王永利 大慶油田采氣分公司

氣田電伴熱工藝優(yōu)化

王永利 大慶油田采氣分公司

優(yōu)化站外電熱帶調(diào)控技術(shù)，通過可控硅溫控系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)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(jié)能效果顯著；改進(jìn)電熱帶工藝，在電熱帶首、末端設(shè)置溫度傳感器，增加溫控點，實現(xiàn)各單井按工藝流程分段控制。經(jīng)統(tǒng)計，僅ss平1井實現(xiàn)分路控制后，年可節(jié)電37800kW·h。

電熱帶；可控硅系統(tǒng)；優(yōu)化運行；節(jié)能降耗

1 優(yōu)化站外電熱帶調(diào)控技術(shù)

針對采氣管道電熱帶溫控箱設(shè)定溫度不合理及運行功率不可控制導(dǎo)致能耗過高的問題，應(yīng)用了電熱帶調(diào)控系統(tǒng)。電熱帶調(diào)控系統(tǒng)主要由溫控裝置及站控系統(tǒng)兩部分組成，溫控裝置內(nèi)設(shè)置了采氣管道功率調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)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(tǒng)采集采氣管道天然氣溫度，并與系統(tǒng)設(shè)定的電熱帶溫度相比較，通過Profibus網(wǎng)絡(luò)通信來調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的輸出功率。同時站控系統(tǒng)設(shè)置了電熱帶運行狀態(tài)和溫度設(shè)定模塊，可根據(jù)氣井生產(chǎn)參數(shù)及環(huán)境條件靈活調(diào)整電熱帶設(shè)定溫度，在保障正常生產(chǎn)的條件下，達(dá)到節(jié)能的目的。

目前，在6座集氣站應(yīng)用了電熱帶調(diào)控裝置，從現(xiàn)場應(yīng)用情況看，節(jié)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(chǎn)參數(shù)、水合物生成溫度及環(huán)境溫度等諸多因素，設(shè)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(tǒng)實時調(diào)節(jié)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(jié)能效果顯著。

2 改進(jìn)電熱帶工藝

將電熱帶工藝作如下改進(jìn)：集氣站站內(nèi)電熱帶遵循1個電源點只對單井工藝流程進(jìn)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(shè)置溫度傳感器，增加溫控點，實現(xiàn)各單井按工藝流程分段控制；在站內(nèi)工藝區(qū)域設(shè)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(jìn)后的電熱帶節(jié)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(yuǎn)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(yōu)化前，ss1集氣站站內(nèi)工藝電熱帶設(shè)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(jù)氣井生產(chǎn)狀態(tài)靈活調(diào)整電熱帶運行，出現(xiàn)部分電熱帶空載運行的問題，造成能源浪費。工藝優(yōu)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(guān)井時可及時停運電熱帶。經(jīng)統(tǒng)計，僅ss平1井實現(xiàn)分路控制后，年可節(jié)電37800kW·h。

3 完善電熱帶工藝設(shè)計

集氣站工藝復(fù)雜，各井、各區(qū)域的介質(zhì)溫度存在較大的差異，給電熱帶優(yōu)化運行帶來一定難度。按照集氣站各工藝區(qū)域介質(zhì)溫度將集氣站站內(nèi)工藝劃分成為四個熱場區(qū)，即進(jìn)站閥組區(qū)為第一熱場區(qū)，加熱爐后至三級節(jié)流閥區(qū)為第二熱場區(qū)，分離脫水區(qū)為第三熱場區(qū)，燃料氣系統(tǒng)為第四熱場區(qū)。利用可控硅調(diào)控技術(shù)后，前兩個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)逐井控制；后兩個區(qū)域控制依據(jù)介質(zhì)工作溫度，通過PID控制器運算來控制功率調(diào)節(jié)器輸出功率大小，進(jìn)而控制站內(nèi)工藝設(shè)施伴熱的溫度。在集氣站PLC上可以監(jiān)控功率調(diào)節(jié)器和PID控制器的運行狀態(tài)；同時采用自動投啟裝置來實現(xiàn)溫度自動控制以及伴熱帶的自動投切。

隨著氣田開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)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(yīng)用了電熱帶可控硅調(diào)控技術(shù)，不僅節(jié)能效果顯著，而且也方便操作和管理。建議在氣田進(jìn)行推廣應(yīng)用，為徐深氣田高效開發(fā)和節(jié)能降耗提供技術(shù)保障。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.071