油田原油集输系统节能技术及措施应用分析

发表时间:2021/8/11   来源:《科学与技术》2021年第29卷第9期   作者:牛彦锋,段文 ,贾建明
[导读] 近年来,我国的国民经济发展水平得到较大幅度的提升
        牛彦锋,段文 ,贾建明
        长庆油田分公司第四采油厂,陕西省榆林市 719000)
        摘要:近年来,我国的国民经济发展水平得到较大幅度的提升,同时对于能源的需求量也在逐年以较大的幅度上升,尤其是石油作为我国多个生活生产领域的重要能源,其消耗量更是十分惊人。如何合理利用节能技术实现对原油运输的有效控制,尽可能地避免能源浪费,提高原油运输与利用效益,成为了各地油田开发必须慎重对待的问题。基于此,文章对油田原油集输系统中的节能技术及相关的应用措施进行了有效分析与探讨,希望能够为提高油田开采效益提供有益参考。
        关键词:油田;原油集输;节能技术;措施
前言
        油田采出液的收集、输送、处理,都离不开对原油集输系统的高效运用,并且在采油领域中发挥着极为重要的作用,而此过程必然会消耗大量的电力、热能资源,对油田的开采效益造成直接影响。原油集输系统的运行会消耗大量的电力,主要是因为需要对原油进行脱水处理,以及对污水进行输送处理,其过程涉及诸多大功率的动力设备运行使用。在热能消耗方面主要体现在原油掺水与燃气加热炉的使用方面。因此,采取有效节能技术措施来降低原油集输系统运行过程中的能耗,避免能源大量浪费,对于提高油田开发效益及能源利用效率有着极为重要的现实意义,必须予以高度重视。
        一、原油集输系统的耗能分析
        (一)机泵运行导致的耗能
        在进行原油集输系统运行过程中,机泵是电能消耗量最大的设备,因此原油集输系统电能的有效节约,必须从机泵改进着手,降低其运行的电能消耗。目前,不少油田开采运输过程中运用了转子泵,来构建原油集输系统,其主要是借助泵腔中的多个固定溶剂输送周期性转化,以此实现油气的输送。在机泵确定过程中需结合实际需要进行合理选择才能提高泵的使用效率,同时采取有效改进措施来尽可能降低泵的运行能耗,节约电力。
        (二)生产工艺导致的损耗
        目前,许多联合站在进行油气收集与运输处理过程中是借助石油燃料来获取所需热能,电力与动力则主要是由电网提供。油田开发用电、用热采用的是分别供给的方式,采油速度越来越快,含水量同步提升的现象也较为常见。除此之外,油田开采运输过程中腐蚀问题也是较为严重,若是得不到及时、有效处理,任其发展必将导致严重的经济损失。由此可见,做好对生产工艺的控制对于实现油田原油节能集输有着较为重要的作用。
        (三)工业炉运行导致的能耗
        工业炉是组成油田原油集输系统中的关键要素之一。工业炉的结构较为复杂,在工艺条件与工程质量标准方面都有着较高要求,才能确保其重要作用的发挥。联合站中最耗气的装置就是工业炉,运行的能耗也比较大。因此在油田原油集输过程中须结合油井产量来选择合适的工业炉,并对其生产过程进行优化改良,有效调整幅度大小来满足低耗能运行需要,而工业炉低耗能良性运转,需要求实现对相应配套集输的不断完善,实现对工业炉运行时间的灵活掌握,提高炉效。
        二、原油集输系统的节能技术及措施应用
        (一)加强对调速技术的更新提升
        目前较为广泛流行的变频调速技术,采用了新型的变频器,以达到调速的目的,其具备效率高,调节平稳、协调控制简单以及能够实现无级变速的应用优势,是当前泵类调速节能应用的重要工具。

针对油田原油集输系统运行过程的电能损耗问题,采用变频调速装置能够实现对电能损耗的有效降低,提高系统运行的节能效益。我国华北油田对变频调速技术的更新应用就大大降低了油气集输过程中的电能损耗,有效解决了原油集输的高能耗问题,大大提高了节能效益。
        (二)有效控制和降低热损失
        油田原油集输热损失的降低主要是要降低排烟热损失以及降低原油散热损失,在这些散热过程中借助伴热管等不同辅助设备的有效安装来降低原油损耗,如此以较小的代价将温度维持在合理范围内,以免出现管线凝油问题。原油集输加热炉热力利用的技术水平仍有待提升,其中热损失主要是由于排烟温度高与排烟量大导致,形成了较为严重的加热炉热力损失。另外,加热炉运行时必须要实现对过剩空气系数的合理利用,避免过剩空气过大而导致能耗增加,进而降加热炉效率。因此,为有效提升加热炉使用效率,需实现对过剩空气系数的合理控制。对此,可通过采用变频或者机械调节的方式来对于加热炉燃烧器进行有效调节,以此提高加热炉运行热效率,同时降低燃料消耗降,进而实现对过剩空气系数的自动控制。
        (三)加强对加热炉的有效改进
        合理地采用分体变相加热炉、真空加热炉等新技术,能够在较大程度上改善加热炉炉壁散热损失、烟气温度过高、过剩空气系数过大等导致加热炉效率降低的问题。就分体变相加热炉的应用来说,能够实现90%以上的散热效率,大大提高了传热系数,加上水在与外界隔绝的环境下不会发生较大蒸发,无氧运行状态下的机器使用寿命得到大幅提升。同时,炉体蒸汽密度比较大,换热器体积大大减小,有效降低了运行动力需求,进而减小了机器耗能。真空加热炉的使用主要是在真空状态实现中间介质的气化,实现对盘管内水与油的同时加热,大大提高了热气的使用效率。
        (四)加强对热泵技术的有效应用
        热泵技术在原油集输中的应用是借助了空气与含油污水余热来实现对热量的收集,以及进行热源供应,达到降低系统能耗的目的。具体来说,就是通过把含油污水蕴含的高温热能高效转换成为高品位热能,实现对高温余热有效回收,提高能源利用效率,实现节能降耗。然而值得注意的是,在采用热泵技术进行热能回收过程中,需结合实际优化热泵方案,使其更符合原油集输系统要求,进而实现对更多热能的有效收集、利用,强化对系统损耗的调节效益。
        (五)加强日常维护管理
        油田原油集输系统技术改进与设备更换都需要大量的资金支持,才能有效满足节能降耗需要。而节能降耗改造资金可以通过实现较高的降低能耗效果来进行成本弥补。同时需要加强对系统的日常管理与维护,通过优化系统运行环境,提高系统匹配性来提高系统的运行效益,尤其是重视对问题的及时发现与处理,定期做好除垢防锈工作,提高集输系统运行的安全、高效性。此外,还应加强系统运行管理的信息化水平,实现对系统运行的实时监控,更加有效提高系统运行与节能效益。
        三、结束语
        总而言之,在油田采油过程中,原油较高含水率等问题使得油田集输系统油水分离面临较大阻碍时,尤其是系统运行过程中的热量、电能等大量损失,大大降低了原油集输系统的运行效益。对此,相关企业必须对油田集输系统的节能降耗工作予以高度重视,在充分分析能耗损失的基础上,加大对技术应用与系统优化改造的力度,不断提高系统运行的节能降耗水平,为原油集输系统提供高效、安全、环保的运行环境,大大提高油田原油集输系统运行效益。
参考文献:
[1] 赵奕浓. 试述油田原油集输系统的优化调整措施[J]. 石油石化物资采购, 2019(6):22-22.
[2] 郭士军. 原油集输系统原油损耗原因及对策分析[J]. 石化技术, 2019, v.26(10):321-322.
[3] 田雨. 油气集输系统能耗分析与节能技术[J]. 化工设计通讯, 2019, 45(01):206+236.
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