空气源热泵在油田应用的可取处以及优点很多，油田在生产中从地下提取了大量具有低位热能的水（随原油一起采出），部分采出水在原油脱水处理过程中被加热至50～60℃，与其他采出水混合后（40℃）由注水泵经注水管网回注地下，这些回注水具有大量的稳定的可利用低位热能。高位能可就地取材，可就地利用油田生产出原油和天然气作为高位能源。油田拥有现成的采出回注井及配套系统，所需要的工程投资较低。

在自始至终热泵运行的情况下，可节能45%以上。在余热温度较高的情况下，考虑直接换热和热泵供热综合效益，可节能60%左右。其工作介质是无臭、无毒的溴化锂水溶液，完全能够满足环保要求，属于环保型推荐介质。热泵运行可实现自动化控制，供热负荷调节范围广，可在20%～80%负荷内进行热量的无级调节，经必要的经验摸索和控制系统的完善，运行中可进一步节能降耗，同时降低了劳动者劳动强度。

空气源热泵是一种高效集热并转移热量的装置 ，主要由压缩机、空气热交换器(蒸发器)，水热交换器(冷凝器)、膨胀阀(节流阀)四个部件组成，它可以把消耗的电能转化成3倍以上的热能，实现低温热能向高温热能的搬运。它运用逆卡诺循环原理，通过压缩机做功，使工质产生相变：气态一液态 一气态，利用这一往复循环相变过程不断地吸热与放热 ，实现热量从空气侧向水侧的转移。液态工质在空气热交换器中气化，低温低压的气态工质经压缩机压缩后变为高温高压气体送至水热交换器。由于此时工质温度高于水温，工质从气态变为液态，液态工质经膨胀阀节流后压入空气热交换器，低压液态工质再次气化，完成一次循环。在这个循环中，随着制冷剂状态的变化，实现热量的搬运。

2 油田概述

油田是能源生产的基地，同时也是耗能大户。由于石油生产过程中需要消耗大量的能源，因此石油生产企业具有较大的节能潜力。我国有大庆，胜利，辽河等许多大油田，但各个油田因石油的性质，所处地理位置不同等原因，生产流程不完全相同，从而导致各个油田的低温余热条件也不一样。胜利油田比较典型的三级布站石油生产流程，即石油从地下产出到地面后，需要经过计量站，中转站，联合站三级后，才能成为成品原油输出。而在从产品产出到成为成品原油输出系统的过程中，有向井口提供热水，对油水混合物加热，对成品油加热等三种用热需求。目前这些用热需求都是以由原油或天然气为燃料的加热炉提供的，消耗了大量的原油与天然气。石油产出的过程中既要消耗热能，有要消耗电力，其中，热能主要来源于油田自产的石油或天然气。

3 热泵概述

3.1 工作原理

在自然界中，水总由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。 文献综述

一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量） →压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。蒸发器吸收热后，其工质蒸发生成的高温低压过热气体在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的气体，经冷凝器定压冷凝为低温高压液体（放出汽化热，而制热）。液态工质经降压绝热节流为低温低压液体，再进入蒸发器定压吸收热源热量，并蒸发变成过热蒸气重复下一个循环。所以利用热泵热水机释放到水中的热量不是直接用电加热产生出来的，而是通过热泵热水机把热源搬运到水中去的。