气田电伴热工艺优化

王永利 大庆油田采气分公司

气田电伴热工艺优化

王永利 大庆油田采气分公司

优化站外电热带调控技术，通过可控硅温控系统实时调节电热带的输出功率，使电热带平均运行功率由26W/m降至13.28W/m，节能效果显著；改进电热带工艺，在电热带首、末端设置温度传感器，增加温控点，实现各单井按工艺流程分段控制。经统计，仅ss平1井实现分路控制后，年可节电37800kW·h。

电热带；可控硅系统；优化运行；节能降耗

1 优化站外电热带调控技术

针对采气管道电热带温控箱设定温度不合理及运行功率不可控制导致能耗过高的问题，应用了电热带调控系统。电热带调控系统主要由温控装置及站控系统两部分组成，温控装置内设置了采气管道功率调节器，该调节器上游连接低压配电柜，下游连接采气管道电热带；站控系统采集采气管道天然气温度，并与系统设定的电热带温度相比较，通过Profibus网络通信来调节功率调节器的输出功率。同时站控系统设置了电热带运行状态和温度设定模块，可根据气井生产参数及环境条件灵活调整电热带设定温度，在保障正常生产的条件下，达到节能的目的。

目前，在6座集气站应用了电热带调控装置，从现场应用情况看，节能效果显著。如xs1集气站管辖8口气井，其中7口气井在站外。综合考虑7口气井的生产参数、水合物生成温度及环境温度等诸多因素，设定采气管道电热带运行温度高于水合物生成温度2℃。通过可控硅温控系统实时调节电热带的输出功率，使电热带平均运行功率由26W/m降至13.28W/m，节能效果显著。

2 改进电热带工艺

将电热带工艺作如下改进：集气站站内电热带遵循1个电源点只对单井工艺流程进行伴热；运行温度不相同的管段采用不同的回路；在电热带首、末端设置温度传感器，增加温控点，实现各单井按工艺流程分段控制；在站内工艺区域设置一个多回路配电箱，给不同单井、不同运行温度的电热带供电。改进后的电热带节能效果比较显著，如ss1集气站管辖5口气井，除1口气井井口温度远高于水合物生成温度外，其他4口气井井口温度均在水合物生成温度附近。工艺优化前，ss1集气站站内工艺电热带设置为集中控制，1个电源点控制5口气井的电热带，不能根据气井生产状态灵活调整电热带运行，出现部分电热带空载运行的问题，造成能源浪费。工艺优化后，将多路控制改为分路控制，在气井井口温度高或气井关井时可及时停运电热带。经统计，仅ss平1井实现分路控制后，年可节电37800kW·h。

3 完善电热带工艺设计

集气站工艺复杂，各井、各区域的介质温度存在较大的差异，给电热带优化运行带来一定难度。按照集气站各工艺区域介质温度将集气站站内工艺划分成为四个热场区，即进站阀组区为第一热场区，加热炉后至三级节流阀区为第二热场区，分离脱水区为第三热场区，燃料气系统为第四热场区。利用可控硅调控技术后，前两个区域实现逐井控制；后两个区域控制依据介质工作温度，通过PID控制器运算来控制功率调节器输出功率大小，进而控制站内工艺设施伴热的温度。在集气站PLC上可以监控功率调节器和PID控制器的运行状态；同时采用自动投启装置来实现温度自动控制以及伴热带的自动投切。

随着气田开发规模的不断扩大，电热带用量逐年加大，电耗成本也将越来越大。为了有效控制能耗，试验应用了电热带可控硅调控技术，不仅节能效果显著，而且也方便操作和管理。建议在气田进行推广应用，为徐深气田高效开发和节能降耗提供技术保障。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.071