伴热系统及外伴热管体系性能优化技术评述

伴热是抑制天然气水合物生成、油气结蜡和实现流体物料降黏储运的一种方法,其实质是通过外部热源(即伴热介质)提供热补偿从而控制物料的温度。简述了伴热技术在天然气工业等领域的应用,并根据国内外的研究发展状况,对伴热系统及外伴管体系性能优化技术进行了评述。首先对各种结构形式伴热系统的技术性能进行比较分析后发现,常用光滑外伴热管系统存在传热热阻大和调控不便等缺点。然后进一步从传热优化和控制优化角度,对外伴热管伴热系统性能优化技术进行了讨论,剖析了优化效果。结果表明,采用导热胶泥和设置智能温控装置等措施从传热和控制两方面优化了外伴热管体系的伴热性能,产生了节能潜力。基于以上分析结果,预计蒸气外伴热管伴热在未来较长时期内仍将是油气田和石化领域的主要伴热系统之一。

开式直筒辐射管用于油田加热炉

为了有效解决油田加热炉放热集中,火筒局部热负荷过高的问题,设计制造了开式直筒辐射管。利用该辐射管对油田加热炉进行了相应改造,并对改造后的油田加热炉的热工特性进行了实验研究,将得到的加热炉的热工特性与改造前热工特性进行了分析比较。结果表明,改造后开式直筒辐射管工作效果良好,油田加热炉放热集中,火筒局部热负荷过高的问题得到了有效解决,同时加热炉的效能也得到了提高。

影响文留油田电泵采油井系统效率因素的研究

文留油田已进入中后期开发阶段,电泵采油作为一种强化采油方式,其作用和地位日益突出.目前,电泵采油井日产液量占油田的49.1%,日产油量占油田的22.4%,泵排量系数0.978,采油单耗195.34kW\5h/t,调查、研究电泵井系统效率现状和影响因素,对电泵采油井实现高效合理运行及油田挖潜增效、节能降耗,具有重要意义.

水套炉结构优化的影响因素

烟管总传热系数和加热盘管总传热系数是影响水套炉结构优化的主要因素。对热负荷为1 750 kW、设计热效率为90%的水套炉进行模型热力分析,结果表明:随烟管总传热系数的增大,火筒及烟管的结构尺寸显著缩小,筒体长度大幅度降低;随加热盘管总传热系数的增大,加热盘管数量和结构尺寸显著缩小,筒体直径大幅度减小。强化烟管和加热盘管的传热特性是水套炉结构优化的重要途径。

原油直接式加热炉炉管失效机理及安全评价方法

分析了原油直接式加热炉炉管的失效形式和失效机理。炉管的主要失效形式为腐蚀穿孔、氧化腐蚀,这些失效形式主要是由低温露点腐蚀、高温硫化腐蚀和高温混合气氛下的硫化氧化腐蚀造成的。根据现场实际检测结果和炉管结构特点,提出了辐射管和对流管的检测及安全性能评价方法,为保证加热炉的安全运行提出了新的思路。

油气田在用燃气轮机系统的热力学分析及改进建议

目前油气田在用的燃气轮机系统实际运行指标(热效率及火用效率)与设计数值相差很大,使燃气轮机系统的性能未能得到充分发挥,达不到预期的经济效益,限制了燃气轮机在油气田的进一步推广。为此,对油气田在用燃气轮机的运行特性进行分析,其主要问题是余热锅炉运行时间短、负荷率低。根据燃气轮机热电联产系统特点,给出了热力学分析(能量平衡分析和火用分析)方法、评价准则及计算公式。利用实测运行参数,对一油气田在用燃气轮机系统进行了运行工况下的热力学分析。测算分析结果表明,该系统运行效率偏离设计值较远,运行效率较低。在各子系统的能量损失分布中,余热锅炉能损系数最大;火用损分布中,燃烧室火用损系数最大,其次为余热锅炉,表明燃气轮机的燃烧室和余热锅炉为系统能量利用的薄弱环节,为重点改造对象。建议扩大集中供热范围、采用余热发电和循环蒸气回注等提高运行效率的措施。

泵站并联运行最佳方案浅析

针对离心泵站能耗大的问题,提出了离心泵站多台水泵并联运行优化调度的数学模型,以及泵最优启停次序的方法。实例表明,该方法节能效果明显,可实现泵站的经济运行。

稠油热采注汽锅炉节能降耗技术

稠油开采中注汽锅炉的能耗所占的比例超过总能耗的70%。针对注汽锅炉的热损耗现象,河南油田开展了节能降耗系列技术的研究与应用工作。提高热效率具体应用了复合相变换热技术、高温红外辐射保温技术、注汽锅炉弱爆炸吹灰技术、针形管余热利用技术、纤维交错平铺保温技术。同时应用了注汽锅炉渣油掺水乳化新工艺,用天然气替代稀原油作为燃料,研究应用油气混烧工艺技术,改善了注汽锅炉燃料结构,实现了燃料结构的多元化选择。通过推广应用节能降耗新技术,河南油田稠油开采注汽锅炉平均热效率由81·5%提高到了84·8%,取得了较好的节能效果。

活动热洗车

活动热洗车采用变频柜+柱塞泵的注水方式,具有压力及排量可调节的特点,可以随时随地实施油井热洗。活动热洗车常规热洗适合地层能量充足,下泵深度较浅,结蜡不太严重的的油井。活动热洗车配合空心抽油杆热洗,适合地层压力低,下泵深度较深,结蜡严重,常规洗井困难的油井。

提高加热炉效率的措施

随着喇嘛甸油田冷输工艺的大面积推广,加热炉大都出现负荷较低、热效率下降等问题,采取安装氧含量监测自动燃烧控制系统、排烟温度检测系统及炉膛负压检测系统等节能措施监控加热炉运行状态,能够使加热炉运行效率得到大幅提高。在某转油放水站进行了现场试验,节能效果显著。

基于MSP430的智能水表设计

如何提高用水管理的自动化水平,如何为供水部门提供一种有效的监管手段,是供水部门一个亟待解决的课题。使用具有通讯功能的智能水表是解决这一问题的最佳方案。本文给出了一种基于MSP430单片机的智能水表的设计方案,着重阐述了系统的硬件构成及软件流程,并介绍了MSP430的单片机及外围器件的技术参数。

一种新型清洗剂在原油换热器清洗中的应用评价

大庆油田原油稳定装置多台原油换热器结垢现象严重,换热效率下降,物理清洗法工作难度较大。文章在研制一种新型油垢清洗剂的基础上,将其应用于原油换热器的化学清洗中,清洗后换热器总传热系数提高了40.8%,证明了油垢清洗剂的高效性。

原油稳定装置中防沉积换热器的应用

为解决原油中泥沙等杂质含量高造成原油换热器结垢堵塞,换热效率下降,影响原油稳定装置生产的问题,针对原油换热器壳程结垢特点,优选了壳程没有流动死区、具有防沉积性能的螺旋折流板式换热器,在南八原稳进行了现场应用试验。结果表明,该装置提高了原油稳定装置的生产能力,平均每天增加原油处理量1 318 t,增产轻烃26 t;年可节约燃料气40×104 m3。

油田用真空相变加热炉的技术改造

通过对安塞油田张渠集输站真空相变加热炉运行及管理现状的调查分析,提出了技术改造的方案并实施,节能降耗和保护环境效果明显。

稠油污水回用锅炉结垢的清洗

在对新疆油田稠油污水回用锅炉炉管内生成垢的成分进行分析和锅炉水质分析的基础上,研制了相应的清洗锅炉污垢的清垢液配方。通过溶垢试验和腐蚀速率试验证明,清垢液对稠油污水回用锅炉炉管内产生的污垢能完全溶解,对炉管的腐蚀速率远低于标准要求的6 g/(m2.h)。