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[摘 要]随着我国经济的发展，油田作为我国重要的产业，为我国的可持续发展做出了巨大的贡献。然而随着石油资源在逐渐的减少，能源的浪费现象也普遍的存在，如何才能将这种现状得到一个合理的控制，笔者在本文中介绍了热泵技术一些相关的原理和知识，并且探讨了热泵技术在我国油田地面工程领域的利用情况，详细的分析了热泵技术在油田地面工程应用中存在的问题，提出了一些具体的建议和措施，具有一定的现实意义。
[关键词]热泵技术；地面工程；油田；采暖；冷却
中图分类号：TE43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0398-01
根据一些相关调查和一些数据的统计，我国油田在开采和生产时每天要产出大量的含油污水。这些污水的温度大约在35～60度之间，余热回收的价值和潜力是相对比较大的。把水源热泵技术应用到油田的生产和生活服务，可有效的减少能源的消耗及碳排放，热泵系统可以说是油田节能降耗的一种新途径和技术。其次，在一些比较偏远地区的油井场或者是一些污水资源不足的油田，也可以完全的应用这种热泵技术，通过空气源热泵和地热热泵技术可以采用取之不尽、用之不竭的空气和地热资源作为低温热源，给井场的原油加热，也是一种高效节能、经济实用的方式。
一、热泵技术的基本原理
随着时代发展和科技的进步，我国大部分的油田都已经采用了这种热泵技术，得到了快速的推广和应用，并且得到了相关部门的关注。在20世纪初期卡诺理论的基础之上，热泵技术开始形成了一种快速的发展。最近十几年能源的价格一直在不断的飙升，对于人泵技术的节能、高效等特点受到了人们的重视，一些其他的国家也相继的投入这种技术并且开始了运行。现在来看，热泵技术已经逐渐的走向成熟，应用的范围也相对是比较广的，在一些生产和生活上这种热泵技术给人们和社会带来很大的便捷和诸多的功效。
在我国普遍比较常见的是压缩式的热泵机，其内部的主要结构包括，压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，主要的基本工作原理可以分为蒸发吸热、压缩升温、冷凝发热和膨胀降温4个阶段。在热泵机工作循环的过程中，将制冷剂低品位热能与输入电能之和转换给换热介质，从而有效的降低和控制了电能的损耗和消耗，在一定的程度上可以完全的实现节能的目的。
二、油田地面工程热泵技术的应用
1、采暖季伴热
据相关的调查，我国大庆油田、辽河油田、塔里木油田在2000年左右都已经开始将这种热泵技术应用到了油田的各个部门。其一些相关的作业区、站场和一些生产的辅助房都在采用含油污水和生活污水为热源，通过热泵技术实现了采暖以及联合站内的伴热。热泵的主要工艺流程包括，含油污水经过升压泵升压之后，将换热器与清水换热后回注。吸收后的清水被循环到热泵机组，然后释放热能源，进入开式水箱并循环使用。采暖水通过热泵机组的有效吸收，送至采暖系统释放出热量，供给用户循环使用。该工程在很早就已经投放并且进行了生产，目前来看，效果是相对较为良好的，满足了一些油田部门冬季采暖的需求和要求。同时热泵技术能够有效的保证污水的处理、脱水及注水等系统工艺伴热。热泵技术完全代替了传统的采暖设施，并且节约了燃料，同时在操作上也相对较为简单，还降低了成本，每年都节约了大量的煤炭资源。
2、注水站的采暖及注水泵冷却
我国大庆油田在2002年至今油田内的各大采油厂已经投产了10座热泵房，以回注水为低温热源，采用热泵技术用于房间的采暖和冷却水的提供。将注水电动机与冷却水泵进行互相的串联，通过电动机冷却清水的循环代替了采暖的流程进行普通清水的循环工作。注水后经过电机升温后与污水在换热器内再次升温就成为热泵的低温热源。注水电机在吸收大量的冷却水之后，产生了一定的热量，然后经过不断的循环到热泵机组的蒸发器和释放热量之后，返回冷却水箱，循环的进行使用。经过调查和无数次的验证，该系统不管是在采暖方面还是在冷却效果上都相对较好，室内的温度都能保持在良好的状态内，冷却水系统的水温也相对较为稳定，自从应用了热泵技术后每年都可以节约很多的费用。
3、井场原油加热
采用空气源热泵技术可以完全代替电加热，将一些比较粘稠的原油输送至储油罐。采用自动装置，当原油的温度低于45度时，热泵就会启动，一旦高于51度时，热泵就会自己停止加热。采用热泵技术，在技术管理方面上是相对较为方面的，在维护上也比较简单，大约每天可以节约部分的用电情况。
三、油田地面工程应用热泵技术需注意的事项
目前来看，热泵技术应用于油田地面工程是有很多优势的，也相对较为明显，发挥着节能减排的作用，可以说意义是比较重大的，应该进行大量的推广和应用。在推广和应用的过程中也应该需要注意几点问题。
1、热泵技术具有很多的特点，其中热源的形式是比较多样化的，在我国的油田普遍会应用污水源热泵，像一些注水站、联合站等低温污水资源比较丰富的一些场所。然而对于空气源热泵却只能在冬季的南方进行使用，同时也适用于一些比较特殊和偏远零散的油田。因此，选择热泵应该根据油田自身的资源环境和条件进行选择，选择一种比较经济实用和性价比较高的去进行推广和使用。
2、热泵技术可以说在投资上相对较高，和一些传统的采暖系统相比较之下，初期的投资较大，对于一些供热需求比较大的场所不建议去进行改造。针对一些充足的联合站及注水站等场所，可以考虑采用热泵系统。
3、在油田的污水当中会参杂很多含油杂质，这些杂质很容易腐蚀设备，也会严重的影响设备的使用寿命和运行时的工作效率，其问题都是需要日后面临的难题。采用合理的热泵系统可以避免含油污水与热泵主机的直接接触，这也是目前唯一能够解决的办法之一，另外，高温污水热源泵在其技术上尚不成熟，需要不断的提高。
4、空气源热泵的使用过程中会随着季节空气的变化发生变化，尤其是冬季的空气，冬季的空气和温度会使热泵系统的工作效率降低，会直接影响到相关的工作，这一点，需要相应的辅助措施手段。
总结
综上所述，我国内的大部分油田属于高能耗生产区，规模大、工人多等因素，直接影响着我国经济的发展。热泵技术的应用和推广，可以有效的减少生产中的能源问题，并且对环境污染的控制也起到了一定的辅助作用。我国的人均能源占有量是相对比较低的，在能源短缺的情况下，成为了我国经济可持续发展的主要因素之一。因此，为了能够实现能源供应的发展，有效的缓解能源危机和污染问题，需要采用合理的先进技术，热泵技术就是其中之一的一种，在能源危机和环境污染的双重压力的情况下，推广应用热泵技术，可以有效的降低能耗的使用，具有重要的意义。
参考文献
[1] 李军凯，范亚云.热泵技术在太阳能建筑一体化中的应用与研究[A].云南省科学技术协会.战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C].云南省科学技术协会：，2011：5.
[2] 陈焰华，於仲义，雷建平，胡平放，孙启明，刘红卫，杨柳.武汉地区地源热泵技术应用存在的主要问题及对策分析[J].暖通空调，2009，06：6-11.
[3] 孙友宏，仲崇梅，王庆华.中国地源热泵技术应用及进展[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2010，10：30-34.
[4] 彭金梅，罗会龙，崔国民，李超，刘显瑞.热泵技术应用现状及发展动向[J].昆明理工大学学报（自然科学版），2012，05：54-59.
[5] 李芃.关于热泵技术应用的几个问题[J].节能，2006，04：19-21+24.
[关键词]热泵技术；地面工程；油田；采暖；冷却
中图分类号：TE43 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0398-01
根据一些相关调查和一些数据的统计，我国油田在开采和生产时每天要产出大量的含油污水。这些污水的温度大约在35～60度之间，余热回收的价值和潜力是相对比较大的。把水源热泵技术应用到油田的生产和生活服务，可有效的减少能源的消耗及碳排放，热泵系统可以说是油田节能降耗的一种新途径和技术。其次，在一些比较偏远地区的油井场或者是一些污水资源不足的油田，也可以完全的应用这种热泵技术，通过空气源热泵和地热热泵技术可以采用取之不尽、用之不竭的空气和地热资源作为低温热源，给井场的原油加热，也是一种高效节能、经济实用的方式。
一、热泵技术的基本原理
随着时代发展和科技的进步，我国大部分的油田都已经采用了这种热泵技术，得到了快速的推广和应用，并且得到了相关部门的关注。在20世纪初期卡诺理论的基础之上，热泵技术开始形成了一种快速的发展。最近十几年能源的价格一直在不断的飙升，对于人泵技术的节能、高效等特点受到了人们的重视，一些其他的国家也相继的投入这种技术并且开始了运行。现在来看，热泵技术已经逐渐的走向成熟，应用的范围也相对是比较广的，在一些生产和生活上这种热泵技术给人们和社会带来很大的便捷和诸多的功效。
在我国普遍比较常见的是压缩式的热泵机，其内部的主要结构包括，压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，主要的基本工作原理可以分为蒸发吸热、压缩升温、冷凝发热和膨胀降温4个阶段。在热泵机工作循环的过程中，将制冷剂低品位热能与输入电能之和转换给换热介质，从而有效的降低和控制了电能的损耗和消耗，在一定的程度上可以完全的实现节能的目的。
二、油田地面工程热泵技术的应用
1、采暖季伴热
据相关的调查，我国大庆油田、辽河油田、塔里木油田在2000年左右都已经开始将这种热泵技术应用到了油田的各个部门。其一些相关的作业区、站场和一些生产的辅助房都在采用含油污水和生活污水为热源，通过热泵技术实现了采暖以及联合站内的伴热。热泵的主要工艺流程包括，含油污水经过升压泵升压之后，将换热器与清水换热后回注。吸收后的清水被循环到热泵机组，然后释放热能源，进入开式水箱并循环使用。采暖水通过热泵机组的有效吸收，送至采暖系统释放出热量，供给用户循环使用。该工程在很早就已经投放并且进行了生产，目前来看，效果是相对较为良好的，满足了一些油田部门冬季采暖的需求和要求。同时热泵技术能够有效的保证污水的处理、脱水及注水等系统工艺伴热。热泵技术完全代替了传统的采暖设施，并且节约了燃料，同时在操作上也相对较为简单，还降低了成本，每年都节约了大量的煤炭资源。
2、注水站的采暖及注水泵冷却
我国大庆油田在2002年至今油田内的各大采油厂已经投产了10座热泵房，以回注水为低温热源，采用热泵技术用于房间的采暖和冷却水的提供。将注水电动机与冷却水泵进行互相的串联，通过电动机冷却清水的循环代替了采暖的流程进行普通清水的循环工作。注水后经过电机升温后与污水在换热器内再次升温就成为热泵的低温热源。注水电机在吸收大量的冷却水之后，产生了一定的热量，然后经过不断的循环到热泵机组的蒸发器和释放热量之后，返回冷却水箱，循环的进行使用。经过调查和无数次的验证，该系统不管是在采暖方面还是在冷却效果上都相对较好，室内的温度都能保持在良好的状态内，冷却水系统的水温也相对较为稳定，自从应用了热泵技术后每年都可以节约很多的费用。
3、井场原油加热
采用空气源热泵技术可以完全代替电加热，将一些比较粘稠的原油输送至储油罐。采用自动装置，当原油的温度低于45度时，热泵就会启动，一旦高于51度时，热泵就会自己停止加热。采用热泵技术，在技术管理方面上是相对较为方面的，在维护上也比较简单，大约每天可以节约部分的用电情况。
三、油田地面工程应用热泵技术需注意的事项
目前来看，热泵技术应用于油田地面工程是有很多优势的，也相对较为明显，发挥着节能减排的作用，可以说意义是比较重大的，应该进行大量的推广和应用。在推广和应用的过程中也应该需要注意几点问题。
1、热泵技术具有很多的特点，其中热源的形式是比较多样化的，在我国的油田普遍会应用污水源热泵，像一些注水站、联合站等低温污水资源比较丰富的一些场所。然而对于空气源热泵却只能在冬季的南方进行使用，同时也适用于一些比较特殊和偏远零散的油田。因此，选择热泵应该根据油田自身的资源环境和条件进行选择，选择一种比较经济实用和性价比较高的去进行推广和使用。
2、热泵技术可以说在投资上相对较高，和一些传统的采暖系统相比较之下，初期的投资较大，对于一些供热需求比较大的场所不建议去进行改造。针对一些充足的联合站及注水站等场所，可以考虑采用热泵系统。
3、在油田的污水当中会参杂很多含油杂质，这些杂质很容易腐蚀设备，也会严重的影响设备的使用寿命和运行时的工作效率，其问题都是需要日后面临的难题。采用合理的热泵系统可以避免含油污水与热泵主机的直接接触，这也是目前唯一能够解决的办法之一，另外，高温污水热源泵在其技术上尚不成熟，需要不断的提高。
4、空气源热泵的使用过程中会随着季节空气的变化发生变化，尤其是冬季的空气，冬季的空气和温度会使热泵系统的工作效率降低，会直接影响到相关的工作，这一点，需要相应的辅助措施手段。
总结
综上所述，我国内的大部分油田属于高能耗生产区，规模大、工人多等因素，直接影响着我国经济的发展。热泵技术的应用和推广，可以有效的减少生产中的能源问题，并且对环境污染的控制也起到了一定的辅助作用。我国的人均能源占有量是相对比较低的，在能源短缺的情况下，成为了我国经济可持续发展的主要因素之一。因此，为了能够实现能源供应的发展，有效的缓解能源危机和污染问题，需要采用合理的先进技术，热泵技术就是其中之一的一种，在能源危机和环境污染的双重压力的情况下，推广应用热泵技术，可以有效的降低能耗的使用，具有重要的意义。
参考文献
[1] 李军凯，范亚云.热泵技术在太阳能建筑一体化中的应用与研究[A].云南省科学技术协会.战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C].云南省科学技术协会：，2011：5.
[2] 陈焰华，於仲义，雷建平，胡平放，孙启明，刘红卫，杨柳.武汉地区地源热泵技术应用存在的主要问题及对策分析[J].暖通空调，2009，06：6-11.
[3] 孙友宏，仲崇梅，王庆华.中国地源热泵技术应用及进展[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2010，10：30-34.
[4] 彭金梅，罗会龙，崔国民，李超，刘显瑞.热泵技术应用现状及发展动向[J].昆明理工大学学报（自然科学版），2012，05：54-59.
[5] 李芃.关于热泵技术应用的几个问题[J].节能，2006，04：19-21+24.