【摘要】集輸系統(tǒng)是油田的主要耗能系統(tǒng)之一，為全面掌握集輸系統(tǒng)的能源消耗現(xiàn)狀，本文對勝利油田部分單位的集輸系統(tǒng)冬季能耗狀況進(jìn)行了監(jiān)測和評價(jià)，并就集輸系統(tǒng)存在的問題、潛力及下步工作提出了相應(yīng)地措施和建議。

【關(guān)鍵詞】集輸系統(tǒng)；能耗；油耗；潛力和對策

1.概述

集輸系統(tǒng)是油田的主要耗能系統(tǒng)之一，目前勝利油田共有集輸系統(tǒng)40個(gè)，通過測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：勝利油田冬季集輸系統(tǒng)平均噸油綜合能耗為9.69kgce/t，聯(lián)合站平均綜合能耗為6.57kgce/t，集輸系統(tǒng)的油氣損耗率為0.559%。為全面掌握集輸系統(tǒng)的能源消耗現(xiàn)狀，我們連續(xù)三年對10家油田單位集輸系統(tǒng)冬季能耗狀況進(jìn)行了監(jiān)測和評價(jià)。

1.1集輸系統(tǒng)的界定

SY/T5264-2006 《油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計(jì)算方法》中規(guī)定，集輸系統(tǒng)指原油的收集、處理及外輸過程。為便于對主要耗能環(huán)節(jié)的評價(jià)，對集輸系統(tǒng)的界定包括接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的分離器、各類泵機(jī)組、電脫水器、鍋爐、加熱爐、沉降罐、儲油罐、穩(wěn)定系統(tǒng)、污水外輸過程等主要電力和熱力消耗的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，不包括原油中天然氣分離后的處理及外輸過程；對沒有接轉(zhuǎn)站的集輸系統(tǒng)則以聯(lián)合站為檢測對象。集輸系統(tǒng)油氣損耗主要是指接轉(zhuǎn)站和聯(lián)合站的各種沉降油罐和原油儲罐的呼吸損耗。

1.2檢測分析內(nèi)容

檢測分析內(nèi)容為生產(chǎn)工藝、主要耗能設(shè)備、現(xiàn)場運(yùn)行控制三個(gè)方面。（a）生產(chǎn)工藝方面：針對集輸系統(tǒng)處理液的油水性質(zhì)及穩(wěn)定性，分析脫水工藝的脫水效果以及穩(wěn)定工藝的穩(wěn)定效果，分析生產(chǎn)工藝流程是否適合現(xiàn)有工況。（b）主要耗能設(shè)備方面：包括加熱爐、鍋爐、采暖爐及各類泵機(jī)組，通過檢測設(shè)備運(yùn)行情況，評價(jià)設(shè)備的運(yùn)行效率，分析設(shè)備在用能方面存在的問題。（c）運(yùn)行控制方面：通過現(xiàn)場檢查、測試，圍繞脫水溫度、加藥濃度、外輸溫度等生產(chǎn)運(yùn)行控制環(huán)節(jié)，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)工況，提出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施和建議。

2.原油集輸系統(tǒng)油耗能耗現(xiàn)狀

2.1勝利油田集輸系統(tǒng)油氣損耗現(xiàn)狀

通過對22座接轉(zhuǎn)站、16座聯(lián)合站各類儲罐的油耗測試和統(tǒng)計(jì)，集輸系統(tǒng)油氣損耗量為14.952萬噸，平均油氣損耗率為0.559%。

2.2勝利油田集輸系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀

（a）平均能耗水平：勝利油田的40個(gè)聯(lián)合站的噸油平均綜合能耗為6.57kgce/t，中石化的67個(gè)聯(lián)合站的噸油平均綜合能耗為5.95kgce/t，勝利油田聯(lián)合站噸油平均綜合能耗高于中石化聯(lián)合站的噸油平均綜合能耗；勝利油田的40個(gè)集輸系統(tǒng)的噸油平均綜合能耗為9.70kgce/t，中石化的67個(gè)集輸系統(tǒng)的噸油平均綜合能耗為10.68kgce/t，勝利油田集輸系統(tǒng)噸油平均綜合能耗低于中石化集輸系統(tǒng)的噸油平均綜合能耗。（b）不同油品性質(zhì)系統(tǒng)平均能耗水平：勝利系統(tǒng)稠油、重質(zhì)原油、中質(zhì)原油、輕質(zhì)原油平均綜合能耗（kgce/t）分別為：10.94、11.30、7.38和11.53；中石化系統(tǒng)稠油、重質(zhì)原油、中質(zhì)原油、輕質(zhì)原油平均綜合能耗（kgce/t）分別為：11.37、11.30、9.67和10.60。

3.原油集輸系統(tǒng)用能方面存在的問題

通過近三年的測試發(fā)現(xiàn)：集輸系統(tǒng)能耗的主要影響因素有油品性質(zhì)、原油進(jìn)出站溫度、生產(chǎn)工藝、設(shè)備運(yùn)行狀況、現(xiàn)場生產(chǎn)運(yùn)行管理等。就生產(chǎn)工藝、耗能設(shè)備和現(xiàn)場運(yùn)行控制存在的問題分析如下：

3.1生產(chǎn)工藝方面

（a）聯(lián)合站存在無分離器或分離器老化，分離效果差。分離器分離效果對原油進(jìn)站脫水效果的影響較大，在無分離器或分離效果差時(shí)，原油需進(jìn)緩沖罐或大罐進(jìn)行重力沉降脫水，增加了脫水時(shí)間，影響了脫水效果，造成了后續(xù)流程能耗增加。（b）中質(zhì)或重質(zhì)原油采用熱化學(xué)重力沉降脫水工藝能耗高于電脫水工藝能耗。通過對使用電脫水器的中質(zhì)或重質(zhì)原油站庫測試發(fā)現(xiàn)：在合理的脫水溫度和含水范圍內(nèi)，使用電脫水器進(jìn)行脫水，電耗少且脫水效果好。（c）穩(wěn)定系統(tǒng)熱能浪費(fèi)嚴(yán)重。原油穩(wěn)定的目的在于降低原油在儲運(yùn)過程中的蒸發(fā)損耗、提高原油在儲運(yùn)過程中的安全性。根據(jù)《集輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，一般負(fù)壓閃蒸溫度要求為60-70℃左右，而目前各站的負(fù)壓閃蒸溫度均高于此標(biāo)準(zhǔn)值，造成了熱能的浪費(fèi)。

3.2主要耗能設(shè)備方面

（a）泵機(jī)組功率利用率偏低，機(jī)組匹配不合理。目前泵機(jī)組裝機(jī)功率遠(yuǎn)低于實(shí)際運(yùn)行需求，造成了泵機(jī)組功率利用率偏低，“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴(yán)重。本次測試中35.2%的泵機(jī)組的功率利用率低于40%， 41.6%泵機(jī)組的實(shí)際流量小于額定流量的70%，51.7%的泵機(jī)組的實(shí)際揚(yáng)程小于設(shè)計(jì)揚(yáng)程的70%。（b）受設(shè)備選型或自身結(jié)構(gòu)的限制，泵機(jī)組存在效率低下、效率不高的現(xiàn)象。勝利油田集輸系統(tǒng)共測試加熱爐195臺，平均熱效率為82.76%，熱效率達(dá)標(biāo)合格率為87.18%。加熱爐運(yùn)行方面主要存在排煙溫度、空氣系數(shù)過高的現(xiàn)象，排煙溫度合格臺數(shù)為135臺，占測試總數(shù)的69.23%；空氣系數(shù)達(dá)標(biāo)有111臺，占測試總數(shù)的56.92%。過高的排煙溫度導(dǎo)致了加熱爐熱損失增大，空氣系數(shù)過高說明加熱爐的運(yùn)行效果不佳。

3.3現(xiàn)場運(yùn)行控制方面

（a）加藥濃度、脫水溫度與現(xiàn)場生產(chǎn)需求不匹配。提高加藥濃度，可適當(dāng)減少沉降時(shí)間或降低脫水溫度，這在一定程度上可減少罐體的散熱損失和熱能消耗量，不過過高的加藥濃度也會(huì)造成資源的浪費(fèi)。重質(zhì)原油及稠油的破乳劑脫水溫度一般在70℃以上；中輕質(zhì)原油的破乳溫度在55℃左右即可達(dá)到較好脫水效果，過高的破乳溫度會(huì)造成熱能浪費(fèi)。（b）外輸溫度過高造成熱能的浪費(fèi)。（c）集輸系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平不高。目前大部分集輸系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行參數(shù)錄取和調(diào)整是靠人工來完成，造成運(yùn)行設(shè)備或工藝參數(shù)控制不精確，不能及時(shí)根據(jù)工況變化調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)。（d）計(jì)量器具配備率低。目前站庫內(nèi)計(jì)量儀表配備率低或儀表損壞嚴(yán)重，造成對流量、燃油燃?xì)饬考半娏坑?jì)量不準(zhǔn)確。

4.潛力分析及下步建議

4.1潛力分析

目前集輸系統(tǒng)在生產(chǎn)工藝、設(shè)備運(yùn)行和運(yùn)行控制方面存在較大的節(jié)能潛力，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)可得出以下結(jié)論：（a）通過對機(jī)組效率不達(dá)標(biāo)的機(jī)組進(jìn)行改造或更換，使機(jī)組運(yùn)行效率達(dá)到合格指標(biāo)，每年可節(jié)約電量2960.68萬千瓦時(shí)。（b）通過對運(yùn)行效率不達(dá)標(biāo)的加熱爐進(jìn)行改造或更換，使運(yùn)行效率達(dá)到合格指標(biāo)，每年可節(jié)約5185.8噸油量。（c）采取合理的生產(chǎn)工藝或?qū)\(yùn)行過程參數(shù)進(jìn)行較好控制，勝利油田集輸系統(tǒng)年可節(jié)約油量至少達(dá)12044噸。

4.2下步建議

4.2.1現(xiàn)場管理方面

對中質(zhì)或重質(zhì)原油集輸系統(tǒng)應(yīng)合理選用電脫水工藝，減少熱能消耗；合理確定原油的脫水溫度和加藥濃度，根據(jù)本單位處理油品性質(zhì)的不同，合理篩選優(yōu)質(zhì)破乳劑，論證加藥濃度和脫水溫度的關(guān)系，使運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理化；建議合理論證穩(wěn)定系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，降低穩(wěn)定溫度或停用穩(wěn)定系統(tǒng)；將外輸溫度控制在合理范圍內(nèi)，減少熱能浪費(fèi)；加強(qiáng)現(xiàn)場能耗檢測力度，使集輸系統(tǒng)檢測制度常態(tài)化，根據(jù)季節(jié)、油品性質(zhì)的不同對集輸系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)化檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，提出合理化改造建議，最大可能降低能源消耗。

4.2.2投資更新改造方面

安裝或改造三相分離器，提高分離效果，減輕站內(nèi)脫水能耗；建議結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際合理匹配泵機(jī)組或進(jìn)行優(yōu)化改造，提高泵機(jī)組運(yùn)行效率；對變頻器應(yīng)用進(jìn)行合理論證和評價(jià)，對節(jié)能效果不明顯的變頻器或改造或停用；提高站庫自動(dòng)化運(yùn)行水平，減小人工操作誤差影響；完善站庫內(nèi)計(jì)量儀表配備，提高精細(xì)管理水平。 [科]