分時(shí)定投電加熱器在油田的研制與應(yīng)用

摘 要：在油田生產(chǎn)中，油田新投產(chǎn)能單井或邊遠(yuǎn)單零井在沒有入集油系統(tǒng)前常常采用單體罐儲(chǔ)油外輸，為了保證原油外輸?shù)臏囟纫话悴捎秒娂訜崞鬟M(jìn)行加熱，如果電加熱器不采取有效的措施一直加熱，將會(huì)產(chǎn)生很大的電力損耗及動(dòng)力費(fèi)用，各個(gè)油田生產(chǎn)單位為了控制電力動(dòng)力費(fèi)用，采取了很多措施來控制電加熱器，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。本文闡述了分時(shí)定投裝置的研制與組成部分，控制電加熱器的使用，以及采取這一措施在生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用和效果。

關(guān)鍵詞：電加熱器；油田；分時(shí)；定投

0 引言

單井罐廣泛應(yīng)用于新建且尚未建立輸油管線的油井或是油井分布零散，建立輸油管線不經(jīng)濟(jì)的油井。其用途是將采出的原油暫時(shí)儲(chǔ)存，待滿罐后裝車運(yùn)走至轉(zhuǎn)油站或是聯(lián)合站處理。常用的單井罐容積一般為20m3、30m3和40m3等。由于從油井產(chǎn)出的原油一般在10℃左右，低于凝固點(diǎn)，因此進(jìn)入單井罐后會(huì)凝固，無法裝車運(yùn)輸。因此，需要對(duì)原油進(jìn)行加熱，以便于裝車運(yùn)輸和進(jìn)一步的油水分離。

單井罐電加熱器通常采用斷路器單一控制，需要人工投切次數(shù)掌握加熱介質(zhì)的溫度或只采用溫度控制來達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)人員不能及時(shí)停止電加熱器時(shí)，將會(huì)造成油品的過度加熱，而單一采用自動(dòng)溫度控制，在不需要加熱的時(shí)段還會(huì)自動(dòng)加熱造成電能的浪費(fèi)。本裝置可以自動(dòng)掌握加熱時(shí)間，使電加熱器在需要加熱的時(shí)間段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加熱，達(dá)到節(jié)約電能和降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度提高勞動(dòng)效率的目的。

不同電加熱方式的經(jīng)濟(jì)效益分析，我們總共分為四種加熱方式，他們共同的參數(shù)如下所設(shè)：設(shè)拉油溫度為50℃，由于大慶冬季比較寒冷，氣溫比較低，因此，我們以冬季為例進(jìn)行計(jì)算分析。設(shè)冬季外界溫度為20℃。單井罐容積為 30m，拉油時(shí)液量為20t，那么拉運(yùn)周期為4天。油井產(chǎn)液量為5t/d，含水率為50%， 原油密度為0.8×10km，原油凝固點(diǎn)為30'12。電加熱的效率均為80%。其中，四種加熱分別為①沿線電加熱線維溫，單井罐電加熱棒加熱，②沿線電加熱線維溫，單井罐電加熱膜加熱維溫，③井口電加熱器加熱，單井罐電加熱棒加熱，④井口電加熱器加熱，單井罐電加熱膜維溫。關(guān)于分時(shí)定投電加熱器在油田的研制與應(yīng)用，簡(jiǎn)單介紹如下。

1 分時(shí)定投裝置的主要組成部分

該裝置主要由微電腦定時(shí)器、溫度控制裝置和交流接觸器組成。

2 分時(shí)定投裝置的工作原理

根據(jù)原油凝固點(diǎn)的特性利用溫度控制器的上下限溫度值來自動(dòng)控制原油溫度范圍，當(dāng)灌油溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的上限值時(shí)，通過安裝在罐體的溫度傳感器來控制交流接觸器斷開，電加熱器停止加熱，避免原油過度加熱造成油品揮發(fā)；當(dāng)灌油溫度低于預(yù)設(shè)的下限值時(shí)，通過安裝在罐體的溫度傳感器來控制交流接觸器閉合，電加熱器給原油進(jìn)行加熱，如此反復(fù)，這樣可以保證原油能在一定的溫度內(nèi)進(jìn)行油品外運(yùn)。

利用微電腦定時(shí)器具有幾組啟停的時(shí)控開關(guān)，配合溫度控制器的上下限溫度合理設(shè)置自動(dòng)控制不同的投放時(shí)間，使電加熱器可以分時(shí)分階段投放加熱，自動(dòng)減少電加熱器投放的時(shí)間。也可以根據(jù)不同的季節(jié)通過微電腦定時(shí)器設(shè)定控制間隔時(shí)間，如夏季氣溫高可以將加熱分時(shí)控制間隔時(shí)間延長(zhǎng)，溫度上下限范圍適當(dāng)調(diào)大；冬季氣溫低可以將加熱分時(shí)控制間隔時(shí)間縮短，溫度上下限范圍適當(dāng)調(diào)小，以達(dá)到保證油品溫度控制電加熱器投放時(shí)間；另外，還可以根據(jù)單井產(chǎn)量拉油時(shí)間的規(guī)律來設(shè)定電加熱器投放加熱時(shí)間，預(yù)設(shè)一個(gè)時(shí)間段在拉油前提前將灌油自動(dòng)加熱，拉油后停止加熱。

3 分時(shí)定投裝置在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用及效果

本裝置已于2013年在洪25井站和2014年在洪10井站應(yīng)用，通過微電腦定時(shí)器間隔時(shí)間的設(shè)置和溫度控制來自動(dòng)控制電加熱器投放，縮短加熱時(shí)間，使用該裝置控制一個(gè)罐體4組8kW的電加熱器，利用微電腦時(shí)控開關(guān)在白天（9：00-18：00）這個(gè)時(shí)間段定時(shí)斷開，晚上（18：00-9：00）定時(shí)投上，晚上時(shí)間段利用溫度控制電加熱器的投切。一般2-3小時(shí)可以將溫度加熱到需要的溫度，利用溫控來保證溫度范圍。這樣每天的加熱時(shí)間可以控制在只需10個(gè)小時(shí)左右，安裝后每天節(jié)省時(shí)間：24h-10h=14h，日節(jié)電：14h×4×8kW=448kW·h，年節(jié)電：448kW·h/d×365d=163520kW·h，年節(jié)費(fèi)用：163520kW·h×0.57元/kW·h=93206.4元。起到了節(jié)能降耗的作用，同時(shí)也減少了人工控制的次數(shù)，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度提高了勞動(dòng)效率。

4 總結(jié)

通過對(duì)電加熱器進(jìn)行分時(shí)定投的研制與控制，使用后效果明顯，同時(shí)能夠有效的降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在一定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，提高人員的勞動(dòng)效率，滿足了企業(yè)和單位對(duì)節(jié)能降耗的要求，達(dá)到了降低電力動(dòng)力費(fèi)用的目的。

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作者簡(jiǎn)介：

顏昌鳳，男，1973年1月29日生，湖北洪湖人，漢，高級(jí)技師，主要研究方向：電力控制方面等。