摘 要：所謂的油氣集輸系統(tǒng)效率是指整個(gè)集輸系統(tǒng)的能量利用率，即從井口開始算起，經(jīng)過計(jì)量、接轉(zhuǎn)、加熱、加廿三及脫水穩(wěn)定等處理過程的能量利用率。效率是指獲得的能量與供給的能量的比值，總的系統(tǒng)效率是各流程段效率的乘積。因此，要分析集輸系統(tǒng)各方面的情況才能準(zhǔn)確地計(jì)算集輸系統(tǒng)的效率。

關(guān)鍵詞：油氣集輸系統(tǒng) 效率 優(yōu)化 應(yīng)用

一、影響集輸系統(tǒng)效率因素

（1）油氣通過地層自身壓力或抽油機(jī)提供的動(dòng)力舉升至井口，本身具有的能量有壓能和熱能。在集輸過程中，這些能量會(huì)因?yàn)楣艿滥Σ磷枇Γ瑹崃可⑹ЩI原因不斷破消耗，如果通過轉(zhuǎn)油站的常壓儲(chǔ)罐，能量會(huì)被徹底釋放掉。摩擦阻力，熱量散失等主要跟流體的裕度、速度、管徑大小及處理流程的長短有關(guān)。因此，在集輸過程中應(yīng)考慮降低裕度、優(yōu)化管網(wǎng)，使流體在經(jīng)濟(jì)流速下輸送；簡化流程，減少摩擦阻力損失和熱量散失。

（2）某油田開發(fā)初期，原油含水較低，黏度相對(duì)較高，到了油田開發(fā)中后期原油含水率不斷增加，油品粘度隨著含水的升高不斷降低，原來的井口加熱降黏變得多余。因此，在集輸過程中再進(jìn)行加熱就沒有必要了。原油自身能量不足以完成自身的集輸和處埋，需要加熱、加壓來補(bǔ)充能量，加熱、加壓目的是為原油補(bǔ)充能量，但這個(gè)過程其實(shí)是在增加“液體”的能量。在汕田開發(fā)中后期，含水高達(dá)80%以上，水的能量的增加其實(shí)是無用功。

（3）提供能量的主要設(shè)備有輸油泵、輸水泵、加熱爐、鍋爐及電動(dòng)機(jī)等，它們是集輸系統(tǒng)中最主要耗能設(shè)備，這些“不得不投入的能量”對(duì)集輸系統(tǒng)的效率有很大的影響，但在實(shí)際運(yùn)行中卻是效率低下。一般要求輸油泵效率必須大于65%，但某油田采油廠輸油泵總體效率卻只有43%。 效率的高低，首先取決于油品性質(zhì)。油品性質(zhì)好，可以在較低的溫度下輸送，熱量損失小，管線壓降小，管效高，同樣站內(nèi)工藝處理流程短，熱能和壓能的消耗?。环粗嗳?。利用原始能量，減少不必要能量，提高不必要投入具體體現(xiàn)在原油集輸類型，布站方式，以及所選用的設(shè)備和處理工藝，這些都是造成效率不同的因素。

二、優(yōu)化集輸系統(tǒng)工藝技術(shù)、系統(tǒng)簡化對(duì)

（1）做好老油氣田地面系統(tǒng)簡化的前期技術(shù)準(zhǔn)備地面改造調(diào)整要結(jié)合產(chǎn)出液數(shù)量和性質(zhì)的變化，開展先導(dǎo)試驗(yàn)，重新考慮和確定地面工程設(shè)計(jì)的技術(shù)界限；為改造工程的設(shè)計(jì)方案提供科學(xué)、合理的技術(shù)依據(jù)，充分做好老油氣田地而系統(tǒng)簡化的前馴技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)老油田開采方式的轉(zhuǎn)變，選擇配套適用的集輸處理技術(shù)，為集輸工藝科學(xué)合理、集輸流程簡化、縮小場站規(guī)模提供條什。

（2）提高或保持能量

減少開式流程，實(shí)現(xiàn)密閉輸送。集輸與機(jī)采系統(tǒng)統(tǒng)一優(yōu)化、合理布局，推廣應(yīng)用多相混輸泵，實(shí)現(xiàn)油、氣、水用同一管道混合密閉輸送，降低井口回壓，提高油井產(chǎn)量，可減少抽油管的維修費(fèi)用等，提高機(jī)采及集輸系統(tǒng)的總體效率。 優(yōu)化管網(wǎng)。小液量、大管徑會(huì)造成流體流動(dòng)不在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。整體上看，計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站、接轉(zhuǎn)站到聯(lián)合站間管線的管效都很高，一般在90%以上，原因是這些管線的液量大，管線的熱損失相對(duì)少，使得管效較高。部分管線輸送液量較小，流速低，摩擦阻力損失和熱損失很大，可通過優(yōu)化管網(wǎng)，使管道中保持較高的液量，以此提高效率。 流程簡化，減少能量損失。原油處理流程復(fù)雜，在管道中摩擦阻力損失大，需要輸油泵來提供動(dòng)力。將這些處理過程集中在一起，既減少建設(shè)費(fèi)用，又降低摩擦阻力和熱能損失，可有效地保存原始能量。

（3）減少低效投入 ，常溫輸送技術(shù)。單管不加熱輸送流程，能耗少，適用于油井井口剩余能最（壓力、溫度）較高，粘度低，流動(dòng)性能好的原油。油田開發(fā)初期，管道內(nèi)流體粘滯性強(qiáng)，流動(dòng)阻力高，井口輸送壓力就大；管壁結(jié)蠟、結(jié)垢可縮小油流通道的橫截面積，同樣會(huì)增加流動(dòng)阻力，增大井口輸送壓力。井口壓力需滿足一定要求，初期被迫采取力11熱輸送。隨著油田開發(fā)狀態(tài)的變化，井口溫度、含水率均升高，使管內(nèi)流體黏滯性降低、管壁結(jié)蠟、結(jié)垢減輕，集油系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)常溫輸送。 游離水預(yù)脫除，目前某油采油廠集中處理站米油當(dāng)中約有l(wèi)/3是接轉(zhuǎn)站來油，這部分來油含水高達(dá)80%～90%，采用的處理工藝是先加熱后進(jìn)行游離水的分離。如果將先加熱后分離流程改造為先進(jìn)行游離水的預(yù)分離后進(jìn)行加熱爐升溫，可人大降低能耗。 提離不得不投入能量的效率 離心泵變調(diào)速。離心泵在低負(fù)荷狀況下工作，：工作流量遠(yuǎn)低于額定流量，面工作壓力遠(yuǎn)高于額定壓力。傳統(tǒng)上采用閥門節(jié)流，雖然在實(shí)際使用中很有效，但造成大量的能源浪費(fèi)，是一種不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。大型輸油泵普遍采用電機(jī)調(diào)速控制，節(jié)能效果十分顯著。 提高加熱爐熱效率。原油處理站能量消耗主要是熱能消耗，占原油處理站總能耗的76%左右。通過觀察火焰的顏色，可人為地控制通風(fēng)量和進(jìn)氣量。 高效化學(xué)藥劑的研制及篩選。針對(duì)小同油品，篩選破乳劑，降低原油處理站中原油脫水溫度。通過對(duì)乳化降黏技術(shù)和減阻技術(shù)研究，降低原油在管線中流動(dòng)的摩擦阻力。

三、優(yōu)化技術(shù)集成

（1）混輸泵技術(shù)。

某井區(qū)投用混輸泵實(shí)現(xiàn)了密閉集輸，將原來老的四級(jí)布站方式轉(zhuǎn)化為三級(jí)布站，節(jié)約了大量的生產(chǎn)維護(hù)、人工管理等費(fèi)用，每年可降低維護(hù)及用工費(fèi)用93.3萬元。密閉輸送解決了天然氣放空造成的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，年可回收天然氣（（40～72）×104m3，年節(jié)約資金50～65.7萬元。集輸管網(wǎng)總長由原來的20.39km減少到13kuI，實(shí)現(xiàn)了混輸機(jī)泵的無人值守。

（2）熱電復(fù)合處理器的應(yīng)用

2008年注聚合物驅(qū)采出液處理站投用熱電復(fù)合處理器處理采出液。熱電復(fù)合處理器將分離、沉降及加熱等原油處理過程集中在一個(gè)容器里完成，節(jié)省了建設(shè)費(fèi)用，減少了運(yùn)行過程中的能量損失，提高了系統(tǒng)效率，電視由于采出液體中含有大量的泥沙，清理設(shè)備不太齊全，造成復(fù)合處理器內(nèi)泥沙淤積，影響了處理效果，該項(xiàng)技術(shù)有待改進(jìn)。

結(jié) 論

采用成熟適用的先進(jìn)技術(shù)簡化調(diào)整油氣集輸處理系統(tǒng) 靈活選用簡化的雙管摻水流程、單管環(huán)狀摻水流程、井口加藥流程或不加熱集油流程，簡化集油工藝。 充分利用老油井集油摻水管線和已建系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施能力，簡化三次加密油井的集油工藝流程。 積極推廣井口軟件計(jì)量，并以井口活動(dòng)訓(xùn)‘量為補(bǔ)充，簡化單井計(jì)量流程。 新集輸工藝及脫水工藝。

作者簡介：呂曉偉，男，黑龍江大慶油田技師學(xué)院開發(fā)系集輸組副組長 ，專長油氣集輸維護(hù)。