长庆油田分公司第一采油厂 陕西延安 716009
摘要: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,必须加强对油气集输系统的节能改造。
1 油气集输系统节能技术的国内外现状
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地利用;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。
3 油气集输系统节能降耗对策
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地利用,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,所使用得多为双管掺水技术,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。
3.5 改良设备工艺
随着管道运输应用时间的延长,其设备存在老化现象,且市场也会出现更多先进技术应用到管道中,需要改良原有设计,可从以下方面出发:
一是提高设备防火性。选择设备时,企业应当结合油气运输特点,选择耐磨损、耐压的材料,提高设备性价比,且在设计方案中贾谊优化,更新防爆装置与泄压装置,提高设备通风性,确保每个管道环节均拥有符合标准的防火、防爆能力。
二是减少原有设备环境污染。油气储运中原本应用的设备污染周围环境,其原因多为油罐为固定顶造成,为尽量将油气耗损减少,避免发生安全事故,当前油罐主要应用内外浮顶,更换设备可避免油气损耗,减少环境污染。
三是减少油气管道腐蚀程度。选择油气管道中,企业需要选择耐腐蚀管道,降低管道材料中氢元素与硫元素含量。并且,在安装中将管道杂物清理好,人员做好管道喷砂或抛光处理,以提高其抗腐蚀能力。当管道应用后,企业还需要安排人员定期检测巡查管道,确保其完整性,发现腐蚀管道后及时更换或维修,以免造成油气泄漏,发生安全事故。
3.6 提高人员素质
油气集输安全管理中,人员作为施工管理主要执行者,其对于管理效果具有决定性影响。所以,在工程开工前,需要对参与施工人员进行培训,内容以专业技术、安全防护及环保节能这三方面为主,可通过施工前班组会议、安全教育、技术交底、环保宣传等方式,不仅能够提高人员专业水平,降低发生安全事故概率,还能让人员面对危险时了解怎样进行自我保护,自觉在施工中不破坏周围环境,遵守规章制度。并且,还需要制定考核机制,当完成人员培训后,需要对期学习效果加以考核,合格者方可参与到施工建设中,多次不合格人员则直接辞退,从而保证整体人员素质,提高工程建设质量,保证油气集输安全性。
4 结束语
综上所述,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。
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