应用油气集输工艺技术提升节能降耗水平

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年6期   作者:李娟丽 王 玲 刘国焕
[导读] 原油集输工艺主要环节包括收集、输送以及初级处理等,原油集输工艺的运行能够确保油气产品的稳定性和高效输送,
        李娟丽  王 玲  刘国焕
        长庆油田分公司第一采油厂王窑集输大队,陕西 延安 716000
        摘要:原油集输工艺主要环节包括收集、输送以及初级处理等,原油集输工艺的运行能够确保油气产品的稳定性和高效输送,该工艺技术在实际生产过程中有着非常重要的作用。油气集输系统将油井采出液汇集、处理和输送,在整个系统运作的过程中消耗着大量的能源,构成开采成本中的较大部分。降低能源消耗,提高输送效能,是关系到降低石油开采成本,提高企业效益的重要课题。
        关键词:油气集输系统;节能降耗;现状;对策
        油气资源是经济社会发展领域的重要能源资源,在当前的发展背景下,油气资源的需求量逐年增加,资源供需分布不均匀的矛盾日渐突出,为有效解决这一问题,在油气工程的实施中,油气集输系统的构建成为关键。传统的油气集输系统中存在着较大的能源消耗,不仅造成了油气资源的巨大浪费,也不利于油气工程经济和社会效益的实现。因此,在当前的技术条件下,必须要加强对油气集输系统的节能改造。
        1 油气集输系统节能降耗技术
        1.1 原油脱水技术
        国外的原油脱水技术虽然比较先进,但在具体的应用中,要在特定的矿场条件下开展,原油脱水工艺应用时,有关人员需充分考虑输油系统的特征、原油的物理化学特性、含水率等基本情况,以保障工艺应用的科学性。国内外技术水平发展的不一致使得在原油脱水处理的过程中,净化油质量指标也存在着一定的区别。根据我国油田开采的具体情况,积极加大了低能耗油气集输系统配套技术的改进,形成了油田高凝原油不加热一段脱水获得合格净化油的新技术,这一技术在很多的油田工程中都得到了有效的推广。
        1.2 污水处理技术
        在油田污水处理方面,国内外的技术差异性非常小,实际的处理中主要包含了除油和过滤环节,将含油污水加以处理以后可以直接用于地层回注,比如,美国得克萨斯贝克斯油田,含油污水在经由处理以后,直接经由气浮选、双滤料过滤等就可以达到回注处理的要求。在我国,随着油田处理工艺的日渐进步,高、中、低渗透层注水水质的指标得以统一,形成了一套完善且统一的污水处理标准,在处理时经由混凝土除油、缓冲、压力过滤等阶段,保障了污水处理的良好效果。
        2 油气集输系统能源消耗现状
        在油气工程中,集输系统是整个工程中的关键构成,承担着油气输送的任务,在整个系统的运行过程中,存在着非常大的能源消耗,尤其是在开采的后期阶段,其能耗量非常高。综合当下油气集输系统的能耗现状,主要体现在:油气蒸发过程中存在着一定的损耗,且在油气水处理环节同样也存在着一定的能耗;系统中包含了加热设备非常多,这些加热设备在运行时同样存在着非常到的能耗,运行效率难以保障;工艺流程复杂;余热资源未得到有效的利用;设备故障频繁出现,能耗严重;油气资源输送过程中存在着一定的能耗,系统的运行成本较高。油气损耗是指油气资源在运输过程中会出现挥发现象,因此需要加强密闭工作才可以减少油气资源的消耗,极速系统的损耗主要表现在以下三方面。
        (1)从油井中所开采出来的流体含水量较大,在该过程中不仅会增加油气资源的处理难度,相应的处理成本也会增加。目前我国很多油气田已经进入了高含水期,油气田中的含水量也不断呈现出上升趋势,原油的质量也会有所降低,会严重增加后期原油的处理难度,对设备的处理要求也会越来越高,从而会增加相关设备的负荷,能源消耗也会增加。
        (2)采油生产过程中会利用到机械设备,由于目前对机械设备的管理不到位,一些设备出现老化的现象,导致电能利用率低,造成更多的电能消耗,并不能有效地提升设备功效,设备在进行转换的过程中损失比较大,浪费了很多的电能,机采井已经成为高耗电的场所。由于我国自主创新能力不足,导致抽油机设备在节能设计方面不完善,会消耗大量的电能,没有转换成有用功。


        (3)对于采油生产管理力度不完善,没有对油井进行合理的掺水,导致油井中的温度过低,油井中流体阻力较大,容易引起能量消耗过多的现象。在采油生产过程中管线腐蚀严重,会造成热能泄漏的现象,因此油田企业必须对加热设备进行保温处理,才能更好协助采油生产工作。在加热设备运行的过程中没有节能设计,就会造成燃料消耗增多的情况,提高了油田的投资成本。
        3 应用油气集输工艺技术,提升节能降耗水平的对策
        3.1 合理设计加热设备
        加热设备是油气集输系统中的重要构成要素,作为供热设备,其在运行的过程中会存在一定的能源消耗,因此,在集输系统的节能改造中,需要结合系统的运行需求,来对加热设备加以合理设计与改造。市场上的加热设备种类繁多,不同类型的加热设备在运行时,会由于结构、性能等特殊性存在能耗区别,因此,节能改造和设计要从加热设备的优化配置出发。首先,专业人员需结合集输系统中的加热设备配置需求,来使得加热设备的结构可以符合系统要求,必要情况下选用引射式辐射管,通过这一方式来减小炉内的热量损失;其次,系统运行时,对所产生的余热加以有效回收和利用,尽量选用最为先进的加热炉装置,实时观测和掌握加热炉的运行情况,保障各个参数设计的科学性;定期对加热设备加以检修与维护,避免加热炉运行故障所造成的能耗。
        3.2 积极回收余热
        如果在油气集输系统运行时的余热难以得到有效的回收与利用,同样会使得系统存在较大的能耗,因此,在节能改造中,需利用先进的设备与技术,来实现余热的回收,比如,可以利用热泵来回收余热资源,具体的应用过程中,需利用热回收装置将余热充分吸收起来,诉后,在高温状态下,将这些所吸收的低温余热转化为高温热能。
        3.3 正确采用低温或者不加热的集油工艺
        在油田资源的开发过程中,当进入开采的后期阶段时,往往会选用不加热集油工艺来进行资源开发,这一工艺在应用时,有效克服了传统加热集油工艺的限制,使得含水原油可以得到有效的利用,实现了生产成本的控制。因此,对油气工程而言,在条件允许的情况下,应加大对不加热集油工艺的应用。传统的工艺条件下,所使用的多为双管掺水技术,这一技术应用时的能耗非常严重,而不加热集油工艺下,双管和单管掺水技术可以同步应用,简化了加热保温系统的构造,提升了运行效率。
        3.4 适当应用油气混输等新技术
        在当前的油气集输系统改造过程中,油气混输作为一种新型的工艺和技术,其应用效果非常理想,可以使得集输系统的节能目标得以充分实现。在海洋石油资源的开发过程中,混输技术的应用优势非常突出,这一技术的原理为:没有被完全分离出来的气、油、水等介质可以经由该输送系统输送到油气水处理终端,在此输送的过程中,海底管道和混输泵是关键中介,最终所输送的介质可以在输送终端被处理。油气集输系统运行的过程中,所涉及的各种设备非常多,日常的管理难度非常大,且系统建设的成本较高,在节能降耗的背景下,对该系统的节能改造非常重要,要通过混输技术的应用,在系统中配置混输管道和混输泵,省去了传统的输送中介,输送程序大大简化,有效保障了输送的便捷性,提高了输送的整体效率,也实现了节能目标。
        4 结束语
        近年来,在油气行业的快速发展过程中,针对传统油气集输系统中存在的能耗过高问题,为实现可持续发展的战略目标,帮助油气工程实现更大的效益,就必须要积极加强油气集输系统的节能改造,降低系统能耗,提高系统运行效率。
        参考文献:
        [1]王婧.油气集输系统节能降耗现状及对策分析[J].科技与企业,2015(13):110.
        [2]彭飞.油气集输系统节能降耗现状与对策浅谈[J].石化技术,2018,25(10):307.
        [3]侯世珍,游丽英.油气集输系统节能减排措施研究[J].科学与财富,2017(Z1):165-166.
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