油田中的原油在输运过程中都需要维持一定的温度,目前在油田中转站和联合站当中都是采用燃油或燃气锅炉系统来实现为原油加热。但是该种方式不仅加热效率低,而且耗费化石能源。随着现在油田中贫油和贫气状况的加重,寻找一种新的加热方式代替燃油或燃气锅炉来为输运中的原油加热变得十分必要。针对这种背景,本文提出使用高温水源热泵机组作为锅炉的替代系统来为原油加热。该系统可以通过地下打井的方式,利用四季温度较为恒定的地下水作为低温热源,通过消耗小部分的电能即可实现将原油加热到要求温度的效果。该种加热方式不仅节约化石能源,而且没有废物排放,可以保护环境。本文首先探讨了在某油田中转站中使用高温水源热泵系统替代锅炉系统的可行性,对其经济性和环保性做了简单分析。然后对水源热泵机组的各个部分分别建立了数学模型,并使用Engineering Equation Solver软件对其进行了模拟,探讨了各参数对于机组性能的影响。通过与某工程公司的合作,在该中转站中建成了高温水源热泵原油加热实验系统,并在冬季最冷的三个月中完成了连续的数据测试和采集。通过对实验结果的分析以及实验结果和模拟结果的对比,证实了该中转站的高温水源热泵原油加热系统达到了预期的效果,并拥有较好的机组性能。另外,此系统还可以应用到采油井和联合站的原油加热当中。由于该系统具有巨大的经济效益和环境效益,在当前能源危机的背景下,该系统适合在油田当中进行推广和应用。