推廣應用井口燃氣加熱爐替代電加熱器實現節能降耗

王君秋 侯立泉 趙華 朱建華

（大港油田公司第三采油廠 天津 300280）

1 概況

大港南部油田原油物性差，原油粘度、含蠟量和凝固點高，油井在生產過程中回壓偏高，共60口油井需要應用電加熱器維持正常生產；電加熱器或電加熱棒的廣泛應用雖能滿足油井的正常生產，但也暴露出了三方面的問題：一是能耗大，耗電量高。60多臺電加熱設備裝機功率高達1200KW，平均單井日耗電2.88萬度，年耗電費用為450萬元，對生產成本造成了巨大壓力；二是隨著使用時間的延長，電加熱設備熱效率降低，加熱效果變差；三是套管氣未能得到有效利用，造成資源浪費。

2 真空相變加熱爐技術

2.1 技術原理

以油井的套管氣作燃料，油井產出液直接進入真空相變爐加熱，加熱后的原油進系統或者貯存在保溫高架罐。相變爐加熱的具體原理：火嘴燃燒對相變爐內的水加熱，水溫達到沸點后蒸發形成水蒸汽，水蒸汽將熱量傳導給油井產出液。工藝流程圖如下：

相變加熱爐的主要性能及優點：一是爐體內真空負壓，壓力≤0.09mpa，壓力高于大氣壓時，即會打開爐頂的安全閥自動泄壓，安全性能好；二是熱效率高達85%以上，火嘴采用雙火頭燃燒器，燃料的利用率≥99%，且采用超導式換熱系統，熱傳導率高；三是煙氣排放潔凈，無污染；四是爐體內應用軟化水，定期排氧，不易結垢，使用壽命長；五是自動化程度高，在停井時能自動熄火和報警；六是投資小，每臺約8.5萬元。

2.2 應用條件和范圍

相變加熱爐應用條件：①、氣源要求小，油井套管氣壓≥0.1mpa即可；②、適用的油井液量范圍廣，日產液量在20-80方的油井都適合；③、用途范圍廣，可用于生產、采暖和洗井加熱等。

2.3 應用情況及效果

共在23口油井上應用了22臺真空相變加熱爐，完全取代了原有的電加熱棒，取得了以下幾方面的效果：①、節電效果顯著。22臺相變爐能實現日節電10560度，年節電211.2萬度，年節電費165萬元。②、油井產出液的溫度提升幅度大，平均提高幅度在30℃以上。③、原油加熱后，粘度明顯下降，井口回壓平均下降了0.05mpa。④、投資少，投入產出比 1：0.9。

部分油井應用相變爐的節電效果

3 管道自動加熱器技術

3.1 技術原理

在井口的回油管線安裝管道加熱器，原油進入管道加熱器后被加熱到設定溫度，以提高原油流動能力。管道加熱器是以油井的套管氣作燃料，由燃氣加熱器、自動控制電器箱、燃氣供給恒壓器和燃氣濾清器等四部分組成的一種圓筒形加熱裝置，它打破了油田傳統的盤管爐和水套爐的原理和結構，大大縮小了體積，降低了單臺加熱器的材料和成本，是一種適合油井加熱的新型加熱器。

管道加熱器的性能及優點：一是熱效率在80%以上，熱能利用好；二是自動化控制程度高，能實現自動點火和熄火，溫度調節方便；三是耗氣量小，氣壓在0.02mpa的條件下即能正常運行，日耗氣量在60方以內；四是體積小，外形尺寸1900*273mm，且重量輕、拆運方便；五是成本費用低，每臺5.4萬元左右；六是燃氣燃燒充分，不污染環境。工藝流程圖如下：

3.2 應用條件

管道自動加熱器的應用條件：①、油井的套管氣壓≥0.02mpa；②、油井的綜合液量≤50方/天；③、適用于原油進計量站或系統管線的油井，不適于拉油單井的原油加熱。

3.3 應用情況及效果

共在16口油井應用16臺加熱爐，能將井口液量的溫度提高15℃以上，完全滿足油井的生產需要。16口油井應用自動管道加熱器后，能實現日節電7680度，年節電153.6萬度，年節電費120萬元，年投入產出比1：1.4，經濟效益明顯。

4 認識和結論

4.1 以油井套管氣作燃料的兩種新型加熱技術，完全能取代傳統的井口電加熱器或電加熱棒。

4.2 真空相變加熱爐技術是一種適用范圍廣泛的節能新技術，它對日產液量大于50方和氣壓≥0.1mpa的油井都適用。

4.3 管道自動加熱器技術是一種自動化程度高、投入成本低的節能新技術，適用于日產液量低于50方，套管氣氣壓≥0.02mpa的油井。