多能互补储罐加热技术让油田耗电量降九成

陈小将

多能互补储罐加热技术让油田耗电量降九成

◎谢  江  汪  睿  李东勇

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11月11日，江汉油田江汉采油厂广斜77井场的阳光格外“给力”，油井首套“光热+多能互补”清洁能源装置正稳定运行。经过2个小时加热，储油罐内原油温度从28摄氏度升至50摄氏度，完全达到拉运标准。“这套装置的核心是多能互补加热技术。”江汉油田创新联盟负责人张义铁指着两排整齐的集热器介绍道，“靠它们高效‘捕捉’太阳能给储罐加热，能耗和成本都降了一大截。”

油田井场作为油气资源勘探开发的前沿阵地，长期依赖电力维持设备运转与原油开采，不仅能源成本居高不下，还伴随碳排放带来的环境压力。广斜77井场配备两台50立方米的储油罐，负责储存3口油井的产出液。“原油只有保持良好流动性才能正常拉运，以往收油车作业时，储罐内的电加热器就得连轴转8个多小时。单个储罐单次加热耗电量超320千瓦时，一年下来耗电量达13万千瓦时。”张义铁说，能耗和碳排放问题是大家的一块“心病”。

为破解这一痛点，2024年6月初，张义铁带领技术团队启动“油井多能互补储罐加热技术”攻关项目。他们决定构建“光热+空气源+井口伴生气低氮燃烧+电加热”的多能互补模式，推动油气生产向清洁能源替代转型。该技术体系以光热为核心热源，通过太阳能集热器将光能转化为热能并储存于蓄热罐，再经换热器为罐内原油加热；当光照不足时，系统自动切换至低氮燃烧器补热，极端工况下则启用电加热兜底，形成“清洁优先、梯级补热”的智能供能闭环。多能互补加热技术此前多用于稠油举升节能领域，应用场景较为单一。经过反复讨论，团队决定结合江汉油田老区生产实际，在原有技术基础上，针对性拓展应用范围，努力适配边远站拉油点需求，先期以“光热+低氮燃烧+电加热”完成基础匹配，后续再集成空气源技术进一步优化系统。

为提升技术适配性与可靠性，经过一年时间的改良和试验，团队将原来的“太阳能加热、电加热棒套管内水循环导热”模式升级为“铜棒+集热槽导热”模式。“即使遭遇突发情况，损坏一两根管子，装置仍能稳定运行。这样一来，设备在复杂工况下的可靠性更高，更适配江汉油区的生产环境。”张义铁说。

6月19日，利用油井多能互补储罐加热技术研发的首套“光热+多能互补”清洁能源装置在广斜77井试运行，经参数验证全部达标后，装置正式投用。“效果超出预期！”张义铁激动地说，“储罐加热时间从8个小时压缩至2个小时，单次耗电量从320千瓦时降至30千瓦时，直接降低九成，排放量也跟着大幅减少。”

装置搭载的自动化、信息化控制系统，可实现能源智能识别、参数动态优选及运行自动调控。通过优化能源配置、提升多能利用效率、强化运维管理等举措，大幅降低了油田对单一电力的依赖，为油田绿色低碳转型提供了关键技术支撑。

目前，项目团队正持续跟踪装置运行参数，总结技术性能与经济指标，并计划适时引入空气源技术完善系统集成。待技术成熟度与推广条件充分具备后，将优先在高耗电量站点开展规模化试验，加速清洁能源替代进程，为油气行业减碳增效提供可复制、可推广的“江汉方案”。