張萍 何曉玲 董亞楠

玉門油田分公司酒東采油廠 甘肅酒泉 735000

1 油氣集輸系統(tǒng)能耗特征

隨著油田開(kāi)發(fā)的深入，油氣集輸系統(tǒng)的能源消耗已大大增加。油氣集輸系統(tǒng)的能耗具有以下特征：一是油氣加工變得越來(lái)越困難，能耗也很高。尤其是在油田開(kāi)采的后期，油氣的開(kāi)發(fā)和加工難度急劇增加，能源消耗也持續(xù)增加。二是由于大多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備用于石油和天然氣生產(chǎn)，因此熱量不能很好地散發(fā)，從而降低了設(shè)備的運(yùn)行效率。比如，加熱爐的運(yùn)行效率通常小于75%。三是為了在油氣集輸系統(tǒng)中獲得熱能，其中大多數(shù)都使用高質(zhì)量的石油作為燃料。四是油田的生產(chǎn)需要消耗很多的電力，目前熱力與電力利用率很低，電網(wǎng)提供大部分電力，而熱能主要用于提供加熱爐熱量[1]。

2 油氣集輸系統(tǒng)的能耗現(xiàn)狀和原因

油氣損耗大，能耗高是當(dāng)前油氣集輸系統(tǒng)的主要問(wèn)題。高能耗主要是指油水處理過(guò)程中的高能耗。對(duì)于出現(xiàn)的新問(wèn)題，過(guò)時(shí)的技術(shù)與過(guò)時(shí)的設(shè)備無(wú)法很好地解決問(wèn)題，因此需要加大轉(zhuǎn)換的力度。油氣損失最大的是油氣在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的損失與揮發(fā)，應(yīng)加強(qiáng)油氣集輸系統(tǒng)的密封性。油氣集輸系統(tǒng)的能耗主要包括以下兩個(gè)方面：

（1）油井生產(chǎn)的原油中的高水分含量進(jìn)一步增加了石油加工的難度，導(dǎo)致石油加工成本的增加，能源更多的消耗。當(dāng)前，在中國(guó)大多數(shù)油田的開(kāi)采后期，從油井中提取的原油中的水含量將逐年增加，但所提取的油的質(zhì)量卻逐年下降。隨著時(shí)代的發(fā)展，反過(guò)來(lái)增加了原油加工的難度，原油加工設(shè)備也逐年改進(jìn)。由于現(xiàn)階段石油加工設(shè)備的負(fù)荷過(guò)大，功耗逐漸增大。

（2）油氣集輸設(shè)備與現(xiàn)代油田開(kāi)發(fā)不符。當(dāng)前，油田的環(huán)境十分復(fù)雜，并且油田的操作難度也在增加。尤其是，某些重油田的開(kāi)采比預(yù)期的要困難得多。與此同時(shí)，儲(chǔ)運(yùn)困難也很明顯。但是，中國(guó)許多油田仍然使用傳統(tǒng)的集輸技術(shù)，使得集輸系統(tǒng)的性能不再足以滿足油田生產(chǎn)的需要，增加了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和能源消耗。

3 油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能進(jìn)展

3.1 自然不加熱集輸技術(shù)和低溫集油工藝

盡管傳統(tǒng)的雙管水混合技術(shù)具有安全性，可靠性和易于處理的優(yōu)點(diǎn)，但會(huì)在使用中造成大量能源浪費(fèi)。不加熱集輸分為雙管不加熱集輸、單管不加熱集輸、季節(jié)性的不加熱集輸以及常溫水摻入的不加熱集輸。由于不加熱集輸?shù)拿黠@優(yōu)勢(shì)，不加熱集輸已廣泛用于油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中。自然不加熱的集輸技術(shù)可以將水分含量超過(guò)60%的原油轉(zhuǎn)化為油包水乳液，再轉(zhuǎn)化為水包油乳液，在運(yùn)輸原油時(shí)大大降低了流動(dòng)阻力，如表1。

3.2 含油廢水中回收余熱

使用卡諾反向循環(huán)的熱泵可以使工作流體從低溫下的廢熱中吸收熱量，并將熱量釋放到熱量回收裝置中。使用熱泵可以有效地利用含油廢水的廢熱，并提升能源利用率。熱泵在中國(guó)一些油田已經(jīng)得到很好的應(yīng)用，比如吸收式熱泵在勝利油田有更好的應(yīng)用效果，壓縮熱泵已經(jīng)在大慶油田得到了很好的應(yīng)用[2]。

3.3 注意加熱爐的節(jié)能

影響加熱爐熱效率的主要因素是：燃燒爐的燃燒器，類型，爐體的熱量損失和空氣系數(shù)。為了提升加熱爐的效率，應(yīng)加強(qiáng)以下幾點(diǎn)。一是，增加使用高效加熱爐。在油田的發(fā)展過(guò)程中，有必要用新的高效加熱爐代替過(guò)去熱效率降低的加熱爐。加熱效率對(duì)空氣消耗有很大影響。設(shè)備離開(kāi)工廠時(shí)效率低下，因此無(wú)論后期如何加強(qiáng)管理，都難以達(dá)到預(yù)期的效果。因此，高效的燃燒器非常重要。二是，為確保燃料完全燃燒，應(yīng)選擇高質(zhì)量的燃燒器。調(diào)節(jié)空氣系數(shù)，使燃料完全燃燒，提高效率，達(dá)到節(jié)能的目的。另外，有必要加強(qiáng)對(duì)集輸系統(tǒng)的定期清潔與定期維護(hù)。當(dāng)前，油田中使用的大多數(shù)加熱爐都使用含油廢水，該廢水含鹽度高，設(shè)備結(jié)垢的可能性高，這會(huì)影響傳熱，所以必須要定期清潔集輸系統(tǒng)。

3.4 通過(guò)改變油水泵的頻率來(lái)節(jié)省電能的目的

在開(kāi)采油田時(shí)，許多運(yùn)行參考數(shù)與實(shí)際情況相符，因此，當(dāng)原油運(yùn)輸量發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)更改特定的運(yùn)行模式以滿足需求。例如，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，更改泵數(shù)等。這些特定方法中使用最廣泛的方法是控制閥門以適應(yīng)油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)際情況的變化。當(dāng)前，傳統(tǒng)測(cè)量調(diào)整操作參數(shù)的精度非常低，在此過(guò)程中會(huì)發(fā)生大規(guī)模的能源浪費(fèi)。通過(guò)變頻技術(shù)或?qū)υO(shè)備的合理科學(xué)使用，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)油泵的變頻速度。改變電動(dòng)機(jī)的輸入頻率將直接改變電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并進(jìn)一步調(diào)整驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以確保泵的工作區(qū)域在合理有效的范圍內(nèi)。這不僅可以保護(hù)泵的壽命，而且可以節(jié)省能源。變頻調(diào)速技術(shù)可以大大提高采礦設(shè)備的工作效率，合理科學(xué)地使用變頻調(diào)速技術(shù)可以有效的節(jié)省電能[3]。

表1

4 結(jié)語(yǔ)

油氣的集輸是中國(guó)油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中最重要的部分，是一個(gè)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)。集輸系統(tǒng)的能源消耗直接影響整個(gè)油田的經(jīng)濟(jì)效益。所以節(jié)約能源和降低技術(shù)系統(tǒng)的消耗變得迫在眉睫。這是新時(shí)代環(huán)境保護(hù)的必然要求與科學(xué)發(fā)展，節(jié)約能源的大趨勢(shì)，對(duì)提升油田的經(jīng)濟(jì)效益也至關(guān)重要。