李繼江（中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心）

采用合同能源管理模式的電磁防蠟技術(shù)

李繼江（中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心）

目前，大慶油田生產(chǎn)開發(fā)過(guò)程中有很多陳舊的電動(dòng)機(jī)和變壓器在使用，這些陳舊設(shè)備會(huì)造成能耗大、效率低、生產(chǎn)成本高等影響。利用合同能源管理模式對(duì)油田的高耗能設(shè)備以及系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技改，不僅提高系統(tǒng)效率以及能源利用率，降低能源用量，節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)行成本，而且促進(jìn)油田企業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；同時(shí)，也為油田節(jié)能事業(yè)的發(fā)展提供新思路和方法。

合同能源管理 電磁防蠟技術(shù) 熱洗

目前，大慶油田已進(jìn)入開發(fā)中后期，陳舊的設(shè)備以及傳統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行模式不能適應(yīng)目前的開發(fā)方式。由于油田設(shè)備繁多，生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造需要消耗大量的資金、人力和物力，在原油遞減、成本控制緊張的情況下，很難有大部分資金進(jìn)行節(jié)能改造投資。利用合同能源管理不需要企業(yè)進(jìn)行節(jié)能投資，還可以分享節(jié)能改造后帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。油田企業(yè)引進(jìn)合同能源管理后，不僅能降低原油生產(chǎn)成本，節(jié)約能源，減少?gòu)U氣排放量，而且能促進(jìn)油田節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行合同能源管理項(xiàng)目時(shí)，如何準(zhǔn)確確定節(jié)能量以及節(jié)能費(fèi)用是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)電磁防蠟器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的研究，探討在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)如何確定節(jié)能量以及節(jié)能費(fèi)用。

1 合同能源管理

合同能源管理（Energy Performance Contracting）簡(jiǎn)稱EPC，可解釋為：節(jié)能服務(wù)公司與企業(yè)簽訂協(xié)議，約定節(jié)能項(xiàng)目的節(jié)能目標(biāo)，節(jié)能服務(wù)公司為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)向企業(yè)提供必要的節(jié)能服務(wù)，企業(yè)用以節(jié)約的能源費(fèi)用向節(jié)能服務(wù)公司支付投資成本。這種商業(yè)運(yùn)行模式允許企業(yè)用未來(lái)的節(jié)約能源費(fèi)用為生產(chǎn)設(shè)備和高耗能系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，用以降低目前的生產(chǎn)運(yùn)作成本。合同能源管理不僅是一種推動(dòng)節(jié)能服務(wù)行業(yè)成長(zhǎng)的商務(wù)經(jīng)濟(jì)模式，也是企業(yè)減少能源成本的一種新型管理辦法[1]。

合同能源管理在實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目改造的企業(yè)與節(jié)能服務(wù)公司之間進(jìn)行，推進(jìn)了節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)客戶企業(yè)支付費(fèi)用的方式，可分為分享型（即共同分享節(jié)能效益）、承諾型、能源費(fèi)用托管型等合同能源管理。

2 電磁防蠟技術(shù)

目前主要的清、防蠟技術(shù)為化學(xué)清蠟、機(jī)械清蠟和電磁防蠟3種方式，其中電磁防蠟運(yùn)行成本較低，維護(hù)方便，清蠟效果較好。

電磁防蠟技術(shù)是指當(dāng)石蠟分子結(jié)晶時(shí)，誘導(dǎo)磁矩與分子間力相互干擾，削弱了石蠟分子結(jié)晶時(shí)的色散力，抑制了石蠟結(jié)晶核的生成，阻止了石蠟結(jié)晶體的生長(zhǎng)和聚集，從而達(dá)到防蠟的目的。如果原油在磁處理前已有石蠟析出，由于蠟晶帶有電荷，當(dāng)含有蠟晶的原油經(jīng)磁場(chǎng)處理時(shí)，受到洛倫茲力的作用，破壞了晶體原有的定向生長(zhǎng)速度，使結(jié)晶畸形，以細(xì)小的顆粒狀懸浮在原油中，油田主要通過(guò)安裝電磁防蠟器對(duì)井下原油進(jìn)行防蠟[2]。

3 基于合同能源管理的電磁防蠟項(xiàng)目

電磁防蠟技術(shù)在油田應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，節(jié)能效果明顯，投資風(fēng)險(xiǎn)較低，投資額度不大，投資回收期較短，電磁防蠟器的應(yīng)用可以使雙方都能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)，節(jié)能量容易監(jiān)測(cè)，節(jié)能空間較大，可以選擇節(jié)能效果分享型。

1）節(jié)能量確定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，當(dāng)未安裝電磁防蠟器時(shí)，油井主要的清蠟方式為熱洗和化學(xué)加藥；安裝電磁防蠟器后，延長(zhǎng)熱洗周期和減少加藥量。在一段時(shí)間內(nèi)，減少的熱洗次數(shù)和加藥量所節(jié)約的費(fèi)用為安裝電磁防蠟器后產(chǎn)生的節(jié)約費(fèi)用。節(jié)能量確定的關(guān)鍵因素為以下幾個(gè)方面：

◇熱洗消耗的水量、油量，熱洗作業(yè)時(shí)間；

◇一段時(shí)間（通常為1年）內(nèi)加藥次數(shù)、熱洗次數(shù)；

◇每次加藥的品種，加藥量以及藥品單價(jià)；

◇電磁防蠟器安裝成本，運(yùn)行費(fèi)用；

◇安裝電磁防蠟器后油井運(yùn)行節(jié)約能耗。

2）節(jié)能量及節(jié)能費(fèi)用計(jì)算。現(xiàn)場(chǎng)選取3口井，安裝的電磁防蠟器型號(hào)為DC-ZK-JD，額定功率為0.3 kW，運(yùn)行時(shí)間為12 h，運(yùn)行功率分別為0.27、0.26、0.28 kW。安裝電磁防蠟器前后進(jìn)行節(jié)能量計(jì)算，見表1、表2。

表1 高含蠟井加藥情況

表2 高含蠟井常規(guī)熱洗情況

安裝電磁防蠟器后，平均延長(zhǎng)熱洗時(shí)間122天，平均延長(zhǎng)加藥時(shí)間131天，節(jié)能效果比較好。

經(jīng)濟(jì)效益核算主要有熱洗費(fèi)用、清防蠟劑費(fèi)用、節(jié)能電磁防蠟器成本及運(yùn)行費(fèi)用、抽油機(jī)無(wú)效舉升費(fèi)用等方面，見表3、表4、表5。

表3 安裝節(jié)能電磁防蠟器后節(jié)約熱洗費(fèi)用

表4 安裝節(jié)能電磁防蠟器后節(jié)約藥劑費(fèi)用

表5 安裝節(jié)能電磁防蠟器后節(jié)約電量費(fèi)用

安裝電磁防蠟器后，節(jié)約了柴油費(fèi)用和熱洗費(fèi)用，年平均節(jié)約費(fèi)用為11 483萬(wàn)元，年平均節(jié)約藥劑費(fèi)用為15 551萬(wàn)元，年平均節(jié)約電費(fèi)766元。

每口井年平均節(jié)約清蠟費(fèi)用為2萬(wàn)元以上，平均投資回收期為2年，故該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益較好，投資成本低，投資回收較快。

4 結(jié)論

1）電磁防蠟與化學(xué)清蠟、機(jī)械清蠟相比，其運(yùn)行成本較低，維護(hù)方便，清蠟效果較好。

2）安裝電磁防蠟器后年平均節(jié)約費(fèi)用為27 800元，平均投資回收期為1.6年，經(jīng)濟(jì)效益較好，投資回收期短。

3）在原油產(chǎn)量下降，各種高耗能設(shè)備依然運(yùn)行，成本控制緊張的情況下，可以選擇合同能源管理項(xiàng)目對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，減少能源消耗，提高能源利用率，促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

[1]武繼輝,孫軍,賀志剛,等.油井清、防蠟技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].油氣田地面工程,2004(7):14.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.007.012

2015-04-01）

李繼江，1996年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)，從事節(jié)能監(jiān)測(cè)工作，E-mail：zhoushl0459@cnpc.com.cn，地址：黑龍江省大慶石油管理局技術(shù)監(jiān)督中心節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中心，163453。