1.2.3大港油田采油六厂 天津滨海新区 300280
摘要:在石油开采中,集输系统作为油气水处理重要环节,能够实现油气水的有效分离,分离出合格的原油及天然气产品,便于后期石油生产应用,另外还包含油田污水处理以及合格污水回注等。本文阐述了孔店联合站集输系统流程及能耗现状,并以此为基础分析现阶段根据生产需求、设备现状及采取的集输系统节能技术,取得应用效果,并提出技术应用优化措施,从而优化生产运行,为采油厂提质增效工作做出新的贡献。
关键词:石油;集输系统;节能技术;应用
前言:
石油作为国家重要能源,在国民工业、经济、生活中有巨大的作用。现阶段,大部分油田迈入高含水阶段,为维持总产量,需不断在生产中投入超稠油区、稠油区开发,在集输处理中能源耗损较大,主要是由于原油含水高,加热损耗大。因此,应当积极应用新型节能技术,在降低能耗的同时满足生产需求。
一、孔店联合站集输系统现状
孔店联合站主要担负孔店油田地区油气处理,原油脱水,污水处理,采油注水、注聚以及孔店油田脱后原油的交接等工作。主要工艺为采油系统来液进入三相分离器进行油、气、水三相分离,油相污油经过加热炉加热后进入一次污油沉降罐,经脱水泵、脱水炉、脱水器后进入好油罐沉降,好油抽底水化验含水合格后外输。
水相污水进入一级5000方污水沉降罐、二级3000方污水沉降罐、经污水提升泵、核桃壳过滤器后回注。气相分离出部分伴生天然气经分离器、干燥器后处理供加热炉、热泵燃烧。
处理通过单元化分析,将其工艺流程分为密闭输送油气(保证节点温度、压力相同)、产物流入系统(流量、压力变化)、安装调控缓冲设备(保证系统平稳)。在开采中,应用该系统能够实现油水分离,提高石油生产质量,满足原油标准要求。而在长期开发后,孔店油田采出液含水逐年增高,综合含水达94%以上,油品性质变差,需要人员在集输、开发中耗费诸多能源进行脱水,以提高经济效益。因此,需结合石油集输系统的耗能情况,应用节能技术,提高系统运行效率。
二、孔店联合站集输系统节能技术应用
1.油气混输技术
该技术主要是不分离水混合物、油气,以混输泵运输其至处理站,通过综合处理的方式,以免过往分离油气过程中,需应用三相分离器、原油外输泵、天然压缩机等设备,仅建设混输泵与混输管道即可达到效果。采取混输集输,相较于传统分离技术,能够缩减集气管长度、减少井口回压,进而减少投资成本,且简化处理流程,有助于企业强化管理,适应范围广,以免后期开发油田伴生气降低后,管道过大产生浪费与风险,缩短资金汇报时间。通过该方法,有效节约资源,达到节能效果,发展前景良好,孔店油田在几个采油区块应用油气混输技术,取得了较好的节能效果。
2.加热炉、热泵节能技术
在集输系统内,加热设备作为关键设施,原油脱水、掺水、伴热、热洗等环节均需应用,耗能较大,空气系数、设施类型、排烟温度等能够决定加热设备的工作效率。孔店联合站采用高效的加热炉及热泵技术,热效率高。加热炉应用高质量燃烧器,以此确保能够充分燃烧燃料,此为提高整体设施效率的基础前提,通过将空气系数控制在有效标准中,减少无畏损失热量,以此提高热效率运行效率10%。应用直燃型吸收式热泵技术,吸收式热泵机组就是利用了水在8KPa的真空条件下,水的潜热在2400KJ/Kg左右来完成的低温沸腾吸热与吸收放热的一个过程,吸收污水中低品质的热能。与传统加热炉对比,有安全可靠,自动化程度高的特点。并且节能显著,日节燃油6吨以上。在利用新技术的同时细化操作规程,保证人员严格按照操中由于不规范操作增加能耗,避免能量浪费,合理控制加热运行时间与能量消耗。并且根据季节情况调整加热温度,减少集输加热过程避免过多排放温室气体。
3.高效三相分离技术
在油气处理中,传统方式采取三段分水程序,应用高效三相分离器,有效缩减了分水环节,对于中后期开采石油出现的提高含水率及二段脱水沉降,改进流程为二段三相分离。该技术在应用过程中,来液油品性质、含水率产生变化后,能够调整油水界面,且加热盘管仅需加热含水低的原油,自动控制水油分离,具有良好分离效果,远超传统设备效果。通过该方式,有效简化脱水流程,减少能量损耗的基础上,提高处理技术水平,孔店联合站有三具三相分离器,日处理液量9300方,通过油相集油后含水大幅降低,同时只给油相污油加热,水相直接去下级污水处理,节约了大量的能量消耗。
三、石油集输系统节能技术优化措施
石油集输中,通常涉及部分数值控制与检测,如若未能有效监控,则会降低集输效果,需优化节能技术的应用,减少物料损失,采取实时监控方式,实现自动化监控,同时减少工人劳动强度。
1.设置自动仪表
在集输系统节能技术应用中,为优化节能效率,提高工作质量,可采取系统自动化配制方式,结合系统情况安装检测仪表、执行器、调节器等。该仪表设计主要用于记录被控量、信号调节与给定值等,便于人员监测系统运行情况,确保集输系统能够平稳工作。系统运行中,还会安装手动操作器,可实现人员的手动控制系统参数,仪器仪表中受到惯性影响,可能产生动态检测误差,越大惯性,则仪表误差越大,数据失真对于自动化控制造成严重影响,甚至难以感知系统运行情况,为控制此种危害性,则需要采取手动操作结合安装阻容环的方式,消除或减少振荡的同时,以人工方式结合经验、参数判断系统运行,达到良好控制效果,孔店联合站自动仪表的普及率还不高,很多地方还需要人工去调节,未来还有很大的发展潜力。
2.集输自控系统
在集输系统运行中,配制自控系统重点在于合理安装自动仪表,且组装中应用多种复杂、简单的控制系统,保证配制专业性及针对性。该系统能够为石油集输工艺运行提供支持,人员可在设计中,结合集输系统所用节能技术、工艺流程、设备情况等,器和设备选型与流程,选择恰当自控设备与仪表,以此实现工艺自动化操控,提高节能技术应用效果,满足现代社会发展要求。
3.数字化信息管控
在集输系统节能技术应用过程中,人员、现场、参数管理作为其中重要环节,应当加强管理效果,实现集输系统与管理系统的融合,以达到节能标准。数字化优势如下:一是借助数字系统,能够全面掌握管网的内容要求,确定现场布置管网装置情况,通过动态参数变化、视频监控的方式,了解现场集输系统运作工艺、流程及技术要求等,便于人员管理;二是及时解决故障,当系统任意环节产生故障,或是参数异常变动后,系统通过对比动态参数与设计参数,能够发出预警,同时向上级部门发送事故请求处理申请,不仅能够提高处理质量,还能确保系统参数处于正常范围;三是动态记录管网被腐蚀情况,构建报警装置及数据记录文件,采取目标点记录方式,明确设备、管网的数据与属性,以图形管理结合数据管理,能够统筹安排集输系统的线路、人员及装置等;四是迅速评估数据,集输系统在运行过程中,其温度、压强等数据不断变化,人员忽视某一环节,则可能对节能效果、工作质量造成严重影响。因此,通过数字化信息管控,动态评估现场数据,修改完善集输现场节能、设备等问题。目前大港油田正在推进数智化油田建设,孔店联合站也将在此次建设中收益,大大改进联合站的自动化水平,便于准确判断系统节能效果、大大提升工作效率及系统运行安全。
总结:
综上所述,随着社会经济的发展,国家对于石油资源开采愈发关注,特别是可持续战略的提出,石油资源也应当响应战略要求,对于集输系统这一耗能较大的环节,积极应用节能技术,做到节能降耗,提高资源利用率。因此,结合孔店油田情况、含水率等,合理选择油气混输技术、加热炉、热泵节能技术、高效三相分离技术及不加热集油/低温集油技术,改进系统工艺,从而推动孔店油田开采实现进一步发展。
参考文献:
[1]杨微微;黄鲁成;完善油田企业的节能管理[J];经营与管理;2009年06期