一、概况
北一区断东二类油层强碱三元复合驱试验共有注入井49口，采出井63口，于2006年11月10日投注化学驱，已完成聚合物前置段塞和三元主段塞的注入，2008年12月1日进入三元副段塞阶段。
三元217采出液处理试验站于2006年12月18日全部建成并投产，脱水转油系统设计处理能力为3863.5m3/d。负责三元复合驱采出液处理并为采出井提供掺水和热洗水。
二、加热掺水工艺出现的问题
3台用于掺水(热洗)的可抽式微正压加热炉于2007年8月起相继出现故障。
2号加热炉2007年8月运行233d后火管穿孔，经开罐检查发现，加热炉底部存在大量的沉积物，厚度在30cm左右，火管上也有大量沉积物，沉积物厚度在1～4cm之间，将火管上部包裹住，而且厚度不均匀，严重影响了火管传热效果，浪费大量燃料，同时炉管上有结垢、腐蚀现象。共清出沉积物约10t。从清理出来的沉积物来看，沉积物具有较强的黏性和弹性，从外观上判断，聚合物含量很高。到2009年6月，共发生故障7次(火管穿孔5次、火管裂缝2次)，运行周期为84d。
1号加热炉2007年10月运行297d后开始发生故障，共7次(火管穿孔1次、焊口开焊6次)。清理出来的沉积物的数量及性质和2号加热炉相似，运行周期为156d。
3号加热炉2007年11月运行311d后开始发生故障，共5次(火管变形、穿孔3次、焊道开焊1次、火管裂缝1次)。清理出来的沉积物的数量性质也与2号加热炉相似，运行周期为150d。
三台炉故障累计：2007年3次、2008年8次、2009年7次、2010年1次。火管上都有大量沉积物，损失了大量燃烧热。
加热炉火管变形后需要局部挖补或大修，不但浪费财力、物力，而且穿孔如果不能及时被发现，更容易酿成火灾事故，给安全生产带来重大隐患，给全厂的经济效益和安全带来了巨大的负面影响。
三、加热炉损坏原因分析
1.通过对全厂处理水驱采出液的加热炉进行调查，没出现过这种问题。但随着三元复合驱试验的进行，注入的化学剂浓度的增加，采出液化学剂含量也随之上升，，聚合物浓度由投产初期160mg/L上升到1000mg/L左右，再混有大量的泥沙杂质，进入加热炉受热后泥沙下降，堆积在火管上。由于火管温度不均匀，导致火管局部泥沙积聚过厚，使火管在该处的热量无法散发而温度过高，造成强度下降，造成能源的浪费，且缩短了加热炉使用寿命。
2.加热炉材质与三元采出液的匹配性还需研究(火管变形、穿孔9次，裂缝3次)。
3.加热炉质量也是影响加热炉的另一个原因(焊道开焊6次)。
4.加热炉火管材质要求火管温度不超过400℃，而2号炉在2009年6月穿孔前温度高达490℃，严重影响火管使用寿命。
四、针对加热炉烧损问题采取的措施及效果
1.从2008年开始加热炉清污周期由常规的一年改为4个月，以提高火管散热效率，降低燃料消耗量，但加热炉穿孔次数仍比较频繁。
2.2009年1月1号对加热炉烟火管进行了更换，在1号炉火管内采取用辐射管代替普通耐火砖，并在火管上安装了防炉管超温防爆安全监测保护装置，以便随时监测火管温度。2009年1月中旬投运，到目前已运行370d，进、出口温升在22℃左右。火管8个监测点中，最高温度在204℃左右。
3.3号加热炉更新为老式二合一加热炉，于2009年11月投运，也安装了防炉管超温防爆安全监测保护装置，到目前已运行120d，进、出口温升在18℃左右，并多次出现高温报警。火管6个监测点中，最高温度在348℃左右。
4.增加1台可抽式相变加热炉，于2009年11月投运。已运行124d，进、出口温升由投产1个月内的25℃左右下降到目前的8℃左右。
5.可抽式加热炉在未改造前平均每年发生变形、穿孔2.3次，火管要进行局部更换，每年换烟火管1次，而改造后未出现此问题，仅维修费用可节省人民币约50万元/a。从温度提高程度看，1号、3号明显好于4号可抽式相变加热炉；从火管温度、温度提高程度以及运行周期看，1号辐射管加热炉好于3号老式二合一加热炉。
五、几点认识
1.采用辐射管代替普通耐火砖的可抽式加热炉，火焰不直接接触火管，使火管受热更均匀。在处理三元复合驱采出液条件下与老式二合一加热炉相比，火管不易出现变形、穿孔等问题，而在清理炉管沉积物方面与可抽式相变加热炉相比，则更方便，有效，传热效率更高。可抽式相变加热炉安全性好，不会出现因火管局部高温造成的变形、穿孔问题，但要提高传热效率，还有待于探索有效的清洗方式。
2.下一步还要做好2号加热炉(在火管加装清洗装置，改造即将完成)的应用效果评价，并进一步从节能的角度对以上4种炉进行评估。
3.采出液处理系统要加强清淤、清洗、清防垢工作。用常规水驱1年的清污周期来清理处理三元采出液的加热炉，已无法保证其正常运行，清污周期应缩短在2～3个月以内。
4.建议在采出液进入脱水转油系统之前安装除砂装置，提前去除固相颗粒，降低在系统内的淤积，减少站内加热炉积砂量，进一步做好节能降耗工作。(作者单位：大庆油田有限责任公司第一采油厂)