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油田注汽鍋爐節能措施探析

文檔作者：靳虎群文檔來源：中石化河南油田技術監測中心		點擊數：	更新時間： 2025年09月25日
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油田注汽鍋爐節能措施探析
靳虎群(中石化河南油田技術監測中心，河南南陽473132)
摘要：對于油田注汽鍋爐而言，以原油為主要原料，運行中
耗費量較大。同時，在稠油開發的過程中，注汽鍋爐處于常年
連續運轉的狀態。隨著油田事業的不斷發展，其運營的規模呈
現上升的趨勢。為此，只有不斷提高油田注汽鍋爐的節能性，
才能推動油田經濟效益的提升，實現油田健康、穩定、持續、長
遠的發展。本文主要分析了油田注汽鍋爐的原理，有針對性地
提出了節能措施。
關鍵詞：油田；注汽鍋爐；節能
注汽鍋爐別名濕蒸汽發生器，功能是在稠油開采過程中，
發揮注汽的作用。注汽鍋爐將高溫高壓的濕蒸汽注入油井，實
現油層中原油溫度的升高，降低粘稠度，將稠油的流動性增強，
使得原油的開采率得以大幅度提升。為此，要千方百計制定有
效措施，實現注汽鍋爐能量消耗的降低，促進油田的良性發展。
1注汽鍋爐原理及具體應用
在注水采鹽原理的基礎上，形成了重力泄油的理論，也就
是借助淡水實現對固體鹽的溶解，這樣，密度較大的鹽溶液就
會向下方流動，浮在上面的是密度較小的那部分。這樣，不斷
地注水實現高濃度鹽溶液的不斷采出。由于水與含鹽溶液密
度上的差異，使得濃度較高的鹽溶液形成向下的流動。將這一
道理應用在注汽熱采中，就形成了重力泄油的概念。借助這一
概念及蒸汽的作用，實現對稠油的開采，基本原理為：將高干度
的蒸汽注入生產井的上部，實施連續操作，形成蒸汽腔，利用邊
緣實現溫度的提升，蒸汽冷凝成水，與原油一起借助重力進入
生產井，達到開采的目的。隨著蒸汽腔的擴展，連續過程產
生。蒸汽輔助重力泄油主要具有兩個方面的特征：
1．1鑒于蒸汽腔擴展原理的應用，其中的水分沒有任何價
值，反而增強體積和分量，降低原油的開采，因此，要保證蒸汽
的干度較高。
1．2借助重力泄油，要求水平生產井的壓差與液面高度一
致，保持在5一15米以內。根據SAGD的原理，其注采工藝技術路
線為：注汽鍋爐產生高干度的飽和蒸汽，借助汽水分離器進行分
離，蒸汽通過分配器實現分配和計量，經注汽井達到底層。當原
油蒸汽加溫之后，進入水平井，借助大泵，達到抽出的目的，而后
經由換算，達到外輸。鍋爐水與油井產出的液體與分離器的高
溫水進行換熱，再回至鍋爐，實現熱量回收的再利用。
2油田專用注汽鍋爐技術改造方案
通過對油田注汽鍋爐系統的分析以及專業技術的探討，需
要做好如下幾個方面的工作，實現對注汽鍋爐的技術改造：
2．1借助注汽鍋爐的煙氣，實現對熱效率的提升。對于這
種技術，主要是借助熱交換器來降低熱損失，提高助燃空氣的
含熱量以及熱效率。
2．2在注汽鍋爐的輻射部位涂上紅外輻射涂料。這一技術
的應用，能夠降低熱損失的數量。鍋爐輻射部分的溫度能夠達
到650攝氏度，以輻射熱傳遞為主要形式，在整個熱傳遞總量中
占據大部分。在進行紅外輻射涂料的使用后，溫度升高，輻射
率上升，升高一倍以上，節能比例高達10％。爐膛內熱量的增
加加之涂料的作用，使得輻射本身的輻射量高達94％，爐體內
的溫度顯著提升。鑒于這種涂料的強輻射性，具有極強穿透力
的紅外波被分子產生的能量級越級，將正能量吸入，保證鍋爐
受熱均衡，溫度被提高，達到節能的目標。
2．3利用蒸汽鍋爐對流段免維護聲波采取除灰技術，目的
是減少熱損失。這一裝置的原動力為蒸汽，借助聲波轉換器，
也就是將高強度聲波引入鍋爐的對流位置，借助聲波的能力產
生動力，促使這部位的粉塵等顆粒出現震蕩，對分子之間的結
合進行阻止，保證其處于懸浮流化的形態，借助煙氣帶走顆粒，
實現除塵的目的。該技術的應用，降低了排煙的溫度，提升熱
效高達3％。
2．4更換注汽鍋爐維修部分的流段翅片管和給水預熱器，
有效提高鍋爐流段的熱系數，降低煙氣溫度，提升熱效率，達到
節能目的。
3注汽鍋爐使用過程中的注意事項
3．1在注汽鍋爐的運行過程中，爐內火焰溫度隨著負荷的
增減進行升降。但是，爐內輻射換熱量變化與燃料量不成正比
變化。也就是說，爐內熱量的變化要小于負荷的變化率。
3．2在燃料燃燒的過程中，供油較少，且低負荷使得火焰周
圍的風相對減小，出現物化不良的現象，容易造成燃燒器漩口
結焦。因此，在低負荷狀態下，要觀察火焰的形態，注意調整火
焰的位置。
3．3在輻射段，熱負荷增高，所占比例較大，爐管內呈現汽
水兩種狀態，因此，負荷減小或者中途停電，爐管有可能出現傳
熱惡化的現象，爐管因為溫度高而出現損壞。
4結語：
綜上所述，在對油田注汽鍋爐工作原理、結構進行分析的
基礎上，為了更好地發揮其在原油開采過程中的作用，要對油
田專用注汽鍋爐進行節能改造，深入研究節能技術，遵循注汽
鍋爐在結構、性能、原理和流程方面的特征，正視鍋爐運行中的
問題，提高運行效率，降低損耗，實現熱損失的減少，提升原油
注汽鍋爐的運行效率，優化節能效果，保證鍋爐及相關設備能
實現持續、安全、穩定、可靠的運行，以實現在具體運用過程中
資源的節約，在較大程度上達到節能環保的目標，在滿足環保、
節能要求的基礎上，推動石油產業獲取更高的經濟效益和社會
效益。
參考文獻：
[1]方云．稠油熱采注汽鍋爐節能降耗技術【J]．油氣田地面
工程，2008(03)．
[2】文鳳余．油田注汽鍋爐節能技術【J]．中國設備工程，2001
(11)．
[3]王志國．注汽鍋爐系統用能分析及改進建議[J】．鍋爐制
造，2004(04)．
作者簡介：靳虎群(1989一)．男，漢族，河南許昌人，畢業于詞南理
工大學熱能與動力工程專業，助理工程師，現主要從事油田節能工作。

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