节能降耗技术在油气集输工作中的应用

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月第6期   作者:王伟 赵滨
[导读] 如今我国的油田开发日益加深;油井状况变得非常复杂化
        摘要:如今我国的油田开发日益加深;油井状况变得非常复杂化;在进行石油开采的时候所要面临的难度在快速增加。在整个油田生产阶段油气技术会直接对其造成很大的影响。目前有很多的油井在进行开采阶段液体含水量也达到了了全新的高度;特别容易导致油气集输系统的损耗与日俱增;因此;有效的做好油气集输系统的节能降耗等工作进行有效的分析研究。
        关键词;油气集输系统;节能降耗技术
1 油气集输系统能耗特点
        (1)油气水处理能耗高,油气蒸发损耗高。
油田开采后期,原油含水量高达 80%以上,使油气处理难度加大,处理装置的负荷加大,能耗加大。同时,一些老油田还采用传统的工艺流程,系统密闭有待提高。
        (2)热负荷分散,产热设备数量多、运行效率低。油田广泛采用的加热炉,平均运行效率低于75%。
        (3)普遍采用燃烧高能质的石油燃料以获取热能。
        (4)生产用电量大,电、热力采用分产、分供的方式,利用率低。即动力或电力几乎全部由电网供给,热能则由小型锅炉和加热炉提供。
2 降低油气集输系统的能耗的重要性
        在深入化的油田开发阶段中,石油开采工作的开展难度也在不断提升。油田在生产中所拥有的一个至关重要的环节就是油气集输工作,因此,油气集输技术的整体水平以及能量的整体耗损程度对于油田在运营中所带来的效益会受到直接影响。如今,所开采出来的液体中含水量也是最高的,也必然会导致油气集输系统中的能源消耗大幅度的增加,所以,如今的把油气集输系统中所拥有的能源进行有效地降低变得特别重要。
在日益加深的油田的开采量当中,如果油田在进到高含水后期的开采过程中,就可以选择常年不用加热的方法来做好集油的任务,在进高含水后期的开采中,油中所含有的温度不断地提升,在正常情况下原油中实际的含水量就会高出八成,而发生这种情况则会说明原油早就已经发生的转相,而在开采出来的液体所呈现出来的状态时流动型。根据另一个方面来讲,在这种过程中原油通常是不会在管道壁进行结蜡,所以,这种情况在出现的时候也会存在很多的油井在经过不加热的情况下就可以进行正常的开采任务。依照相关的统计数据来看;此类的油井中高含水逐年增加,所以这种油井是不需要进行加热处理的,为此在一般情况下就可以经过选取双管出油的方法来进行热洗的工作。
3 油气集输系统的节能措施和新技术应用
        针对上述的油气集输系统能耗特点和原因,以及前人的研究成果,通过新技术的推广可以达到节能降耗的目的。
3.1 原油降温集输技术
        随着油田进入高含水期,传统的集油工艺技术,消耗大量热力和电力。近年来,各大油田都在大力推广原油降温集输技术。例如辽河油田的稠油集输系统,将三管伴热输送流程,改为井口掺液输送双管流程,有效降低了成本。大港油田应用单管常温集油技术简化原有的集油系统工艺流程,通过在单管加热流程上取消井口加热炉后,精减了加热保温系统,降低投资和管理成本,节能效果显著。梁钊提出当含水率超过转相点而产液量低于100t/d或者处于转相点周围的油井可以采用降温集油方法,不同情况相应的措施有:不加剂掺常温水、加流动改进剂、降低掺水温度。目前,单管常温集油、双管不加热集油、掺低温水环状不加热集油、低温采出液游离水脱除、离心泵输送低温含水原油等技术在大庆等多个油田得到推广并取得良好效果。
3.2 加热炉节能措施
        加热炉是油气集输系统中的重要供热设备,影响其效率的因素有:炉型结构、燃烧器、炉膛热损失、空气系数、排烟温度、余热回收等。
目前,加热炉节能技术应用有:1)高效燃烧器;2)真空加热炉;3)加热炉优化运行监控系统;4)加热炉安装物理清洗装置;5)加热炉引射式辐射管;6)加热炉涂层。降低加热炉耗能可从以下几个方面入手:1)首先,要选择高效加热炉,如高效的燃烧器、真空加热炉等。2)其次,加强管理,控制加热炉的工作参数,合理调整空气系数,减少不必要的热损失。例如,采用无机传热余热利用装置、高温节能涂料和自动比例式转杯燃烧装置等节能技术。3)定期维护,除垢,缓解加热炉的腐蚀、损坏状况。此外,节能还可以采用新技术:多井式加热炉。

多井式加热炉是一台加热炉可以同时对2~4口气井进行加热和节流,可以同时满足高压气井节流加热的需求。
3.3 油气混输技术
        油气混输技术是海洋石油工业的一门新兴技术,是将井口流出物中的油、气、水三相介质,在未经分离的情况下,直接用混输泵经海底管道泵送到油气水处理终端进行综合处理的工艺流程。传统的海洋油气集输工艺,需要分离器、外输泵、压缩机以及独立的油、气、水海底管道,不仅设备众多,投资大,而且管理成本高。随着油气混输技术的推广,仅需混输泵和混输管道即可实现外输,减少了设备的投资和海洋平台的占地,增加了单井采收率,直接增加了海上油气田的效益,因此混输技术具有很好的应用前景。锦州20-2凝析气田是我国第一条应用了油气混输管输的海上气田。
3.4 节能降耗配套技术
        (1)采用大罐气体回收设备。在联合站的油罐上安装大罐气体回收装置,并逐步取消一批单井拉油罐,更换为密闭输送,减少油田油气损耗。
        (2)采用节能异型抽油机,提高单井节能。例如,大庆油田开发了包括两项创新梁式泵机组,三节能电机,以及两个创新的控制设计。游梁式抽油机系统的效率在使用了这些创新的节能技术后大大提高。以及针对大庆的卫星油田的特点,近年来应用电潜往复泵送系统(ESRP)代替游梁式抽油机,取得明显节能效果
        (3)污水处理采用高效的除油技术,简化为一级除油和一级过滤流程;对部分水质要求较低的污水站采用高效多功能处理技术。热泵回收含油污水余热技术,利用热泵能将低品位热能转换成高品位热能,从而提高能源的有效利用率。例如,大庆油田采用压缩式热泵方案,胜利油田采用吸收式热泵方案,回收含油污水低品位余热,节能效果十分显著。
3.5 其他节能技术和措施
        (1)寻找燃油的替代品。目前,国内已经开发和应用水焦浆、水煤浆和油焦浆等新型燃油替代品。
        (2)为解决外输泵“大马拉小车”现象,用高效泵代替低效泵,大泵代替小泵,加强输油泵的维护,使输油泵的运行将更加平稳,提高泵效。以往通过节流调节泵的排量,经济性差。采用变频调速技术,则可通过改变变频器的输出频率来改变同步转速,实现电机的凋速,从而改变泵的排量、扬程,实现经济运行。
        (3)ZGM 超导节能加热器推广应用;用(LACT)撬装式计量车装置实现无人值守;智能温压控制装置应用等。
4 提升信息化水平,完善程序管理
        在现代的油气开采中拥有至关重要的作用就是信息技术进行的有效发展,在油田开采阶段快速实现了管理信息化,在油气集输系统中就可以对数据的采集以及分析和传输同步完成,同时也会为管理人员的决策进行有效的给予相关的信息,从而有效的完善油气水或者是原油外输计量系统,而对信息技术则会使用的更为严格,有效的控制住高效的加热或者是机泵变频闭环等,对于管线和储罐以及污水中的用电量以及加热炉或者是燃料油气自动计量分离设备实时的监控得以快速的实现,从整体上对运行的程序进行完善,提升油气集输系统的整体工作效率,节约生产中所产生的成本,对经济以及社会效益进行有效的提升。
5 结束语
        在现代的油田生产阶段中油气技术工艺技术已经成为其中不可缺失的构建单元而存在着,而且也是能源消耗最大的一个方面,所以埋在锅炉整体运行阶段所产生的能源消耗具体情况会对油气运行带来的经济效益有着最为直接的影响。目前所使用的油气技术工艺的阶段当中,一定要把节能降耗作为第一基础准则,在经过对油气集输系统总所拥有的基本发展情况来看,如今所存在的问题或者是以后的处理方式等进行更深层次的分析,在利用最为先进的节能降耗技术,这样才可以有效达到降低能源消耗、节省油气在运行中的成本,促进油田在开发中所拥有的经济效益得到最大限度的提高。
参考文献
[1]、油气集输设备的科学运行与维护措施分析[J]. 凌江,杨玥瑢,黄姝雯.??中国设备工程.?2019(03)
[2]、关于油气集输处理技术的探讨[J]. 徐栋.??化工管理.?2019(05)
作者简介:王伟,女,2004年12月参加工作,注水高级,目前从事集输工作。
作者简介:赵滨,男,2010年1月参加工作,井下作业工技师,目前从事油气田开发工作。
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