管理水平上来。1991年原油产量达到3355万吨，创历史最高水平；1993年建成了中国第1个百万吨级浅海油田；到1995年原油产量连续9年保持在3000万吨以上。四是全面提升整体发展水平阶段。1998年，国家进行石油石化大重组，胜利油田划归中国石化集团公司领导和管理；2000年，重组改制为胜利石油管理局和胜利油田有限公司；2006年，胜利油田有限公司变更为胜利油田分公司。这一时期油气主业步入良性发展的轨道，年产原油稳定在2700万吨左右。五是科学和谐发展阶段。2007年以来，油田党政领导班子认真学习贯彻党的十七大精神，坚持用科学发展观和构建和谐的理念审视、指导各项工作，油田进入科学发展、创新发展、和谐发展新阶段。
   胜利油田勘探开发建设48年来（截至2012年1月1日），在实现自身发展的同时，为国民经济建设、石油石化工业和区域经济社会发展做出了重要贡献。
   胜利油田地处山东北部渤海之滨的黄河三角洲地带，主要分布在东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等 8 个城市的 28 个县 ( 区 ) 境内，主要工作范围约 4.4× 10 4 km 2,是中国第二大油田。
   胜利油田是一个资源丰富、资金密集、技术密集、人才密集的国有特大型企业，是中国第二大石油生产基地，同时又是正在建设中的山东石油化工基地和农牧渔业基地，在实施中国石油工业“稳定东部，发展西部”战略方针和山东省两个跨世纪工程（开发建设黄河三角洲和建设“海上山东”）中均具有举足轻重的地位。
   胜利油田主体部位在黄河入海口两侧，目前主要工作范围达4.4万平方公里，主要分布在山东省的东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等八个市和地区的二十八个县（区）境内。
   按地质区划分，山东境内可找油找气的沉积盆地有济阳、昌潍、胶莱、临清、鲁西南等5个坳陷，总面积约6.1万平方千米，其中济阳坳陷和浅海地区是油田勘探开发的主战场，已探明储量占油田累计探明储量的99.6%。
   1996年，胜利油田参与了新疆塔里木和田探区风险勘探，中标面积约4.3万平方千米。1999年，对安徽合肥盆地进行风险勘探，中标面积约2万平方千米。2000年，在准噶尔盆地登记了7万多平方千米的风险勘探区块。
   这里濒临渤海，紧依黄河，地理位置优越；油区基础设施完善，交通、通讯发达，投资环境良好，在环渤海经济圈和黄河流域经济带中引人注目。
   中国石化胜利油田有限公司主要工作范围地跨山东省的东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等8个市、地的28个县（区），主体部位在山东省东营市境内的黄河入海口两侧。按地质区划，山东境内可找油找气的沉积盆地有济阳、昌潍、胶莱、临清、鲁西南等5个坳陷，总面积6.1万平方千米。同时参与了新疆塔里木和田探区和准噶尔盆地风险勘探，和田探区合同面积约4.3万平方千米，其中取得探矿权12978.7平方千米，准噶尔盆地取得探矿权59965.5平方千米，对安徽合肥盆地进行风险勘探，探矿权面积25312平方千米。