采油站与发电站一体化节能环保生产系统

2016-04-06闫龚杰华北油田有限责任公司第五采油厂

石油石化节能 2016年8期

闫龚杰（华北油田有限责任公司第五采油厂）

采油站与发电站一体化节能环保生产系统

闫龚杰（华北油田有限责任公司第五采油厂）

为了解决油田采油站的生产问题和弥补采油站能源使用的单一性,达到节能降耗的目的，创新地使用了发电站和采油站的一体化生产系统，就是在原有的采油站基础上增加建立发电站。通过发电站消耗过剩的天然气产生电力供给采油站使用，同时利用余热回收系统满足发电站的生产、生活需要。发电站和采油站的一体化模式解决了站压高的问题，并且发电站的年发电量达到237.6×104kWh，降低了采油站电力成本的消耗，减少了环境污染。发电站和采油站的结合使石油开采行业避免了高能耗，建立起一个自给自足的生产系统，不需要其他能源的供给就能正常生产。

天然气发电机；余热回收；节能创效

车城油田是华北油田采油五厂的主力油田，随着开发力度的增加，油井数量不断增加的同时导致伴生的天然气产量也日益增多，造成了站内压力过高，边缘井的井口回压增加的情况。为了保证采油站的正常生产，不得不把天然气放空燃烧，造成了环境的污染。通过调研决定在采油站旁边增建发电站，让天然气发电机消耗伴生天然气。使用后效果明显，并且发电站的发电量已经能够完全满足采油站的生产生活需要。发电站和采油站一体化的生产模式已经可以脱离大电网，很适合在偏远地区使用。

1 发电站在一体化系统中的作用

1.1发电站对采油站清洁生产的贡献

天然气发电机组是适应世界环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组。充分利用天然气或各种有害气体作为燃料，变废为宝、运行安全方便，具有成本效益高，排放污染低，并适宜热、电联产等优点。

1.2发电站对采油站节省电力的作用

车城油田的采油站以前需要从电网拉电满足日常的站内及站外的生活用电、设备用电，现在通过天然气发电机就能够满足采油站的站内外设备及生活用电，实现了自给自足，打造了绿色环保的生产模式。采油站和发电站一体化，为采油站节省了电力消耗。发电站自动化程度高，操作简单，维修方便，从启动到并网耗时短，故障率低。这种发电站与采油站一体化的模式脱离大电网的束缚，适合运用在一些天然气资源丰富但电力资源紧缺的偏僻地区。

1.3发电站对采油站循环水伴热系统的作用

1.3.1 余热回收系统简介

天然气发电机目前燃料的能量只有约35%被发电机组转化为电能,约有30%随废气排出，25%被发动机冷却水带走,通过机身散发等其他损失约占10%左右[1],废气和换热器损失的功率比有用功还多。占燃气发动机燃料近55%热值的排气余热和冷却水余热资源基本上被浪费掉，因此，安装了高效的烟气余热回收装置。

余热回收系统主要由以下部分组成:天然气发电机排烟控制及保护部分；针形管余热回收装置；导热介质输送部分；用能单元交换部分。

1.3.2 天然气发电机余热供暖和洗浴

天然气发电机发电时产生的烟气高达600℃。烟气通过特制的针形管余热回收装置加热从采油站过来的循环水,循环水加热后输送回采油站。采油站利用发电机余热加热后的循环水供给采暖和洗浴及其他日常生活使用。

1.3.3 天然气发电机余热供给伴热

采油站的伴热循环水通过泵把水输送到余热回收装置中的针形管中，高温的烟气排出发电机的同时加热针形管，针形回环管里的循环水就被加热后再输送到各个三管伴热单井用于各个单井的伴热，加热集输管道中的原油，增加流动性，避免管道堵塞的情况发生。

1.4采油站对发电站的作用

以前发电主要采用的能源是煤和柴油，既污染环境也给车城油田的生产成本带来了巨大压力。现在发电站充分利用采油站生产的清洁能源——天然气，实现了清洁生产，解决了煤和柴油发电带来的巨大成本问题。

2 应用效益

2.1解决站压高和环保问题

采油站以前天然气过剩导致站压升高，从而各个单井的管线压力升高，不利于油在管线中的运输；因此，不得不把大部分气体通过套管排放掉，无形中造成了能源的损失。现在利用天然气发电机把天然气这种清洁能源变废为宝，给车城油田创造效益的同时减少了环境污染，实现了真正的清洁生产。如果不使用天然气发电机，每天浪费的天然气按每立方米0.4元计算，每天损失4400元，1年就损失160.6万元。

2.2脱离大电网

发电站与采油站一体化后脱离了大电网的束缚，发电站发的电就可以维持生产的正常运行。以前，每年检修及意外停电的时候，采油站的生产基本处于瘫痪状态。发电站的建成，保障了采油站各个设备的正常运行，保证了采油站的开井率和开井时率。采油站每年要有2次大的电器线路检查即春检和秋检，按每次电路检查停电12 h计算，采油站2次检查就会减少原油产量，2次电路检修就要损失140万元。每年各种原因导致的停电大概有7次左右，这样1年就损失490万元。采油站有了发电机就能确保在停电时照常生产，减少了由于停电躺井造成的损失。

2.3充分利用发电站的余热

采油站利用发电机余热加热后的循环水供给采暖和洗浴及其他日常生活使用。

生产上，现在采油站的加热炉与发电站的3台发电机的余热回收装置串联。由于目前的余热回收系统的高效运行，采油站内的加热炉基本处于停运状态，即使是在冬季也几乎不需要启动加热炉。靠着发电站的余热回收系统采油站的循环水温度基本在80℃左右，完全能够满足站上的生产需要。按照目前实际工作状况进行效益计算，停用加热炉每天节约天然气3200 m3，这些天然气用来发电可创造年效益190万元，可见余热回收系统节约的成本是显著的。余热回收系统既节约了能源，又节省了成本，同时安全环保，减少了碳化物和有害气体的排放，可最大限度地节能降耗。

通过建立发电站和采油站的一体化模式，效果显著，达到了发电站和采油站自给自足的生产模式。发电站的年发电量达到237.6×104kWh，除去维修成本盈利可以达到392.4万元，利用发电站的烟道余热回收可以节约140万元，利用油井伴生的天然气每年可以节约150.6万元。