采油尾水余热的利用

采油尾水余热的利用

高永学

承德热力集团有限责任公司 067000

摘要：大港油田第六采油厂尾水出水量约为440m³/h（约10500m³/d），出水压力0.6MPa，出水温度45℃，若不加以利用地将温水直接回注到地层，将会造成热能浪费。如果通过余热利用，则节约能源。本文介绍了采油尾水余热项目概况、资源状况和利用情况、热泵工作原理以及黄骅市兰天热力利用大港油田第六采油厂尾水余热作为热源为试点小区热用户供给热量的现状，给出了利用采油尾水余热的供热方案及工作原理，并对该方案进行现状调查、技术、经济可行性分析，结果表明，采油尾水余热利用的可挖潜力很大，利用采油尾水余热进行供暖，从技术上和经济上是可行的，能够带来良好的经济效益和社会效益。

关键词：余热利用；节能挖潜；采油尾水

引言：随着我国城镇化发展，集中供热规模迅速扩大，供热能耗不断增加，传统的燃煤锅炉供暖模式带来的环境污染负担也越来越重，减少能源消耗，解决环保问题任重而道远。要改变这种现状必须要依靠发展节能和节能新技术的推广应用。经过长时间的积累沉淀，人们发现利用工业余热可以缓解部分供热压力，带来的效益也很乐观。余热利用既能解决能源浪费及热污染的问题，又降低了供热能耗，节能减排，有巨大的经济效益、环境效益和社会效益。

一、采油尾水余热利用供热项目概况

（一）基本情况

采油尾水余热利用供热项目地点位于黄骅市羊三木乡的阳光家园小区，距采油厂直线距离1.2km，距兰天热力热源厂8.5km。总建筑面积4.68万平方米，共计432户，采暖形式为地板采暖，建筑层数最高为7层。

本项目采用大港油田第六采油厂尾水作为热源，尾水经“换热+热泵提热方式”后输送回厂区进行回灌，实现取热不取水，符合环保政策，换热后的二次水输送至小区热用户供热。

（二）技术指标

1、热指标40W/㎡

2、采暖全年耗热量

Qha=0.0864× Qmax×（tn-tp）/(tn-twn) ×N

=0.0864×1870×120×[18-（-0.5）]/[18-（-7.1）]

=1.43×104GJ

式中：

      tp—采暖期室外平均温度，取tp=-0.5℃；

      twn—采暖期室外计算温度，取twn=-7.1℃；

      N—采暖天数，N=120d。

二、采油尾水余热资源状况

本项目热源为大港油田第六采油厂尾水，油田始建于1971年，可采储量1026x104T，日产原油约500T，尾水出水量约为440m³/h（约10500m³/d），出水压力0.6MPa，出水温度45℃，Cl-浓度为1200mg/l，硬度为137mg/l，悬浮物2mg/l，由于尾水水质较差换热站板换采用了钛板材质。

三、设计原理

（一）工程建设方案

在采油厂区外设置换热站1座，站内设置钛板换热器，将45℃尾水降至40℃送回厂区，供热小区内设置供热站1座，站内设置循环泵及热泵，初末寒二次网

图1    工作原理图

设计供回水温度为40/30℃，深寒期启动热泵，设计供回水温度50/40℃，将二次热水输送至热用户。上图为换热站运行原理图。

新建二次网供热管道1.75km，管径DN250，系统定压0.25Mpa。

（二）热泵工作原理

在制热模式时，高温高压的制冷剂气体从压缩机出来进入冷凝器，制冷剂向供热水（建筑供暖用水）中放出热量而冷却成高压液体，并使供热水水温升高。制冷剂再经过膨胀阀膨胀成低温低压液体，进入蒸发器吸收低温热源水中的热量，蒸发成低压蒸汽，并使低温热源水水温降低。低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成高温高压气体，如此循环在冷凝器中获得供热水。下图为系统原理（制热）。

图2    系统原理（制热）图

四、可行性研究及经济分析

本项目总投资约390万元，折合81元/㎡；根据2018-2019采暖季数据测算，运行成本+折旧9.94元/㎡，取暖费+政府补贴收入25元/㎡，利润15.06元/㎡。在入住率为55%的前提下项目纯利润40万元，取得了良好的经济效益。

本项目利用采油尾水余热供暖取代了其他热源，节约了能源，减少了温室气体的排放，有利于环境保护，社会效益显著。

结束语：利用采油尾水余热供热，该项目符合国家环保产业政策和推进余热利用项目的政策方向，给社会的发展带来的了改善，具有良好的经济效益和社会效益。技术方案成熟、可靠，建设、运营成本较低，经济性良好。在具备采油尾水资源的区域可值得大力推广。

参考文献：

[1]勒军,程显凇,朱学明. 高凝油油田回注污水余热利用. 石油和化工节能,2020.

[2]杨晨，郭新锋，刘学峰，崔宁. 油田采油回注污水余热工业化利用技术.

《内燃机与配件》， 2017.

[3]吕喜柱. 吸收式热泵用于回收油田联合站余热的研究.《哈尔滨工业大学》,2016.

[4]李新盛，王树权，王文杰. 浅析油气田回注污水余热的利用.《油气田环境保护》,2009.

[5]于玲红，王东，李卫平. 吸收式热泵在循环水余热利用中的应用研究.《内蒙古科技大学学报》,2016.