污水余热在稠油联合站的应用
稠油联合站污水分段处理工艺技术及应用
Ｚ ｈ ａ ｏ Ｇｕ ａ ｎ ｇ － ｋ ｅ ， Ｌｆ Ｙ ａ ｎ ， Ｃｕ ｉ阮 ｆ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｏ ｉ ｌ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｔ ｈｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｏ ｉ ｌ — ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｏ ｉ ｌ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ａ ｔ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｓ ｅ ｗａ ｇ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｍｅ ｔ ｎ ｔ ： ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｃ ｎｏ ｈ ｌ ｏ ｙ ； ｇ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 达 到注 入水的水质标准后 ，注入到 油层 【 ３ 】 。 １ 稠油联合站概述 稠 油 联 合站 具 有 油气 集输 、含 油 污水 处 理、 注水 系 统、 ２ ． ３ 隔 油． 絮凝 ． 生物 膜接 触 氧化 工艺 技术 隔油技术处理后 的含油污水 ，经过 絮凝 剂的作用，携 带大 输 油系 统等 几个子 系统 ，为 了达 到联 合站 的处理 目标 ，对整 个 工艺 过程 实时进 行监 督和 管理，通 过各种 技术 措施 ，保证 量的油珠颗粒上浮 ，进一步去 除含油污 水中的油，使含油污水 稠油生产 的顺利进行 ，达到稠油油 田的开发 效率 。 中 的含油量 小于 ］ ０ ｍｇ ／ Ｌ 。之后 进行生 物膜 的氧化 作用 ，去除 由于河 南油 田稠油 污水 处理 的难度 非 常大 ，在 稠油 联合 其中的悬浮 颗粒 及大量的有 害成分 ，达到水质标准 ，处理合格 。 站 内，实施 含油 污水 的分 段处理 工艺技 术措 施 ，达 到含 油污 ２ ． ４ 稠油 联 合站 污水 分段 处 理工 艺技 术 的应 用 水 处理的标 准，进行油气 集输的过程 ，达 到油 田生产 的 目标 。 对 于稠油 的特 殊性 ，实施 含油污 水 处理 时，必须 采取 切 在联合站 内实施含油污水处理 ，必须满足处理量 的需要 ，由于 合实 际 的处理方 式 ，充 分考 虑稠油 黏度 高 的特点 ，有 效地 去 油 田含 油污 水数量 的增 多，需要处理 的含油污 水会逐渐增 多， 除油 的 比例，使 处理后 的水 质达标 。含 油污 水分段 处理 ，第 处 理设备 的容量必须 留有 余地 ，才 能满 足油 田开发不 同时期 ， 段 一般都 是含 油污 水 的除油 ，第 二段才 是含 油污 水去 除悬 含油污 水处理的需要 【 】 ］ 。 浮颗 粒 的过 程 ，第 三段 就是 除去氧 以及 其它 的有 害成分 ，经 经过含 油 污水 处理 系统 的处理 后，含油 污水 中 的含 油量 过 处理后 的含油 污水 的水 质必须 达 到注 入 水的水 质标 准 。如 以及机 械杂 质含量 均达 到注 入水 的水质 标准 ，通 过注 水泵 系 果 需要将含 油污 水进 行外排 ，必须 严格 执行 外排含 油污 水 的 不 允许造成环境污 染， 才 能达 到石油企业的经济效益 ［ ４ 】 。 统加 高压 ，经过配 水 间，分配 给各个 注 水井 ，达 到油 田注 水 指标 ， 的技 术要 求。污水 处理 系统 是稠油联 合站 管理 的重要 组成 部 在 联合 站 内，实时 自动控 制和 管理 技术 措施 ，保证 油水 分 ，属 于联 合站 的子 系统 ，应 用 自动 控制 和 管理措 施 ，对含 分 离、含油 污水 处理 、注水 加压 以及输 油等 工艺过 程 的顺利 油污 水处 理系统 进行 实时 监控 ，发 现 问题及 时处理 ，保证 安 实施 。才能满足稠油 生产的需求 ， 达 到稠 油开 发的经济效益 【 ５ 】 。 全 平稳 地进 行含 油污 水处理 ，使其 达到 更高 的水质 标准 ，完 对 联合站 的各 种油 气集输 管道 实施 自动控 制和 管理措 施 ，避 成含油污水处理 的任务 。 免 由于 腐蚀介 质 的存在 ，而对管 道和 设备 造成 腐蚀 ，有 效地 ２ 污水分段处 理工艺技术措施 提 高稠 油联合 站各 种设备 的使 用寿命 ，不 断降低稠 油 生产 成 由于稠油黏度高 ，流动时 的摩擦 阻力大，开采 的难度 比较 本 ，达 到油 田开发的经济指标 。 大，采 取注 水开 发的方 式 ，使 油井 的含 水上升 速度 加快 ，对 ３ 结束语 稠 油油 田采 出的含 油污水进行 分段处理 ，才 能达到 水质标准 。 通 过对稠油 联合站污 水分段 处理工艺技术 及应用 的研 究， 应 用含 油污 水 除油技术 和去 除悬浮 物 的技术 措施 ，满 足注 入 解 决稠油油 田含油污水 处理 的问题，使其达 到注水水质 标准 ， 水 的水质标 准 ，作 为注 水 的水源 ，而将 其注入 到油 层，达 到 满足油 田注 水的需求 。对稠油联合站含油污水 的分段处理 工艺 水 驱油的开发效果 】 。 技术措施 的应用 ，经过分段实施 ，避免一起实现分离 时的分 离 ２ ． １ 隔 油． 生物 膜 酸化 水解 ． 生物 膜接 触 氧化 工艺 技术 效果不好 ，处理后 的水质标准低等 问题 的出现 ，达到含 油污水 将 稠油 联 合站 进 口的含 油污 水经 过 隔 油池 的 隔油 处理 ， 的处理标 准，适 应稠油联合站含油污水处理 的模式 。对稠 油联 经过 一定 的沉 降分 离时 间，油轻 则上浮 ，水和 机械 杂质 比较 合站 的含油 污水进行除油处理 ，将含油污水 中的油去 除，再通 重 ，而 在容 器 的下层 ，然后 通过生 物膜 的酸 化水解 作用 ，使 过过滤 、微 生物 的氧化作用等 ，去除其 中的有毒有 害成 分，保 含油污水 中的有机大 分子成分 ， 转化为 小分子， 很容 易被 除去， 证注入水水质符 合注 水水质标准。 最后 经过 生物膜 的氧 化作 用，去 除多余 的氧 ，降低对 管 道和 参 考 文 献 设备的腐蚀 。 ［ １ １郑利辉 ］ ． 污水余热在稠 油联合站 的应 用 【 Ｊ ］ ． 中国石油和化工 标准与 质 量 ，２ ０ １ ３ ，（ １ ８ ）： ２ ６ ９ ． ２ ． ２ 隔油－ 气 浮． 悬 浮 生长 生物 膜接触 氧化 工艺 技术 ２ 】 齐越 ． 稠油油 田采 油污水处理 技术 ［ Ｊ ］ ． 特种油气藏 ，２ ０ １ ３ ，１ ９（ 论 该 项技 术措施 ，首 先将 含油污 水进 行 隔油处 理 ，进 行油 ［ 文集 ）． 水 的初 步分离 ，然后将 含 油污水 通入 浮选机 ，经过 气浮 选 的 ３ 】 李 晓峰，赵联峰 ，贾文放 ． 河 南油田稠油联合站污 水分段处理工艺 作用 ，使大 量 的油滴 上浮 ，经过 收油 的方式 将其 回收 ，最后 【 技术及应 用效果 ［ ． 『 】 ． 石油 地质 与工程，２ ０ １ ４ ，２ ８（ ５ ） ： １ ５ ０ ． １ ５ ２ ． 在经过 悬浮生长 的生物膜 的氧化作用 ，去 除其 中的有害成 分，
油田等行业的集输站库余热回收节能技术改造案例-油田污水余热资源综合利用技术2019年
油田污水余热资源综合利用技术
技术适用范围
适用于油田等行业的集输站库余热回收领域。
技术原理及工艺
针对油田污水的特点及原油特性，集输系统用能特点，选取最优方案，确定最佳的参数。
实现了出水100℃以上的高温压缩式热泵工艺设计，优化了污水余热利用系统能流参数。
形成了防聚合物堵塞技术、防污水腐蚀技术、防污水结垢技术等三个技术系列。
工艺如下图所示：
技术指标
（1）油田集输系统节能率25%；
（2）油田集输系统用热成本降低20%以上。
技术功能特性
（1）“高温热泵+高效换热”为核心的油田污水余热综合利用技术；
（2）高温压缩式热泵污水余热利用系统优化技术；
（3）确定了适合油田资源特点的热泵选型原则；
（4）建立了油田污水余热综合利用模式。
应用案例
河口采油厂埕东联合站采出水余热利用项目。
技术提供单位为中国石化集团胜利石油管理局有限公司新能源开发中心。
（1）用户用能情况简单说明
河口采油厂埕东联合站的原油加热及冬季采暖由5台2300kW水套加热炉提供，年耗天然气653×104m3。
（2）实施内容与周期
采用4.6MW及0.73MW的二类热泵各一台，为来液、原油外输提供热量。
实施周期6个月。
（3）节能减排效果及投资回收期
改造后年替代天然气525万m3，天然气折标煤系数为1.2143kgce/m3，则年节约6375tce/a。
投资回收期58个月。
未来五年推广前景及节能减排潜力
预计未来5年，推广应用比例可达到30%，可形成节能3.12万tce/a，减排CO28.61万t/a。
稠油热采含油污水余热利用技术研究
水 输送至 污水 处理站处理 ，水质达标后 外排 、回注地层 或作为锅 炉回用水 ，已形成一 个封闭 的循环 。
采 出液 在此 循环 中流 经计 量站 一 集 输 处理 站 一 污 水 处 理站 。新疆 冬 季 平 均 温度 低 ，为确 保 正 常 生 产 ，稠油热 采站 区 以前大 都采 用高 温高 压蒸 汽经 两级减 压后 进入供 暖 系统保 温 。由于这 种供 暖方 式存 在 热能 利用率 低 、运行 管理 工作 量大 、暖 气温度 高 易烫 伤 等缺 点 ， 自 ２ ０ ０ ８年 起 ，公 司对 稠 油保 温 工 艺 调 研 ，针对稠 油热 采 的特点 ，优 选 出适 合 稠油热 采 的采 出液余 热保 温 、污水换 热保 温及超 高温 热泵 组保 温
［ 关 键 词 ］ 污 水 余 热 ；软 水 蒸 汽 相 变掺 热 技 术 ；高 温 污 水 换 热 保 温 技 术 ；热 泵 机 组 保 温 技 术 ［ 中图 分 类 号 ］ Ｔ Ｅ ４ ３ ；Ｔ Ｅ ３ ４ ５ ［ 文献标志码］Ａ ［ 文章编号］１ ６ ７ ３ —１ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ４ ）２ ５ —０ ０ ２ ２ —０ ４
季保温 。通过现场试验证 明采 出液余 热保温可替代 蒸汽采 暖 ，降低非生产蒸汽损 耗 ，பைடு நூலகம்约开采 成本 。
考虑 到稠 油采 出液携 沙量 高 ，管线 磨损 大 ，需重新 设计 计量 站采 暖工 艺 。油 井来 液进罐 管线 延伸 至 值班 室 ，经散 热器后 再进 罐 ，形成 回流 ；热 量通 过传导 、对 流及 辐射 ３种传 热方 式加 热房 间空气 ，实 现 冬季 保温 。同时保 留蒸 汽供 暖系 统 ， 当采 出液 温 度 无 法 满足 计 量 站 保 温需 求 时 ，可 直 接 切换 为 蒸 汽 采
热泵提取含油污水余热技术的创新与应用
目前，大庆油田已进入特高含水开发后期，某油田区块回注含油污水可利用低温余热量约为224MW；而其生产过程中掺水、热洗、采出液外输均需要加热升温，热量消耗巨大，现有加热工艺主要是通过加热炉燃烧天然气生产热能。
某油田区块在用加热炉约540套，用热量约为510MW；办公、生活配套采暖总面积约56×104m 2，用热量在60MW 左右，合计约570MW。
为更好的降低运行成本，尽早实现“双碳”目标，余热利用越发紧迫。
热泵技术具有环保、高效等特点，因此，国内各油田多次应用热泵技术回收油田污水余热，取得热泵提取含油污水余热技术的创新与应用王琦（大庆油田有限责任公司第二采油厂）摘要：大庆油田回注含油污水温度约为35℃，可利用含油污水余热总量巨大，同时，油田生产过程中掺水、热洗、采出液外输均需要加热升温，热量消耗量巨大，存在着巨大的开发利用空间。
热泵技术是比较成熟的低温余热利用提取方式，大庆油田应用的热泵普遍存在运行稳定性差，制热能力衰减快的现象，导致热泵性能系数COP 普遍较低，经济效益不佳。
某油田通过技术攻关，开展提高热泵性能系数COP 研究，创新开发了油田型双蒸发器含油污水直进热泵工艺技术，解决了高效稳定含油污水低温余热提取和热泵性能系数COP 提高等技术难题，节能减排效果显著。
关键词：热泵技术；余热利用；含油污水；节能减排DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.09.002Innovation and application of heat pump to extract waste heat technology from oily sewage WANG QiNo.2Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：The temperature of oily sewage reinjection in Daqing oilfield is about 35℃，and the total amount of waste heat from the available oily sewage is huge．At the same time，in the production pro-cess of oilfield，water blending，hot washing and produced liquid export need to be heated up，so there is a huge heat consumption，which is a huge space for development and utilization．The heat pump technology is a relatively mature extraction method of low-temperature waste heat utilization ．The heat pump applied in Daqing oilfield generally has the phenomenon of poor operation stability and fast decay of heating capacity，leading to low performance coefficient COP of heat pump and poor economic benefits．Through technical breakthroughs，an oilfield has carried out research on improv-ing the COP of heat pump performance coefficient，and innovatively developed the process technology of direct injection of oily sewage into the heat pump through oil-bearing double evaporator，which has solved the technical problems of efficient and stable low-temperature waste heat extraction of oily sewage and improvement of COP of heat pump performance coefficient,and achieved remarkable ener-gy conservation and emission reduction effects ．Keywords：heat pump technology；waste heat utilization；energy conservation and emission reduction 作者简介：王琦，工程师，2010年毕业于东北石油大学（资源环境与城乡规划管理），从事油田热工、注水、污水及建筑给排水设计工作，136****2730，***********************，黑龙江省大庆油田第二采油厂工艺研究所，163414。
油田采出水余热保温技术的应用
油田采出水余热保温技术的应用随着石油工业的发展与进步，稠油注蒸汽开发飞速发展，我国热采稠油的产量已经突破1500万吨的水平，随之加大了稠油采出水的量和蒸汽的使用量。
由于稠油开采的特殊性，各油田的开采已进入高含水期，采出液及污水处理量急剧增加。
油田污水中含有一定数量的油，且水温较高（50℃～80℃之间），如将其中的热升高其温度加以利用，对控制大气污染、保护环境、建设节能型的现代化油田有着重大的现实意义。
标签：热采稠油；高含水期；余热保温油田的采出水均已回收利用，导致污水处理站最大日处理量可达到42000m3/d，其污水的温度大约为65℃～80℃之间，每年保温费用为480多万。
目前新疆油田污水处理站使用减压蒸汽进行冬季采暖，回水温度较高，热能利用率低，跑、冒、滴、漏严重，易出现冷热不均的现象，且没有计量和调控装置，高压蒸汽耗量无法做到按需供给，导致稠油站区供暖系统能耗很高。
采用油田采出水余热采暖替换原有的高压蒸汽节流采暖方式是十分必要的。
本文通过对目前油田范围内的采出水余热利用技术进行比选，根据污水处理站实际情况，确定符合现场实际的采出水余热利用技术。
1、稠油采出水处理技术污水处理站污水处理采用离子调整旋流反应、污泥吸附法处理技术，通过重力沉降、混凝沉降、化学反应、压力过滤等手段除油、除悬浮物、除掉水中引起结垢、腐蚀的因子；以及抑制细菌的繁殖。
处理工艺采用了“自然沉降—混凝沉降—压力过滤”三段式工藝流程，水质指标达到了国家二级排放标准与低渗透油田注水标准，实现稠油污水净化处理与稀油回注。
2、含油污水余热保温利用技术2.1水源热泵余热利用技术水源热泵技术比较成熟，国内外工程实例很多。
在我国的工业和民用建筑方面，水源热泵已经得到了广泛的应用。
高温水源热泵可广泛应用于低温地热水、地热尾水的余热回收、中央空调冷却水余热回收、油田含油污水余热回收，以及工业废水、废热的余热回收利用，这极大地拓展了水源热泵在工业领域的应用。
油田联合站污水余热回收利用工程可行性实施报告
油田联合站污水余热回收利用工程可行性研究报告目录第一章总论 (1)一、编写依据 (1)二、项目背景和实施目的 (1)三、项目基本情况和能耗现状 (5)四、编制原则 (7)五、遵循的标准规 (7)六、技术路线 (7)七、研究结论 (8)第二章自然条件和社会条件 (8)一、地理位置 (10)二、自然条件 (10)三、交通运输 (11)第三章污水余热回收利用工程 (12)一、联合站现状 (12)二、建设的必要性 (16)三、污水余热回收利用技术 (17)四、污水余热回收利用方案 (22)第四章节能 (30)一、综合能耗分析 (30)二、节能措施 (31)第五章环境保护 (32)一、环境现状 (32)二、主要污染源和污染物 (32)三、污染控制措施 (32)四、效果及评价 (32)第六章劳动安全卫生 (33)一、职业危害分析 (33)二、职业危害防护 (33)第七章组织定员 (34)第八章项目实施进度安排 (35)一、项目实施阶段 (35)二、项目实施进度 (35)第九章投资估算 (36)一、编制依据 (36)二、编制说明 (36)三、投资估算 (36)第十章经济评价 (37)一、经济评价说明 (37)二、基础数据 (31)三、成本与费用估算 (31)四、收入估算 (38)五、财务评价 (38)六、不确定性分析 (38)第一章总论一、编写依据1、《**油田公司2009年节能改造项目建议计划论证报告》。
2、《**油田分公司“十一五”后三年及“十二五”勘探与生产业务发展规划》。
二、项目背景和实施目的（一）项目背景我国早在2004年国家《节能中长期专项规划》中，把建筑节能和余热余压利用作为节能的重点领域和重点工程之一。
在2006年《中华人民国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确提出，“十一五”期间单位国民生产总值能耗要降低20%左右，主要污染物排放总量要减少10%。
为确保“十一五”期间节能减排工作的决定，制定下发了一系列与节能减排相配套的政策措施。
余热利用技术在港西油田的应用
余热利用技术在港西油田的应用发布时间：2021-11-04T07:25:32.443Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：王冬梅[导读] 气分离，污水处理、回注任务，日处理液量11000m3/d，日产天然气量37000m3/d。
中国石油大港油田分公司第五采油厂 300280摘要：港西地区西二联合站加热点三处，分别是外输加热、部分来液加热、冬季采暖加热。
燃料取自来液分离出的天然气，年耗气量365x104m3。
耗气量大，成本费用高。
本着不耗费站内“一滴油，一方气”的原则及目的，选取余热利用技术。
该技术利用西二联合站内注水罐前的粗滤水为热源，应用污水换热器给低温清水加热后，通过压缩式热泵为高温清水提温，向用热点进行热交换。
使用余热利用技术后，西二联年使用电量550万度，较用气年节约燃料费用447万元。
关键词：余热利用；热泵；采出水；换热器；压缩式热泵一、前言：西二联合站始建于1986年，分别于1995年、2000年、2001年、2006年、2014年、2018年进行了6次站内局部改造。
是一座兼油气分离、原油脱水、污水处理、污水回注等功能的综合性联合站，担负着港西油田作业二区来液的油、气分离，污水处理、回注任务，日处理液量11000m3/d，日产天然气量37000m3/d。
该站建有2台2500kw相变加热炉，1台2000kw的真空加热炉，分别为外输、冬季采暖、部分系统来液提供热能，燃料为油田伴生气，平均日耗气10000m3，年耗天然气365×104m3，折合标准煤4431.1t。
站内一年燃气费用较高，且燃烧排放废气对大气造成一定的污染。
西二联合站系统来液11000m3/d，温度36-42℃左右，经过系统和脱水加热后，10000m3/d粗滤回注污水温度维持在30-40℃，这部分污水每降低1℃，可以释放出的热量中480kw的热能，现在这部分热能白白浪费掉了，散热损失巨大。
故引进余热利用技术，对西二联加热系统进行改造。
试论利用石油企业污水余热实现清洁供暖
２０１６采暖季
４８３０
５７１．９４
注：Ｃ０２减排量＝原运行模式产生Ｃ０２一新运行模式产生Ｃ０２
６６１７
３８２１
表２与原燃气锅炉能耗情况对比表
采暖期 原燃气锅炉
数量（１０４ ｍ３ １
４４６ ００
天然气 价格
（元／ｍ３）
１ ７７９
成本 （万元）
７９３．４３
数量 （１０４Ｋｗｈ）
７０．８０
电 价格 （元／Ｋｗｈ） ０ ７４５
５００ｍ。
ｌ＝＝…一叫 。卜ｏｍ３ 。ＩＬ卜 一— 一— 一— 上———、Ｉ—＜——一—土
回收水泵
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反洗水罐反洗水泵ｌ
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争倪水圭ｌＯｏｏ一注水孳ｆ＿：＝＝：ｚ翻
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二级洼灌
一级：寒罐
图１污水处理流程图
捆压泵
目二
至淬罐
Ｏ ４７９
２７３．９６
（２）新建换热站和离心式热泵机房。
温度降低后的地热水和污水的混合水输送
换热站主要设备有除污器、板式换 热器等。换热站采用一级换热．２台换热 器并联运行。由于污水呈弱酸性。加上地 热水的矿化度较高。换热器选用钛板换热 器，每台换热器的换热面积为２２５ｍ２。 换热量为６３８５ｋｗ。热泵机组。我们选用 了两台单级离心式高温热泵机组，制热量 分别为为７０００ｋＷ和６７５０ＫＷ，ＣＯＰ值 分别为６．０８和４．８０．综合ＣＯＰ为５．４５， ２台机组并联运行。
洗井回收水等含油污水，设计处理能力 ２４０００ｍ３／ｄ。采出水１３０００ ｍ３／ｄ。洗井 水１５００ｍ３／ｄ，补充清水２５００ｍ３，ｄ。其 他污水约２００ｍ３，ｄ。主要处理设备有２ 座１０００ｍ３收油罐，８座５００ｍ３斜板沉 降罐，１４座压力滤罐。如图１。
某油田联合站污水余热利用研究
新能源/NewEnergy随着原油从地下采出，再通过管道被输送至转油站，最后到达联合站，在联合站完成原油的脱水处理，被处理为合格的原油才能外输。
原油的脱水流程主要为热化学沉降，整个的原油脱水过程，需要消耗大量的天然气加热原油[1-2]。
同时随着油田产出液含水率增高[3]，原油的脱水过程会增加能源的消耗，产生大量的高温污水。
这一过程将采用节能的热泵技术实现。
热泵的节能原理：对于理想的热泵制热循环，如果忽略其它热损失，则由热力学第一定律可得出热平衡关系式：Q 1=Q 0+W（1）式中：Q 1为冷凝器的热负荷，即单位时间被加热介质吸热量，W；Q 0为蒸发器的热负荷，即单位时间提取低温热源的热量，W；W 为外界输入的功，W。
某油田联合站污水余热利用研究刘佳（辽河油田特种油开发公司）摘要：原油集输系统中的热化学沉降脱水，需要将原油温度升高，这一过程将消耗大量能源，其燃料主要为天然气，加热产生大量的CO 2。
文中通过对某油田联合站生产流程研究分析，同时结合站内用热情况，确定采用压缩式热泵替代现有燃气加热炉技术路线，用于冬季采暖和一段原油加热。
项目实施后，每年可节能源8932×104MJ，折合标煤减少3481.8t，减少CO 2排放2024.5t，每年可节省能源消耗费用651.8万元，节能减排效果显著，该研究对油田联合站清洁能源替代，减少CO 2排放具有重要意义。
关键词：油田联合站；污水余热；压缩式热泵；能耗；能源替代DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.02.013Research on the utilization of sewage waste heat in the combined station of an oilfield LIU JiaSpecialty Oil Development Company of Liaohe OilfieldAbstract：The thermal chemical sedimentation and dehydration of crude oil gathering and transporta-tion system need to be increased the temperature of crude oil，which will be consumed amount of en-ergy.The fuel is mainly natural gas，which produces a lot of CO 2from heating.Based on the research and analysis of the production process of combined station in an oilfield，combined with the heat used in the station，the technical route of replacing the existing gas heating furnace with a compression heat pump is determined for winter heating and a section of crude oil heating.After the implementation of the project，the annual energy conservation can be 8932×104MJ，which is equivalent to 3481.8t of standard coal.The CO 2emissions is reduced by 2024.5t，and the annual energy consumption can be saved 6.518million yuan，which is significant to energy conservation and emission reduction effect.Even more to the point，the research is crucial for clean energy replacement and CO 2reduction in oil-field combined station.Keywords：oilfield combined station；sewage waste heat；compression heat pump；energy consump-tion；energy substitution作者简介：刘佳，工程师，2011年毕业于辽宁石油化工大学（过程装备与控制工程专业）引文：刘佳．某油田联合站污水余热利用研究[J]．石油石化节能与计量，2024，14（2）：59-63.LIU Jia．Research on the utilization of sewage waste heat in the combined station of an oilfield[J]．Energy Conservation and Measurement in Petroleum &Petrochemical Industry，2024，14（2）：59-63.刘佳：某油田联合站污水余热利用研究第14卷第2期（2024-02）热泵制热性能系数εCOP 为：εCOP =Q 1W =Q 0+W W =1+Q0W（2）由公式（1）、（2）可以看出，热泵的供热量等于从低温热源中吸收的冷凝热量和外界输入的功补偿热量之和，即对于第一类吸收式热泵和压缩式热泵制热性能系数永远大于1，供热量始终大于消耗的高品位驱动能量的热量。
油田采油回注污水余热工业化利用技术
Internal Combustion Engine & Parts• 129 •油田采油回注污水余热工业化利用技术杨晨；郭新锋;刘学峰;崔宁(中国石化集团新星石油有限责任公司，北京100083)摘要：下二门联合站污水余热利用项目是由河南油田和新星石油公司按照合同能源管理模式建设的中石化首个采油余热利用示范区，该项目采用蓄能式热泵余热利用技术，提取联合站回注水10益温差的热能，全面替代七台在用天然气加热炉，承担联合站每年18.3万吨原油集输加热、100万吨掺水加热，年可节约天然气370万方、减排二氧化碳1796吨。
系统COP达到4.0以上，运行稳定、可靠，具有推广意义。
关键词：下二门；余热；蓄能；热泵1项目背景与意义中国东部老油田联合站有大量的采油污水经处理后直接回注地下，这些污水温度大都在40-60益之间，造成了热资源没有利用白白浪费。
另外，在油气生产过程中，油气水三相分离、原油脱水及外输、掺水加热及矿区供暖都需要消耗大量的热能，基本采用传统的燃油、燃煤、燃气锅炉进行供热，不仅效率低、费用高，还消耗大量的一次能源，增加了环境污染，存在着有热不用与日益增大的能源消耗之间的尖锐矛盾[1]。
能源是经济发展和社会进步的重要基础，在能源消耗不断攀升从而带来诸多社会和环境问题的现实背景下，节能减排已成为当今人类的共识[2]。
可再生能源的利用，实现对传统能源的替代或补充，是缓解能源压力和解决环境污染问题的重要措施。
随着高效换热器、高效热泵、蓄能技术等技术进步和提高，使利用油田采油低品位余热成为可能。
2蓄能式热泵余热利用系统技术路线介绍下二门联合站余热利用项目将高效热泵技术和蓄能技术相结合，利用油田采油余热，通过热泵制取70-80益的热水，满足掺水加热及原油外输要求，夜间谷电时段热泵满负荷运行，边蓄能边供热，白天尖峰和峰值电价时段，热泵机组停机，利用蓄能罐中的热量加热原油和掺水，平电时段视情况运行，达到节能减排，降本增效的目的。
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污水余热在稠油联合站的应用
【摘要】辽河油田属于典型的稠油油田，采用传统的蒸汽吞吐、电加热工艺等采油工艺，采出的原油混液在联合站进行油水分离过程中会产生大量含油污水，这些含油污水往往温度很高。
例如高升采油厂采油作业二区含油污水可以达到60-63℃。
由此可见，油田污水的余热回收潜力巨大。
通过利用处理合格的高温污水洗井和污水为卸油槽伴热将污水热能回收来降低联合站能耗，很好地解决稠油油田天然气消耗较多的问题。
【关键词】污水余热联合站污水洗井
1 高温污水洗井
1.1 背景
采油作业二区采油工艺属于电加热工艺和热水循环采油工艺，油品属于高凝稠油，原油凝点为39℃。
油井洗井作业采用热水洗井，需要将清水加热到一定的温度。
以往采用热水加热炉加热清水洗井，每月消耗清水量达4500m3。
另外，由于清水温度只有10℃左右，加热到75-80℃，需要消耗大量天然气。
1.2 现场实施
2011年3月，在污水出口管线到热水站增加一条Φ89的管线用于输送处理合格后的污水。
在热水站建两座50m3火烧罐，用于加热处理合格后的污水。
处理合格后的污水温度为60℃左右，通过两座火烧罐的加热，温度达到80℃。
1.3 效益计算
（1）采油作业二区利用处理合格污水洗井，平均每天洗井10-15车，平均每月可节约清水量4500m3。
计算过程：年节水费用=4500m3×2.78元/m3×12=15.012万元。
（2）节约天然气费用：相比之前从10℃清水加热到80℃，每天可节约天然气1200m3。
计算过程：年节气费用=1200m3×0.52元/m3×365d=22.776万元。
（3）节约费用总额：15.012万元+22.776万元=37.788万元。
2 污水余热为卸油槽伴热
高二联卸油槽主要处理的是采油作业二区单井点拉运的高凝稠油和单井捞
油，油温低，易凝固（采油作业二区原油凝点为39℃）。
随着油田开发进入后期，捞油井增多，卸油槽需全年采用采暖伴热，采能满足正常的卸油需要。
因此，在夏季需要启运一台150万大卡水套加热炉和一台采暖泵。
为了解决此问题，高二联利用火烧罐内加热后的污水通过机泵循环给卸油槽采暖系统进行伴热（火烧罐内污水的温度可达80-85℃）。
措施及步骤：
（1）利用热水站两个污水火烧罐作卸油槽的采暖罐。
（2）在火烧罐西侧加装一台4kW管道泵，并连流程到卸油槽的进回水管线，用高温污水进行循环伴热。
具体流程见图1
3 效果及效益
具体效益计算如下：
节约采暖泵电费：
8.6kW？h×24h×365d×0.6277元/ kW？h=4.729万元
节约采暖炉天然气费：
200方/d×365d×0.52元/m3=3.796万元
管道泵消耗电费用：
4 kW？h×24h×365d×0.6277元/ kW？h=2.199万元
（1）污水余热具有巨大的节能优势和良好的推广性，通过对污水余热的利用可以大大降低联合站的能耗。
（2）利用污水余热再加热后替代洗井水以及利用污水余热再加热后作为采暖伴热，可以充分利用油田污水余热资源，达到很好的节能经济效益，能够减少环境污染，有利于环境保护。