經(jīng)明玉 (大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠第一油礦,黑龍江 大慶 163513)
油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能措施研究
經(jīng)明玉 (大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠第一油礦,黑龍江 大慶 163513)
隨著人類對(duì)油氣資源的開采速度不斷加快,油氣集輸系統(tǒng)的建設(shè)也成為一項(xiàng)十分重要的研究課題,也影響著油田的運(yùn)行成本和經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)前的油田生產(chǎn)中,要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,首先要從油氣集輸系統(tǒng)的能耗分布出發(fā),找出高耗能環(huán)節(jié),并分析出現(xiàn)過(guò)量能耗的影響因素,并加以改進(jìn)。實(shí)際上油氣集輸系統(tǒng)的大部分能量消耗不外乎加熱爐耗能、油氣輸送耗能等,只要從改善加熱效率、減少輸送過(guò)程中能量散失的角度出發(fā),就可以實(shí)現(xiàn)集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗。
油氣集輸系統(tǒng);節(jié)能;措施
社會(huì)的發(fā)展總是伴隨著對(duì)能源需求量的增大,而隨著人類對(duì)油田開采的不斷深入,其開采難度也在不斷增大。油氣集輸系統(tǒng)的研究正是著力于在原油脫水、油氣分離與計(jì)量等各個(gè)環(huán)節(jié)改善油氣的生產(chǎn)效率,也是油田生產(chǎn)的主要耗能環(huán)節(jié)。我國(guó)正處于生產(chǎn)力不斷發(fā)展的時(shí)期,改善油氣集輸系統(tǒng)的性能,使得系統(tǒng)效率得到有效提高,對(duì)于降低工業(yè)生產(chǎn)的能源成本,保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有很大的意義。因此需要在油氣集輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測(cè)試過(guò)程中,研究其能耗分布狀況,發(fā)現(xiàn)過(guò)耗的環(huán)節(jié),并采取有效措施改善能源消耗情況。
1.1 油氣集輸系統(tǒng)的能耗分布結(jié)構(gòu)
根據(jù)現(xiàn)目前的油氣集輸系統(tǒng)測(cè)試分析,將系統(tǒng)的主要能耗分布進(jìn)行有效計(jì)算和統(tǒng)計(jì),總結(jié)出系統(tǒng)的能耗分布結(jié)構(gòu),對(duì)于后續(xù)的節(jié)能措施設(shè)計(jì),具有相當(dāng)重要的意義。由于系統(tǒng)的整體較為復(fù)雜,在具體的測(cè)繪過(guò)程中可以將主要管網(wǎng)段進(jìn)行分段,包含了轉(zhuǎn)油站至脫水站、以及轉(zhuǎn)油站以下的管網(wǎng)部分,前一部分的能量可有兩個(gè)站點(diǎn)的介質(zhì)能量差測(cè)出,后一部分則可以通過(guò)壓降差計(jì)算得出。其他部分的能耗則主要包含了加熱爐耗熱、機(jī)泵系統(tǒng)耗電以及二段加熱爐耗氣等,只有搞清了系統(tǒng)內(nèi)各部分的能耗分布,才可以有重點(diǎn)地進(jìn)行能耗設(shè)計(jì)。
1.2 油氣集輸系統(tǒng)的能耗現(xiàn)象及問(wèn)題
油氣集輸系統(tǒng)是現(xiàn)目前原油生產(chǎn)的主要耗能部分,實(shí)際上當(dāng)前的集輸系統(tǒng)主要存在著能耗高和油氣損耗高等兩大問(wèn)題。在油水處理尤其是加熱處理過(guò)程中,由于加熱爐的使用效率等問(wèn)題而散失了大量的熱量,同時(shí)在油氣的處理過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)大量的油氣揮發(fā)損耗,使得損失進(jìn)一步加大。
1.3 油氣集輸系統(tǒng)的能耗影響因素
油氣集輸系統(tǒng)的能耗影響因素是多方面的:首先是預(yù)脫水器的分水率,當(dāng)開采原油的含水量較高時(shí),尤其是在高含水期進(jìn)行原油開采時(shí),很容易出現(xiàn)原油加熱沉降脫水耗能大幅度增加的情況,而這些熱量都隨著污水的排出被帶走,并沒(méi)有得到有效的利用;即使是經(jīng)過(guò)脫水后的原油,其也具有一定的含水率,當(dāng)脫水原油進(jìn)行加熱時(shí),其含水率越高,加熱處理相同量的原油所需的熱耗也就越大;另外一大重要的影響因素是加熱爐的效率,當(dāng)加熱爐的熱損耗過(guò)大是,也會(huì)造成系統(tǒng)能耗過(guò)大,影響能源的利用率,經(jīng)過(guò)計(jì)算測(cè)定,當(dāng)將加熱爐熱量散失控制在5%以下,而排煙熱損失控制在8%以下,且使得排煙溫度低于180℃時(shí),可以更好地提高加熱爐的使用效率。
2.1 提高加熱爐的能耗效率
加熱爐是在原油處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)摻水、熱洗和脫水的重要供熱設(shè)備,也是油氣集輸系統(tǒng)中重要的能耗源,因此為了達(dá)到節(jié)能減排的生產(chǎn)目標(biāo),必須提高加熱爐的燃燒效率。首先在設(shè)計(jì)系統(tǒng)和采購(gòu)設(shè)備時(shí),就應(yīng)當(dāng)選擇高效的加熱爐,只有優(yōu)質(zhì)高效的加熱設(shè)備才可以做到減小生產(chǎn)耗氣量;或采用真空加熱爐,并對(duì)加熱爐的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行計(jì)算機(jī)監(jiān)控,控制加熱爐的運(yùn)行,使各項(xiàng)參數(shù)處于最佳狀態(tài),以減少不必要的熱損失;而加熱爐的燃燒器是燃料能否充分燃燒的關(guān)鍵,空氣過(guò)剩系數(shù)較大時(shí),加熱爐由氣體所帶走的熱量太大,難以保證燃燒效率,當(dāng)空氣過(guò)剩系數(shù)太小時(shí),由于燃料不能得到充分的燃燒,也難以保證燃燒效率。另外,在加熱爐的使用過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)注意定期維護(hù),加熱爐工作一段時(shí)間以后,其工作介質(zhì)污水容易礦化結(jié)垢,二區(qū)防腐保溫層也容易出現(xiàn)腐蝕失效,因此必須在日常維護(hù)工作中加強(qiáng)除垢清晰以及保溫層修復(fù)工作。
2.2 改進(jìn)油氣輸送技術(shù)
在油氣集輸系統(tǒng)中,還有相當(dāng)一部分能耗產(chǎn)生在輸送過(guò)程中,因此可以通過(guò)油氣輸送技術(shù)的改進(jìn)來(lái)節(jié)省能耗。在高含水期進(jìn)行原油開采時(shí),采用原油降溫集輸技術(shù)是一個(gè)很好的辦法。所謂降溫技術(shù),就是指對(duì)于含水率超過(guò)一定范圍的原油,將伴熱輸送改為摻液輸送,可以顯著降低輸送成本,并簡(jiǎn)化加熱系統(tǒng)。另外,在海洋石油開采過(guò)程中,由于海底輸送管道的鋪設(shè)投資巨大,且維護(hù)工作復(fù)雜困難,因此產(chǎn)生了一項(xiàng)名為油氣混輸?shù)男滦图夹g(shù)。油氣混輸是指在油氣水未經(jīng)分離的情況下,直接通過(guò)輸送機(jī)泵經(jīng)過(guò)海底隧道進(jìn)行輸送,到終端工廠智慧再進(jìn)行分離處理,這樣便可以有效節(jié)省海洋平臺(tái)的建設(shè)投資,節(jié)省能源消耗和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)成本,具有很強(qiáng)的推廣意義。
總而言之,油田的油氣集輸系統(tǒng)是直接關(guān)系到生產(chǎn)效益的重要組成部分,在設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中一定要從節(jié)能降耗的角度出發(fā),最大程度上節(jié)省油田的生產(chǎn)成本。尤其是在提高綠色節(jié)能生產(chǎn)的當(dāng)今社會(huì),改善油田高污染生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能,無(wú)論是對(duì)于油田生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,還是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)都具有十分重要的作用。本文僅針對(duì)現(xiàn)目前油田生產(chǎn)中存在的一些有待改進(jìn)的耗能現(xiàn)象,提出了一些改進(jìn)措施,對(duì)于油田生產(chǎn)的改進(jìn)具有一定的參考意義。
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經(jīng)明玉(1989-),女,籍貫四川省涪陵縣人,2012年畢業(yè)于綏化學(xué)院,2015年畢業(yè)于東北石油大學(xué),本科文化,現(xiàn)在大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠第一油礦工作.