氣田電伴熱工藝優化

王永利 大慶油田采氣分公司

氣田電伴熱工藝優化

王永利 大慶油田采氣分公司

優化站外電熱帶調控技術，通過可控硅溫控系統實時調節電熱帶的輸出功率，使電熱帶平均運行功率由26W/m降至13.28W/m，節能效果顯著；改進電熱帶工藝，在電熱帶首、末端設置溫度傳感器，增加溫控點，實現各單井按工藝流程分段控制。經統計，僅ss平1井實現分路控制后，年可節電37800kW·h。

電熱帶；可控硅系統；優化運行；節能降耗

1 優化站外電熱帶調控技術

針對采氣管道電熱帶溫控箱設定溫度不合理及運行功率不可控制導致能耗過高的問題，應用了電熱帶調控系統。電熱帶調控系統主要由溫控裝置及站控系統兩部分組成，溫控裝置內設置了采氣管道功率調節器，該調節器上游連接低壓配電柜，下游連接采氣管道電熱帶；站控系統采集采氣管道天然氣溫度，并與系統設定的電熱帶溫度相比較，通過Profibus網絡通信來調節功率調節器的輸出功率。同時站控系統設置了電熱帶運行狀態和溫度設定模塊，可根據氣井生產參數及環境條件靈活調整電熱帶設定溫度，在保障正常生產的條件下，達到節能的目的。

目前，在6座集氣站應用了電熱帶調控裝置，從現場應用情況看，節能效果顯著。如xs1集氣站管轄8口氣井，其中7口氣井在站外。綜合考慮7口氣井的生產參數、水合物生成溫度及環境溫度等諸多因素，設定采氣管道電熱帶運行溫度高于水合物生成溫度2℃。通過可控硅溫控系統實時調節電熱帶的輸出功率，使電熱帶平均運行功率由26W/m降至13.28W/m，節能效果顯著。

2 改進電熱帶工藝

將電熱帶工藝作如下改進：集氣站站內電熱帶遵循1個電源點只對單井工藝流程進行伴熱；運行溫度不相同的管段采用不同的回路；在電熱帶首、末端設置溫度傳感器，增加溫控點，實現各單井按工藝流程分段控制；在站內工藝區域設置一個多回路配電箱，給不同單井、不同運行溫度的電熱帶供電。改進后的電熱帶節能效果比較顯著，如ss1集氣站管轄5口氣井，除1口氣井井口溫度遠高于水合物生成溫度外，其他4口氣井井口溫度均在水合物生成溫度附近。工藝優化前，ss1集氣站站內工藝電熱帶設置為集中控制，1個電源點控制5口氣井的電熱帶，不能根據氣井生產狀態靈活調整電熱帶運行，出現部分電熱帶空載運行的問題，造成能源浪費。工藝優化后，將多路控制改為分路控制，在氣井井口溫度高或氣井關井時可及時停運電熱帶。經統計，僅ss平1井實現分路控制后，年可節電37800kW·h。

3 完善電熱帶工藝設計

集氣站工藝復雜，各井、各區域的介質溫度存在較大的差異，給電熱帶優化運行帶來一定難度。按照集氣站各工藝區域介質溫度將集氣站站內工藝劃分成為四個熱場區，即進站閥組區為第一熱場區，加熱爐后至三級節流閥區為第二熱場區，分離脫水區為第三熱場區，燃料氣系統為第四熱場區。利用可控硅調控技術后，前兩個區域實現逐井控制；后兩個區域控制依據介質工作溫度，通過PID控制器運算來控制功率調節器輸出功率大小，進而控制站內工藝設施伴熱的溫度。在集氣站PLC上可以監控功率調節器和PID控制器的運行狀態；同時采用自動投啟裝置來實現溫度自動控制以及伴熱帶的自動投切。

隨著氣田開發規模的不斷擴大，電熱帶用量逐年加大，電耗成本也將越來越大。為了有效控制能耗，試驗應用了電熱帶可控硅調控技術，不僅節能效果顯著，而且也方便操作和管理。建議在氣田進行推廣應用，為徐深氣田高效開發和節能降耗提供技術保障。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.071