閆龔杰 （華北油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

采油站與發(fā)電站一體化節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)系統(tǒng)

閆龔杰 （華北油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

為了解決油田采油站的生產(chǎn)問題和彌補采油站能源使用的單一性,達到節(jié)能降耗的目的，創(chuàng)新地使用了發(fā)電站和采油站的一體化生產(chǎn)系統(tǒng)，就是在原有的采油站基礎(chǔ)上增加建立發(fā)電站。通過發(fā)電站消耗過剩的天然氣產(chǎn)生電力供給采油站使用，同時利用余熱回收系統(tǒng)滿足發(fā)電站的生產(chǎn)、生活需要。發(fā)電站和采油站的一體化模式解決了站壓高的問題，并且發(fā)電站的年發(fā)電量達到237.6×104kWh，降低了采油站電力成本的消耗，減少了環(huán)境污染。發(fā)電站和采油站的結(jié)合使石油開采行業(yè)避免了高能耗，建立起一個自給自足的生產(chǎn)系統(tǒng)，不需要其他能源的供給就能正常生產(chǎn)。

天然氣發(fā)電機；余熱回收；節(jié)能創(chuàng)效

車城油田是華北油田采油五廠的主力油田，隨著開發(fā)力度的增加，油井?dāng)?shù)量不斷增加的同時導(dǎo)致伴生的天然氣產(chǎn)量也日益增多，造成了站內(nèi)壓力過高，邊緣井的井口回壓增加的情況。為了保證采油站的正常生產(chǎn)，不得不把天然氣放空燃燒，造成了環(huán)境的污染。通過調(diào)研決定在采油站旁邊增建發(fā)電站，讓天然氣發(fā)電機消耗伴生天然氣。使用后效果明顯，并且發(fā)電站的發(fā)電量已經(jīng)能夠完全滿足采油站的生產(chǎn)生活需要。發(fā)電站和采油站一體化的生產(chǎn)模式已經(jīng)可以脫離大電網(wǎng)，很適合在偏遠地區(qū)使用。

1 發(fā)電站在一體化系統(tǒng)中的作用

1.1發(fā)電站對采油站清潔生產(chǎn)的貢獻

天然氣發(fā)電機組是適應(yīng)世界環(huán)保要求和市場新環(huán)境而開發(fā)的新型發(fā)電機組。充分利用天然氣或各種有害氣體作為燃料，變廢為寶、運行安全方便，具有成本效益高，排放污染低，并適宜熱、電聯(lián)產(chǎn)等優(yōu)點。

1.2發(fā)電站對采油站節(jié)省電力的作用

車城油田的采油站以前需要從電網(wǎng)拉電滿足日常的站內(nèi)及站外的生活用電、設(shè)備用電，現(xiàn)在通過天然氣發(fā)電機就能夠滿足采油站的站內(nèi)外設(shè)備及生活用電，實現(xiàn)了自給自足，打造了綠色環(huán)保的生產(chǎn)模式。采油站和發(fā)電站一體化，為采油站節(jié)省了電力消耗。發(fā)電站自動化程度高，操作簡單，維修方便，從啟動到并網(wǎng)耗時短，故障率低。這種發(fā)電站與采油站一體化的模式脫離大電網(wǎng)的束縛，適合運用在一些天然氣資源豐富但電力資源緊缺的偏僻地區(qū)。

1.3發(fā)電站對采油站循環(huán)水伴熱系統(tǒng)的作用

1.3.1 余熱回收系統(tǒng)簡介

天然氣發(fā)電機目前燃料的能量只有約35%被發(fā)電機組轉(zhuǎn)化為電能,約有30%隨廢氣排出，25%被發(fā)動機冷卻水帶走,通過機身散發(fā)等其他損失約占10%左右[1],廢氣和換熱器損失的功率比有用功還多。占燃氣發(fā)動機燃料近55%熱值的排氣余熱和冷卻水余熱資源基本上被浪費掉，因此，安裝了高效的煙氣余熱回收裝置。

余熱回收系統(tǒng)主要由以下部分組成:天然氣發(fā)電機排煙控制及保護部分；針形管余熱回收裝置；導(dǎo)熱介質(zhì)輸送部分；用能單元交換部分。

1.3.2 天然氣發(fā)電機余熱供暖和洗浴

天然氣發(fā)電機發(fā)電時產(chǎn)生的煙氣高達600℃。煙氣通過特制的針形管余熱回收裝置加熱從采油站過來的循環(huán)水,循環(huán)水加熱后輸送回采油站。采油站利用發(fā)電機余熱加熱后的循環(huán)水供給采暖和洗浴及其他日常生活使用。

1.3.3 天然氣發(fā)電機余熱供給伴熱

采油站的伴熱循環(huán)水通過泵把水輸送到余熱回收裝置中的針形管中，高溫的煙氣排出發(fā)電機的同時加熱針形管，針形回環(huán)管里的循環(huán)水就被加熱后再輸送到各個三管伴熱單井用于各個單井的伴熱，加熱集輸管道中的原油，增加流動性，避免管道堵塞的情況發(fā)生。

1.4采油站對發(fā)電站的作用

以前發(fā)電主要采用的能源是煤和柴油，既污染環(huán)境也給車城油田的生產(chǎn)成本帶來了巨大壓力?，F(xiàn)在發(fā)電站充分利用采油站生產(chǎn)的清潔能源——天然氣，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，解決了煤和柴油發(fā)電帶來的巨大成本問題。

2 應(yīng)用效益

2.1解決站壓高和環(huán)保問題

采油站以前天然氣過剩導(dǎo)致站壓升高，從而各個單井的管線壓力升高，不利于油在管線中的運輸；因此，不得不把大部分氣體通過套管排放掉，無形中造成了能源的損失?，F(xiàn)在利用天然氣發(fā)電機把天然氣這種清潔能源變廢為寶，給車城油田創(chuàng)造效益的同時減少了環(huán)境污染，實現(xiàn)了真正的清潔生產(chǎn)。如果不使用天然氣發(fā)電機，每天浪費的天然氣按每立方米0.4元計算，每天損失4400元，1年就損失160.6萬元。

2.2脫離大電網(wǎng)

發(fā)電站與采油站一體化后脫離了大電網(wǎng)的束縛，發(fā)電站發(fā)的電就可以維持生產(chǎn)的正常運行。以前，每年檢修及意外停電的時候，采油站的生產(chǎn)基本處于癱瘓狀態(tài)。發(fā)電站的建成，保障了采油站各個設(shè)備的正常運行，保證了采油站的開井率和開井時率。采油站每年要有2次大的電器線路檢查即春檢和秋檢，按每次電路檢查停電12 h計算，采油站2次檢查就會減少原油產(chǎn)量，2次電路檢修就要損失140萬元。每年各種原因?qū)е碌耐ｋ姶蟾庞?次左右，這樣1年就損失490萬元。采油站有了發(fā)電機就能確保在停電時照常生產(chǎn)，減少了由于停電躺井造成的損失。

2.3充分利用發(fā)電站的余熱

采油站利用發(fā)電機余熱加熱后的循環(huán)水供給采暖和洗浴及其他日常生活使用。

生產(chǎn)上，現(xiàn)在采油站的加熱爐與發(fā)電站的3臺發(fā)電機的余熱回收裝置串聯(lián)。由于目前的余熱回收系統(tǒng)的高效運行，采油站內(nèi)的加熱爐基本處于停運狀態(tài)，即使是在冬季也幾乎不需要啟動加熱爐?？恐l(fā)電站的余熱回收系統(tǒng)采油站的循環(huán)水溫度基本在80℃左右，完全能夠滿足站上的生產(chǎn)需要。按照目前實際工作狀況進行效益計算，停用加熱爐每天節(jié)約天然氣3200 m3，這些天然氣用來發(fā)電可創(chuàng)造年效益190萬元，可見余熱回收系統(tǒng)節(jié)約的成本是顯著的。余熱回收系統(tǒng)既節(jié)約了能源，又節(jié)省了成本，同時安全環(huán)保，減少了碳化物和有害氣體的排放，可最大限度地節(jié)能降耗。

通過建立發(fā)電站和采油站的一體化模式，效果顯著，達到了發(fā)電站和采油站自給自足的生產(chǎn)模式。發(fā)電站的年發(fā)電量達到237.6×104kWh，除去維修成本盈利可以達到392.4萬元，利用發(fā)電站的煙道余熱回收可以節(jié)約140萬元，利用油井伴生的天然氣每年可以節(jié)約150.6萬元。

3 結(jié)論

車城油田已實施了天然氣發(fā)電機熱電聯(lián)新技術(shù)，效果顯著。天然氣發(fā)電機和采油站有效的結(jié)合能節(jié)能降耗,投入少、見效快,減少環(huán)境污染。

◇發(fā)電站和采油站熱電聯(lián)結(jié)合的技術(shù)解決了天然氣豐富導(dǎo)致站內(nèi)高的問題；

◇利用天然氣這種清潔能源避免了老辦法造成的天然氣浪費并利用天然氣創(chuàng)造了經(jīng)濟效益；

◇解決了站內(nèi)循環(huán)水加熱的問題；

◇發(fā)電站的發(fā)電量就能夠滿足采油站的日常生產(chǎn)需要；

◇一體化的模式脫離了大電網(wǎng)的束縛，更適合天然氣資源豐富但電力資源緊缺的偏僻地區(qū)或海上地區(qū)。

[1]戚濤,志勇.天然氣發(fā)電機煙氣余熱利用技術(shù)在油氣田場站的應(yīng)用[J].節(jié)能,2006（10）:52-54.

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10.3969/j.issn.2095-1493.2016.08.010

2015-12-18

（編輯 李珊梅）

閆龔杰，2011年畢業(yè)于西南石油大學(xué)（石油工程專業(yè)），從事采油工作，E-mail:zwg814@163.com,地址：河北省華北油田有限責(zé)任公司第五采油廠，052360。