油气田能源管控技术探讨*

晏耿成　程　颢　覃　川　王　曼　常青青

（1.大长庆油田分公司油气工艺研究院；2.西安外国语大学）

油气田能源管控技术探讨*

晏耿成1程颢1覃川1王曼1常青青2

（1.大长庆油田分公司油气工艺研究院；2.西安外国语大学）

介绍能源管控发展历程及在其它行业的模式，分析长庆油田建立能源管控系统必要性和可行性，结合目前能源管控技术和油气田生产特点，提出了分布式油气田能源管控模式，对长庆油田建立能源管控的框架、功能、特点、建设难点等进行了探讨，为油气田企业建立能源管控系统是提供了理论依据。

油气田；能源管控；模式

1　能源管控

能源管控［1-3］指采用自动化、信息化技术和集中管理模式建立的管控一体化的系统性能源管控系统，对企业能源系统的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理。

90年代末，我国第一套EMCC建成于宝山钢铁公司，经过十几年的发展，形成了“宝钢、马钢”等为代表的3种能源管控模式。

以“宝钢、马钢”为代表的企业能源管理中心，按照扁平化和集中化的理念，将数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源管理等功能进行了一体化集成，实现了企业能源管理中心系统的管控一体化。

以“济钢”为代表的企业能源管理中心，将主要能源消耗和部分设备信息采集到能源管理中心，并对有条件的工序进行监控，基本实现基于计量数据分析的能源管理功能。

其它企业的能源管控主要是采集能耗数据，通过软件实现编制能源管理报表、能耗分析、大屏幕显示等功能。

2　建立能源管控系统必要性和可行性

2.1国家节能减排需要

随着国民经济发展对能源需求不断增大，节能减排形势日益严峻。国家提出了“十二五”末单位国内生产总值能源消耗降低16%的目标，并对国有大中型企业实行严格的节能减排考核。

2011年国家发改委印发万家企业节能低碳行动实施方案中要求：企业要创造条件建立能源管控中心，对企业能源生产、输送、分配、使用各环节集中监控管理。

2012年，工信部的工业节能“十二五”规划中，支持年耗能30×104t标煤以上石油化工等大中型企业建设企业能源管控中心。

2.2油田发展需要

中国石油作为国有重要骨干企业，“十二五”期间，节能量目标为460×104t标煤，节水目标为1× 106m3，并提出“十二五”期间节能节水工作继续走在央企前列，促进综合性国际能源公司建设。截至2014年底长庆油田年综合能耗544×104t标煤，原油（气）生产综合能耗98.72 kg/t标煤，在石油各生产单位排名靠后，节能减排形势严峻。

2012年3月21日中国石油天然气集团公司发布文件，规定相关企业需配备合理的能源计量器具，实现能源计量数据在线采集、实时监测，创造条件建立能源管控中心，定期开展能耗水平分析，制定相应对策降低能耗。

2.3具备建立油气田能源管控条件

长庆油田从2008年开始数字化管理平台建设，完成了对绝大多数油井，部分集输站、注水站、注水井能耗的监测，同时建立了生产设备管理平台，对生产设备、生产油水井、气井等建立了相关的数据库。解决了能源管控系统设备能源实时采集，同时也是能源管控投资的大头，为建立能源管控中心创造了条件。

3　能源管控系统

油气田能源系统涉及电、气、煤、油等领域，涉及机采（采气）、注水、集输等各大系统，所以油田能源管控系统涉及面广且内容多，建立能源管控系统应具有以下几方面。

3.1能源管控框架

3.1.1基本原则

1）数据准确：对电、原油、天然气、汽柴油、原煤等能耗总量计量；对机采系统效率、注水系统效率、注水单耗、气田集输综合能耗等54项技术指标；抽油机、注水泵、输油泵、压缩机等设备耗能。

2）计量多样性：以数字化站控平台为基础，以系统计量为主，重点耗能设备单独计量为辅。

3）管控结合：以管为主，侧重油气田能源消耗在线监测与管理，实时掌握油气田真实的能耗水平；以控为辅，优化调整以数字化站控平台控制系统为主，人工调整为辅。

3.1.2主要框架

针对长庆油田生产现状，能源管控系统的主要框架包括数据采集层、数据处理分析层、管理层、优化层，4个层级。计划统计管理、系统用能评价、指标预警管理、能耗设备管理、综合查询分析、数据录入维护、系统管理、优化调整管理，8个主要功能模块。

3.2能源管控功能及特点

长庆油田能源管控功能主要包括数据采集、通讯传输、数据处理、分析预警、用能评价、计划统计、数据查询维护、系统管理等功能。

1）数据采集系统：利用数字化管理平台前端采集设备和安装相关传感器进行能耗数据的采集。

2）传输通讯系统：传输通讯系统包括现有的数字化管理平台的光缆传输、无线传输。

3）计算机数据处理信息系统：计算机数据处理信息系统包括对采集数据进行处理设备、信息存储数据库、能源管控应用软件系统（统计、分析、评价、预警、优化等功能）。

功能特点:实现总体能耗、关键技术指标、重点设备能耗清楚；实现能耗数据实时在线监测；充分优化能源系统，实现能源的合理配置、提高能源效率，实现能源成本最低化；提升管理水平与人员素质。

3.3能源管控建设难点

虽然长庆油田数字化建设程度较高，但相对于目前国内能源管控技术仍然存在以下问题：

1）采集点多，投资费用大。油气田能源管控系统涉及能耗采集点包括机械采油、注水、油气田集输、采气等6大系统，涉及采集点十几万个，仅安装具有远程功能的电表、气表就需7000多万元。

2）技术指标多。目前涉及上述6大系统能耗指标54项。

3）能耗计量器具配套率低。目前长庆油气田耗能设备计量仪表配备率低，具备远传功能的极少。

4　认识与建议

1）长庆油田数字化信息管理平台为建立能源管控建立了良好的基础。同时能源管控系统能提高企业对能源管理水平和能源利用效率，将会产生巨大的经济和社会效益。

2）由于全油气田涉及采集能源管控采集点多，投资费用高，长庆油田建立能源管控系统可采用先示范引领后推广的做法。

［1］冯为民，黄自强.能源管理中心系统的应用实践［C］//第二届全国石油与化工行业节能减排技术交流会暨炼油化工企业公用工程系统节能节水研讨会论文集.北京：中国化工信息中心，中国石油和化工工业协会，2011：8-16.

［2］王志蕴，陈丰，潘玉桐，等.钢铁企业能源管理中心的建设［J］，资源节约与环保，2010（3）：62-63.

［3］张斌，李梅，陈雪，等.面向节能减排的信息化能源管理系统研究［J］云南大学学报（自然科学版），2009，31（S2）：155-158.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.07.002

2015-03-21

（编辑庄景春）

晏耿成，高级工程师，2001年毕业于西南石油学院（石油工程专业），从事低渗透油田采油、注水工艺技术、节能节水技术研究，E-mail：ygcheng_cq@petrochina.com.cn，地址：陕西省西安市未央区未央路151号长庆科技大厦707室，710018。

中国石油天然气股份有限公司重大科技项目“节能节水关键技术研究与推广”，项目编号：2014D-4708。