1长庆油田分公司第一采油厂杏河集输大队 陕西延安 716000 2长庆油田分公司第一采油厂杏河作业区 陕西延安 716000 3长庆油田分公司第一采油厂杏北作业区 陕西延安 716000
摘要:油气集输系统是我国现目前重要的油田工程组成部分,与供电、供水等诸多配套设施之间有着紧密联系,共同构成了一整套大型的油气生产体系。对集输系统中的生产以及运行等方案展开合理优化,能够在很大程度上降低生产成本的投入,并保证油田产量得到有效提高。
关键词:油气集输系统;运行效率;措施
1 油气集输系统能耗
1.1 能耗评价指标
按着能量守衡及转换理论,制定出油气集输能量平衡模型。油气站场可以把能源利用率、能源效率、单位处理液气耗和电耗、单位处理液综合能耗作为评价标准。集输管道可以采用管道能损率、输送介质所需的能量、单位质量输送介质在管道单位长度消耗的能量作为指标,集输系统的能耗评价指标主要有管能线损率、单位消耗和效率。
1.2 能损分布分析
能耗分析指标可以在宏观角度对集输设备和系统能量消耗情况进行评估,但无法判断能量使用过程的合理性。油气集输系统能量损耗主要存在于转接站、集输管网和处理站,分析不同部位的能耗情况,确定能耗的主要构成,从而对集输系统节能改造起到很好的指导意义,可以采用热损率、压损率作为油气集输系统节能分析指标。
2 油气集输系统节能措施
2.1 加热炉节能降耗
在原油脱水、原油加热、油井掺水等作业的过程中,都需要使用到加热炉,由此可见,加热炉是油气集输系统中最常见的设备,对加热炉进行节能降耗可以为整个系统的节能降耗做出重大贡献。一般情况,加热炉的能耗主要与加热效率和加热炉的类型有关,为了降低加热炉的能耗,并提高加热炉的运行效率,首先需要引进运行效率较高、技术相对较为成熟的加热炉,同时,工作人员需要保证加热炉内的燃料可以得到充分燃烧,防止出现能量浪费问题。加热炉的空气过剩系数也会对其能耗产生重要影响,如果空气过剩系数相对较高,则气体将会从加热炉中带走一定量的热量,进而使得加热炉的运行效率降低,如果空气过剩系数相对较低,则加热炉中的燃料将不会被充分燃烧,由此可见,加热炉的空气过剩系数必须保持正常数值,进而减低加热炉的能耗。
2.2 余热回收
在原油处理的过程中,污水也将会带走较多的能量,此时就会引发能量浪费问题,针对此问题,油田企业可以通过使用载热介质循环的方式,对余热进行一定的回收。同时,目前国外很多油田都已经引进了专门的余热回收装置,这种装置可以将低温物体中的热量传输到高温物体中,该装置的使用可以使得能量传输效率大大提升,这也是低温余热回收的重要途径,因此,我国油田需要引进该种装置,通过使用余热回收装置,达到节能降耗的目的。
2.3 低温集油
目前,我国大多数油田都是通过加热的方式进行集油,该种方式会消耗大量的能量,因此,油田企业可以采用低温集油工艺。所谓的低温集油工艺主要指的是通过油井的生产压力,在原油保持自身温度的前提下,将其输送到集油管道之中,该种工艺不但可以使得能量消耗大大降低,同时,该种工艺较为可靠,设备的管理和操作相对较为简单,油田企业可以在对自身集输系统进行合理分析的基础上,引进低温集油工艺。
2.4 油气混输
目前,油气混输技术逐渐得到了应用,所谓的油气混输主要指的是在油气并没有得到完全分离之前,通过混输泵和混输管道,将油气资源输送到处理终端,然后再对其进行深度处理,该种工艺较为简单,所需要的设备费用相对较少。对于产量较少且较为偏远的小型陆上油田而言,也可以采油油气混输技术,对油气资源进行集中处理,降低油气处理费用,达到集输系统节能降耗的目的。
2.5 建立油气集输系统信息化管理平台
通过建立油气集输系统信息化管理平台,及时掌握各种设备以及整个集输流程的相关信息,有利于工作人员采取针对性的措施进行管理。引进信息化管理平台以后,工作人员就可以了解整个系统的能耗信息,发现能耗异常点所在位置,并采取有效的措施降低系统能耗,同时,工作人员还能掌握设备的运行信息,在设备运行超过额定数值以后会进行报警,工作人员通过了解设备的运行信息,可以及时对设备的运行方案进行调整,最终做到设备最优化运行。
3 提高油气集输系统运行效率的措施
3.1 合理优化油气处理区域
众所周知,油气集输所应用的基本原理就是合理匹配设计与生产能力,将开采区与油气加工展开科学优化以及集中性处理,并借助相应的技术手段来不断缩减油气加工的规模与流程。即便是在必要的时候,也能够通过停运一些脱水设备或者是原油电脱等方式,来尽可能减少对能源的损耗,实现对油气加工各项成本的节省。
3.2 增加或者维持能量
第一,缩减开式流程,并做好气密运输工作。合理布局机采与集输系统,科学应用多相混合型的运输泵,在同一个管道中将油气水进行混合并展开密闭式运输,这样既可以降低井口处的回压,还能增加油井生产量,减少抽油管所需的维护成本等,从而提高整个集输系统运行的效率。
第二,对管网进行合理优化。因为液体体积小或者是管道直径大等,都会使得流体的流量超过经济流量相关范围。就正常情况来说,测量站与转运站、联合站与转运站之间的管道效率比较高,基本都在90%之上,这主要是由于管道中有着大量液体,同时管道内热损失程度较低,整个管道的有效性比较高。而其他很多管道中液体的流速都很低,并且热损与摩擦阻力较高,这种情况下,就需要不断优化各类管网,让管中的液体流量保持在一定范围内,从而尽可能提高其工作的效率。
第三,简化工作流程。因为原油的加工过程十分复杂,并且管道内有着很大的摩擦阻力,所以需要油泵来进行动力的额外提供。对这些过程展开集中处理,不仅可以有效降低成本投入,还能减少热能的损失,从而将原始能量充分的保留下来。
3.3 减少低效性投入
第一,常温运输。由于单管道运输不需要进行加热处理,且能耗比较低,所以适用于那些能量剩余比较高、流动性强以及粘度较低的油井。在进行油田开发的初级阶段,流经管道的流体粘度普遍偏高,且流动的阻力很大,所以井口处输送的压力就会比较高,与此同时,管壁上存在的结垢或结蜡能够在一定程度上减小通道横截面积,并加大流阻和井口压力。在油田发展变化的过程中,井口处的温度以及含水量也在不断增加,这在很大程度上降低了流体的粘度,让集输系统能够在常温条件下进行工作。
第二,预脱除游离水。就现目前而言,在集中处理站中,大约有1/3左右的油是属于中转站油,其中的含水量达到了80%~90%,这种情况下,就需要采取加热分离游离水的方式来进行处理。若是将加热与分离的过程变成自由水预分离,再将加热炉加热,那么就能在很大程度上达到减少能耗的目标。
3.4 合理调整油气集输系统
选择那些不用加热井口的集油操作,或者是优化相应的配量过程,这样能够有效简化整个油气集输过程。合理应用旧油井中的集水、混合管道和既建基础设施等,充分简化油井收集的过程;同时,有效借助机能来推动油气集输的发展,让三级站设计得到简化;除此之外,还要促进对含水量较高的油田进行预脱水处理工作。
4 结束语
总之,在进行油气集输的过程中,需要油田企业对相关系统的运行与生产效率进行合理优化,这个目标在短期内很难实现,要长时间投入大量的能源资源。在具体的工作中,要对生产性的问题展开有效处理,这样才能确保整个生产环节更加的安全和稳定,最终达到提高经济与社会效益的目标。
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