畢新忠 王玉江 伊善利

【摘 要】在油田開(kāi)發(fā)中，伴隨著采出的液含水資源量日益增高，油氣集輸系統(tǒng)耗費(fèi)的能量也相對(duì)增高，油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作對(duì)整個(gè)油氣開(kāi)采系統(tǒng)的正常運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。本文在影響油氣集輸系統(tǒng)能耗的因素分析的基礎(chǔ)上，提出了油氣集輸系統(tǒng)降耗對(duì)策，對(duì)今后集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】油氣集輸系統(tǒng)；節(jié)能降耗；因素分析；對(duì)策探討

原油綜合率含水量高、原有脫水加熱及耗能設(shè)備的效率低等是造成油氣集輸系統(tǒng)耗能過(guò)多的主要原因。油氣集輸系統(tǒng)非常復(fù)雜，目前最主要的是熱力、動(dòng)力及分離設(shè)備的效率。油氣集輸系統(tǒng)是油田生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它的技術(shù)高低、能量消耗直接影響整個(gè)油田的運(yùn)行成本和油田的經(jīng)濟(jì)效益。目前，采出的液體含水量較高，這樣就導(dǎo)致油氣集輸系統(tǒng)的消耗也日益增高，所以降低油氣集輸系統(tǒng)的能耗就顯得十分重要。 一、油氣集輸系統(tǒng)影響能耗的因素分析

油田油氣集輸系統(tǒng)的主要工作內(nèi)容包括：油井計(jì)量、集油、集氣、油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、原油儲(chǔ)存、天然氣脫水、天然氣凝液回收、凝液儲(chǔ)存和含油污水處理等，就是將各個(gè)油井生產(chǎn)出來(lái)的原油、天然氣等混合物，進(jìn)行收集、轉(zhuǎn)輸、分離、計(jì)量、凈化、穩(wěn)定及其它處理，直至生產(chǎn)出合格的油、氣產(chǎn)品。其全部工藝過(guò)程總稱(chēng)為油氣集輸工藝流程。油氣處理系統(tǒng)消耗著大量的電能熱能，目前，油氣集輸系統(tǒng)能耗的原因主要可概括為“兩高”，即：能耗高、油氣損耗高。能耗高指油水處理耗能較高，主要是因新問(wèn)題出現(xiàn)較多，目前的處理工藝、設(shè)施狀況相對(duì)較差，需進(jìn)一步加大改造力度。影響油氣集輸系統(tǒng)能耗的因素主要為以下幾方面。

1.1 原油含水量增高，油氣處理難度加大

當(dāng)前油氣集輸系統(tǒng)能耗有著油氣水處理能耗高和油氣蒸發(fā)損耗高的特點(diǎn)，特別是當(dāng)油田開(kāi)發(fā)工作進(jìn)行到后期，原油含水量增高，達(dá)到70%以上，加大了油氣處理難度，使處理裝置的負(fù)荷隨之增加，能耗也隨之加大，卻沒(méi)有對(duì)應(yīng)的新工藝和設(shè)施來(lái)處理這種新問(wèn)題，尤其是一些老油田還在使用傳統(tǒng)的工藝流程，設(shè)備狀況也比較差，亟需加大改造力度。油氣蒸發(fā)損耗高主要是在油氣處理過(guò)程中的揮發(fā)和損耗比較嚴(yán)重，需要加大系統(tǒng)密閉，減少能源浪費(fèi)。

1.2 熱負(fù)荷比較分散、產(chǎn)熱設(shè)備數(shù)量多

油氣集輸系統(tǒng)的熱負(fù)荷比較分散、產(chǎn)熱設(shè)備數(shù)量多、運(yùn)行效率低等是當(dāng)前油氣集輸系統(tǒng)能耗嚴(yán)重另一個(gè)突出特點(diǎn)，當(dāng)前油田開(kāi)發(fā)中使用大量加熱爐，但是這種設(shè)備的運(yùn)行效率低于70%，是油氣集輸系統(tǒng)的突出問(wèn)題。油氣系統(tǒng)中存在著超負(fù)荷運(yùn)行和低效的情況，用于油田開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的各種設(shè)備，比如鍋爐、加熱爐注水泵和抽油機(jī)等，存在老化現(xiàn)象，缺乏定期和規(guī)范的維護(hù)和檢修，造成主要耗能設(shè)備的效率低下，系統(tǒng)可靠性差，造成設(shè)備故障、造成停產(chǎn)的事件也時(shí)有發(fā)生。

1.3 用能分布分散，利用率比較低

目前油氣集輸主要通過(guò)采用石油燃料獲得熱能，生產(chǎn)所需要的電力和動(dòng)力是由電網(wǎng)提供，由小型鍋爐和加熱爐提熱能，油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的用電、用熱主要采取分別供給的方式，分布也比較分散，利用率比較低。油田的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)中還存在腐蝕的問(wèn)題，比如管線穿孔和設(shè)備腐蝕等情況，如果沒(méi)有得到及時(shí)處理，可能會(huì)造成油氣集輸系統(tǒng)的無(wú)法正常運(yùn)行，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，影響運(yùn)行效益。

1.4 原有集輸設(shè)施不適應(yīng)性突出

能耗高方面，主要有原油水比例的變化，使原有集輸設(shè)施的不適應(yīng)性日益突出。油品存儲(chǔ)損耗不僅表現(xiàn)在蒸發(fā)、泄漏及計(jì)量誤差等方面，油罐自身也存在一定的問(wèn)題，油品自身的蒸發(fā)損耗與油罐的密閉性存在著非常密切的關(guān)系，密封不夠嚴(yán)實(shí)的油罐很可能會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象。另外，油尺、密度計(jì)、溫度計(jì)和取樣設(shè)備的精度都會(huì)對(duì)油品儲(chǔ)存產(chǎn)生巨大的影響。隨著采油新技術(shù)的不斷推廣，同時(shí)也增加了地面集輸系統(tǒng)油水分離、沉降、脫水和污水處理的難度，加之大部分采用加熱方式進(jìn)行集輸，系統(tǒng)自身消耗了大量能源，特別是老油田進(jìn)入高含水后期，開(kāi)發(fā)難度不斷增加，因此，集輸能耗也逐年上升。

二、油氣集輸系統(tǒng)降耗對(duì)策探討

2.1樹(shù)立科學(xué)的節(jié)能降耗觀念

要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，企業(yè)必須樹(shù)立起良好的科學(xué)發(fā)展觀，推動(dòng)能源消耗向系統(tǒng)化、集約化、社會(huì)化優(yōu)化配置的方向發(fā)展。油田企業(yè)應(yīng)充分利用油井進(jìn)入高含水后期，油井出油溫度和產(chǎn)液量較高的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)常年不加熱集油。油井進(jìn)入高含水后期，集油管道管壁的結(jié)蠟量明顯下降，應(yīng)充分利用高含水后期油井生產(chǎn)的有利條件，對(duì)油井實(shí)現(xiàn)不加熱集油，同時(shí)還要進(jìn)行低能耗油氣集輸配套的低能耗輸液、低溫游離水脫除及低溫含油污水處理的工藝攻關(guān)，實(shí)施不加熱集油及降溫集油等工藝，從而實(shí)現(xiàn)全過(guò)程低能耗集油，還可利用熱泵技術(shù)回收含油污水中的余熱。

隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，油田產(chǎn)水量及注水量將大幅度增加，使用熱泵提取含油污水余熱，可將其中的熱量回收給聯(lián)合站或轉(zhuǎn)油站采暖伴熱，另一部分用于集油或原油脫水，可收到明顯的節(jié)能效果。油井的不加熱集油分為單管不加熱集油、雙管不加熱集油、摻常溫水不加熱集油、摻低溫水集油和季節(jié)性不加熱集油。目前采油油井普遍采用了不加熱進(jìn)站、采油區(qū)計(jì)量站不加熱外輸?shù)燃夹g(shù)，減輕了管理難度。此技術(shù)目前已在大慶等十幾個(gè)油田得到大規(guī)模應(yīng)用，都取得了很好的效果。采取對(duì)老舊機(jī)泵進(jìn)行更新改造，安裝變頻器和調(diào)整泵的規(guī)格，進(jìn)行轉(zhuǎn)油站合并、脫水站改放水站，降低轉(zhuǎn)油站、脫水站泵管壓差，減少輸油耗電，也可提高集輸效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2加熱設(shè)備的優(yōu)化改造設(shè)計(jì)

加熱爐是油氣集輸系統(tǒng)里的主要供熱設(shè)備，很多因素影響著加熱爐的效率，比如爐型結(jié)構(gòu)、爐內(nèi)的熱損失、排煙溫度、余熱回收和燃燒器等都制約著增加了加熱爐的能源消耗?？梢詰?yīng)用先進(jìn)的加熱爐節(jié)能技術(shù)，首先淘汰更新落后的加熱爐，推廣使用真空加熱爐并采用高效的燃燒器，提高熱效率；其次要優(yōu)化加熱爐的監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)控加熱爐運(yùn)行情況控制各種異常的發(fā)生，控制加熱爐的運(yùn)行參數(shù)，減少不必要的熱損；還可以加強(qiáng)對(duì)加熱爐的維護(hù)、除垢工作，緩解加熱爐的損壞。

2.3不加熱集油和低溫集油工藝的運(yùn)用

在油田開(kāi)采后期，加熱處理含有大量水分的原油會(huì)造成能源的浪費(fèi)，加大生產(chǎn)成本，可以推廣應(yīng)用不加熱集油的新工藝。傳統(tǒng)的雙管摻水技術(shù)，雖然具有安全方便的優(yōu)勢(shì)，但是需要消耗大量的電能和熱能。不加熱集油包括單管和雙管不加熱集油、摻常溫水不加熱集油、季節(jié)性不加熱集油和摻低溫水不加熱集油。油田可以根據(jù)自身所處的開(kāi)發(fā)階段、原油特點(diǎn)、自然條件實(shí)施不加熱集油工藝，通過(guò)取消單管加熱流程中的進(jìn)口熱爐和計(jì)量站、集輸線上的加熱爐，簡(jiǎn)化加熱保溫系統(tǒng)，降低成本投入并且方便管理。

2.4應(yīng)用油氣混輸技術(shù)

油氣混輸技術(shù)是油氣集輸廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)，是將未經(jīng)分離的油、氣水介質(zhì)通過(guò)混輸泵經(jīng)海底管道運(yùn)輸?shù)接蜌馑幚斫K端，再進(jìn)行綜合處理。以往油氣集輸工藝運(yùn)用的設(shè)備比較多，投資成本比較高，不易管理，整個(gè)工藝流程需要經(jīng)過(guò)分離器、外輸泵、壓縮機(jī)和獨(dú)立的油、氣、水管道。油氣混輸技術(shù)只需要混輸泵和混輸管道就可以進(jìn)行外輸，能夠有效增加單井采收率，延長(zhǎng)油田壽命，簡(jiǎn)化例工藝流程。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著節(jié)能減排任務(wù)的日趨嚴(yán)峻，油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作對(duì)整個(gè)油氣開(kāi)采系統(tǒng)的正常運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益有重要意義，只有從油氣運(yùn)輸系統(tǒng)的客觀情況出發(fā)，深入分析當(dāng)期此系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和問(wèn)題，根據(jù)其特點(diǎn)分析節(jié)能降耗的對(duì)策，才能實(shí)現(xiàn)油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗目標(biāo)，為完成節(jié)能減排任務(wù)作出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]盧洪源.新時(shí)期油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)研究與分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2013，（19）.74

[2]陳進(jìn)峰.探討如何完善油田地面建設(shè)中集輸系統(tǒng)工藝[J].化工管理，2013，（16）.236