分時定投電加熱器在油田的研制與應用

摘 要：在油田生產中，油田新投產能單井或邊遠單零井在沒有入集油系統前常常采用單體罐儲油外輸，為了保證原油外輸的溫度一般采用電加熱器進行加熱，如果電加熱器不采取有效的措施一直加熱，將會產生很大的電力損耗及動力費用，各個油田生產單位為了控制電力動力費用，采取了很多措施來控制電加熱器，達到節能降耗的目的。本文闡述了分時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當中的應用和效果。

關鍵詞：電加熱器；油田；分時；定投

0 引言

單井罐廣泛應用于新建且尚未建立輸油管線的油井或是油井分布零散，建立輸油管線不經濟的油井。其用途是將采出的原油暫時儲存，待滿罐后裝車運走至轉油站或是聯合站處理。常用的單井罐容積一般為20m3、30m3和40m3等。由于從油井產出的原油一般在10℃左右，低于凝固點，因此進入單井罐后會凝固，無法裝車運輸。因此，需要對原油進行加熱，以便于裝車運輸和進一步的油水分離。

單井罐電加熱器通常采用斷路器單一控制，需要人工投切次數掌握加熱介質的溫度或只采用溫度控制來達到節能的目的。當人員不能及時停止電加熱器時，將會造成油品的過度加熱，而單一采用自動溫度控制，在不需要加熱的時段還會自動加熱造成電能的浪費。本裝置可以自動掌握加熱時間，使電加熱器在需要加熱的時間段實現自動加熱，達到節約電能和降低人工勞動強度提高勞動效率的目的。

不同電加熱方式的經濟效益分析，我們總共分為四種加熱方式，他們共同的參數如下所設：設拉油溫度為50℃，由于大慶冬季比較寒冷，氣溫比較低，因此，我們以冬季為例進行計算分析。設冬季外界溫度為20℃。單井罐容積為 30m，拉油時液量為20t，那么拉運周期為4天。油井產液量為5t/d，含水率為50%， 原油密度為0.8×10km，原油凝固點為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。關于分時定投電加熱器在油田的研制與應用，簡單介紹如下。

1 分時定投裝置的主要組成部分

該裝置主要由微電腦定時器、溫度控制裝置和交流接觸器組成。

2 分時定投裝置的工作原理

根據原油凝固點的特性利用溫度控制器的上下限溫度值來自動控制原油溫度范圍，當灌油溫度達到預設的上限值時，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；當灌油溫度低于預設的下限值時，通過安裝在罐體的溫度傳感器來控制交流接觸器閉合，電加熱器給原油進行加熱，如此反復，這樣可以保證原油能在一定的溫度內進行油品外運。

利用微電腦定時器具有幾組啟停的時控開關，配合溫度控制器的上下限溫度合理設置自動控制不同的投放時間，使電加熱器可以分時分階段投放加熱，自動減少電加熱器投放的時間。也可以根據不同的季節通過微電腦定時器設定控制間隔時間，如夏季氣溫高可以將加熱分時控制間隔時間延長，溫度上下限范圍適當調大；冬季氣溫低可以將加熱分時控制間隔時間縮短，溫度上下限范圍適當調小，以達到保證油品溫度控制電加熱器投放時間；另外，還可以根據單井產量拉油時間的規律來設定電加熱器投放加熱時間，預設一個時間段在拉油前提前將灌油自動加熱，拉油后停止加熱。

3 分時定投裝置在實際生產中的應用及效果

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

4 總結

通過對電加熱器進行分時定投的研制與控制，使用后效果明顯，同時能夠有效的降低人員的勞動強度，在一定時間內實現了自動化控制，提高人員的勞動效率，滿足了企業和單位對節能降耗的要求，達到了降低電力動力費用的目的。

參考文獻：

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作者簡介：

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