大港油田公司第三采油厂
摘要:根据节能转化的基本规律,给出了油气集输系统站,管道两个基础研究系统的能耗指标,并在此基础上确定了系统的能耗指标,对效率和平均管道进行平均加权,同时选择能量损失率,基本单位等作为热损失率/压力损失率,作为收集/运输系统各部分的能耗分析指标,完全可以从水平评估和分析能损,基于此基础的节能潜力预测是合理有效的。
关键词:油气集输系统;能耗评价;能损分析
油气收集和运输系统是一个完整的过程系统,用于收集、处理和运输油井中产生的流体。在生产过程中会消耗大量电能和热能,这不仅是油田的生产能源,还是油田节能的主要目的。油气收集和运输系统的节能测试和监测,能源消耗状况评估,能源消耗分布调查,能源损失的薄弱环节分析,节能潜力的计算以及改善系统能源利用的基础。产品是油田节能的重要环节,油气收集和运输系统的能耗单位可分为两个基础研究系统。一种是具有外部能源供应的各种站(包括由单个井口加热的油井),而消耗能量的管道却不同。在对基础研究系统进行测试和分析的基础上,进行平均加权,最终获得整个油气开采和运输系统的能耗评估和分析结果。
一、能耗评价指标
根据能量守恒和转换的基本定律,对于给定的系统,输入能量=输出能量+系统的各种损耗。在建立油气开采和运输系统两个基础研究系统的能量平衡模型的基础上,可以得出各自的能耗评估指标。首先车站能耗评估指标包括效率和单位能耗,前者具体是能量效率、电能利用和热能利用,而后者具体是单位处理流体(油)和每单位处理流体的气体消耗(油消耗)。其次管道能耗评估指标是指介质进出管道所消耗的能量与进入管道的能量之比,包括能量损失率、单位为质量。最后系统能耗指标包括效率、单位能耗和平均管道能耗率。效率是指电站的平均效率,电能的平均利用率和热能的平均利用率。单位消耗量是指单位处理液(油)的能力,单位处理液(油)的动力消耗以及单位处理液(油)的气体消耗量。平均管道能量损失率定义为系统中通过进入管道各部分的中等能量在系统中测试的管道能量损失率的加权平均值。传统上,“效率”,即系统的“输出能量”与“输入能量”之比,用于评估管道的能耗,但是管道不是能量转换设备,而是“能源供应”。管理效率的指标不明确,因为没有物理意义。介质的“能量损失”与“输入能量”之比被定义为“能量损失率”。这反映了管道的传输能力,可以合理地判断其能耗。以某城市油田脱水站为重点,选择辖下的两个换油站和四个油井进行应用研究,测试原油集输系统的能量平衡,测试能耗数据用于单位。它还计算系统效率和能耗,如表1所示。计算能效、热能利用率和电能利用率,分子的“内部和外部”必须是通过分母的“供应能量”产生技术价值的部分。例如,对于中转站。 从分子上讲,主要是加热炉的气体消耗和各种机械泵的功率消耗。作用是加热“水混合物/热水洗涤液”,加压“外部液体注入/水混合物/热水洗涤液”,并且“这部分介质可以忽略,因为它未经处理”。简化并专注于系统的处理能力,反映了系统真正有用的部分,使其更清晰、更准确。表1列出了单位能量所消耗的单位能量所消耗的能量。脱水站的收集和运输系统的平均站效率为54.1 l%,平均管道能量损失率为11.81%,平均热能利用率为55. 81%,平均用电率为39.37%,吨气耗为11.96 rn3/t,吨耗电为15.35kWh,综合能耗为23.77l(g(标准煤/吨(石油),热能和电能的利用率不高,表明具有一定的节能潜力。
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二、能损分布分析
度量标准只能在宏观级别评估能耗设备或系统的总体能耗,但无法确定能耗过程中的每个环节是否合理。确定能源转换、传输和使用过程合理性的基础是分析指标。收集和运输系统的能量损失分配的主要部分是各种管道,转运站和集中处理站。找出总能量损失各部分的比例,并深入分析能量损失各部分的结构该配置对于节能翻新具有重要指导意义。因此,可以选择热损失率和压力损失率作为集热系统的各部分的能量消耗分析指标。前者定义为系统各部分所损失的热能与系统所损失的总能量之比,后者是系统各部分的损失。压力能量占系统总能量损失的百分比。表2显示了收集和运输系统各部分的能量损失与总能量损失的比率。收集和运输系统的井口管网中的早晨热损失占总能量损失的44.84%。从输油站到脱水站的管道中的热损失占总能量损失的24.84%。两者之和为69.68%的中转站热量损失占总能量损失的21%。61%的人表示,集体和运输系统的管道和转运站的热损失是当今的主要能源消耗,节能转换需要集中在管道和转运站。
三、节能潜力预测
可以通过以下方法确定管道的能量损失率,用聚氨酯泡沫黄色外套绝缘材料代替沥青绝缘材料,在某些裸露沟槽的位置加强绝缘材料,并使用一种方法来填充浮土。可以通过改善来减少,可以适当降低排气温度。表3给出了集体运输系统在加强炉体保温措施以增加炉负荷,提高加热炉效率后的节能潜力预测结果,以及上述节能技术改造措施。从表3可以看出,集输系统的节能改造后,平均电站效率为58.02%,可提高3.91%。管道平均能量损失率为10%,可降低1.81%;热能利用率为59.57%,可提高3.76%。电能使用率为43.69%,可提高4.32%。年节电8.22×105kW•h,年节气3.83×105m。
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四、结论
基于节能规律提出的油气集输系统能耗评估/分析指标,与常规能耗测试计算方法相比,着重于系统的过程功能。与其他同类系统的能耗水平,节能技术改造措施以及基于此方法的节能相比,它具有含义明确的特征,可以发现系统本身能耗的薄弱环节,潜力分析是合理且可操作的。
结语:综上所述,油气收集和运输系统是一个完整的过程系统,用于收集、处理和运输油井中产生的流体。在生产过程中会消耗大量电能和热能,这不仅是油田的生产能源,还是油田节能的主要目的。在对基础研究系统进行测试和分析的基础上,进行平均加权,最终获得整个油气开采和运输系统的能耗评估和分析结果。
参考文献:
[1]董立伟.油气集输系统的能耗评价与能损分析[J].中国新技术新产品,2016(17):29.
[2]李雪峰.油气集输系统的能耗评价与能损分析[J].应用能源技术,2009(06):5-7.