油气集输系统热能利用技术分析

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:毛国军 马平 裴崇庆
[导读] 摘要:随着社会经济的不断发展和科学技术的进步,能源问题已然成为全球重点关注的课题。
        中国石油华北油田分公司二连分公司  内蒙古锡林市  026000
        摘要:随着社会经济的不断发展和科学技术的进步,能源问题已然成为全球重点关注的课题。如何提高现有能量的使用效率,避免能源的浪费,是能源问题得到解决的重要方向。在油气集输系统当中,充分利用热能利用技术,有效利用集输系统当中热能,实现科学合理的能源使用,可以有效降低集输系统的运行成本。本文就当前油气集输系统热能利用技术的现状进行分析,并对当前热能利用技术的优化进行探讨,以期为油气集输系统热能利用率的提高提供参考资料。
        关键词:油气集输系统;热能;利用技术
        当前全球能源危机形势严峻,如何加强能源的有效利用成为全世界瞩目的课题。日本和美国是世界上热能利用最为充分的国家,然而热能利用率也仅为50%左右,剩余的热能都被浪费。我国热能利用效率仅为30%左右,其余部分都造成了浪费。热能的不合理利用不仅会损失掉大量的能源,造成成本的增加,同时会对环境造成一定程度的污染。如果可以采取有效措施加强对浪费掉热能的利用,将会节约大量的成本[1]。油气集输系统运行过程中,不仅需要耗费大量的热能,还会造成大量热能的损耗,如果可以将这些能量进行有效利用,可以有效减少油气集输系统的能量消耗,实现油气集输运行成本的合理控制。
        一、油气集输系统热能利用技术现状
        油气集输系统可以将各个分散的油井生产出来的石油天然气等产品进行统一集中,进行科学的初加工,将方便运输的合格油气输送到炼油厂或者用户当中。完整的油气技术系统通常包括油气分离系统、油气计量结构、原有脱水系统、天然气净化系统、稳定结构以及回收系统等。该系统的主要功能是实现各处油田产出物的收集、净化,将产品处理成为可以方便使用的原油、天然气和液化石油气等油田商品,并完成商品的运输和储存。
        油田集输系统在进行油气的输送过程中,油气集输站入口输入的产品温度较高,因此原油在管道内流动过程中会发生大量的热量交换,原油的的热量不断向外界传导,造成大量热能的损耗和浪费。到达集输站内的油气温度越高,则传输过程中损失的热能也会越多。作为油田能量消耗的主要环节,油田采油和注水系统与热能的浪费有着重要关系,油田产液量和注水量增加的同时,会造成消耗能量的增加,同时会为地面设备增加负荷,导致集输系统运行成本的增加。同时,由于技术系统密封性能不够理想,严重影响了系统的运输效率。作为集输系统的重要组成部分,集输管线的热能损耗是系统损耗的重要环节,如果输管线的保温效果不好,会造成管线内热量损耗的增加。
        二、油气集输系统热能利用技术优化
        (一)充分利用产出液的特点,降低热能的损耗
        针对油气集输系统热能损耗问题,可以在油田集输过程中采用低温、低能耗的传输运行模式,从而减少能量损耗。在油田开采过程中,由于采出液的含水量会不断提升,从而导致产出液温度相应提高。产出液当中含水量达到百分之八十为临界点,当超过临界点时,产出液会具有较好的流动性,而且温度也会很高。如果可以采取措施合理利用产出液的这项特点,就可以在实际操作过程中实现油气的不加热集输,实现集输系统热能消耗的减少[2]。


        (二)开发油田集输系统软件
        通过油田集输系统油耗分析控制软件的开发,可以为集输系统能量损耗各个环节参数分析提供帮助,充分利用计算机软件的优势,实现对油气集输系统热能损耗的动态监督和实时控制,从而实现对油气技术系统参数的及时调整,减少系统运行过程中的热能损耗。油田企业要将集输系统热能损耗情况作为各个部门的考核参数,加大技术系统热能利用技术的落实力度。
        (三)污水热量利用
        油田采油的产出液以及污水当中含有大量的热能,如果可以采取有效措施对热量进行回收和利用,将极大的减少系统热能损耗。可以将该部分热量应用于原油脱水或者供热当中,提高能量的利用率。
        (四)优化工艺和设备
        油田企业要加强对工艺和设备的优化,加强对于节能输油装置的应用。比如在选择离心泵的过程中,要选择合适的功率,对离心泵的节能特性进行评估。开展技术管道高效保温技术的研究,加强对于先进材料的使用,充分利用节能保温效用,促进技术管道保温性能的提升,减少油气集输系统运行过程中的能量损耗。在油气集输系统运行过程中,产液量和注水量随时发生变化,所以需要选择具有调节流量功能的集输泵[3]。可以充分利用当前先进的变频技术,该技术可以实现的调速范围较宽,可以实现无级变速,根据实际需求进行泵电机转动速度的调整,从而控制泵排量,实现节能的效果。注水量的增加会导致注水用电量的增加,可以采取有效措施促进注水效率的提升,实现注水井能耗的降低。注水过程中的能量损耗通常包括电机能耗以及注水泵和管线的能耗,在操作过程,可以对注水井的注水方案进行优化,提高电机和注水泵的工作性能,保证设备的正常运行,提高设备运转速度,对设备进行定期检查和维护,从而实现注水过程能量消耗的降低。在进行油田集输系统方案设计过程中,要对工艺流程进行全面分析和梳理,充分考虑产油量、产液量和注水量等参数对于能量损耗的影响,对集输系统工艺和设备进行优化,实现系统热能消耗的降低。
        三、总结语
        油田集输系统在运行过程中,需要耗费许多的能量,油田企业需要加强对集输系统热量利用技术的研究,将损耗的热量进行充分利用,实现能源节约的目的,保证系统运行成本的降低。要充分利用产出液的特点,减少热能的损耗,加强对油田集输系统软件的开发利用,对系统运行各个环节的热能进行分析,优化工艺和设备,实现集输系统能量利用率的提升,降低系统运行成本,提高企业经济效益,保证油田企业健康稳定发展。
        参考文献
        [1]杨霄.油气集输系统能耗与能量综合利用[J].全面腐蚀控制,2020,v.34; No.238(01):72-74.
        [2]张永飞,夏光铭,赵玉红,等.探讨油气集输系统耗能分析及节能措施[J].中外企业家,2020,No.674(12):239-239.
        [3]郑莲慧.油气集输工艺技术与节能降耗[J].化工管理,2020,No.547(04): 186-186.
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