优选集输方式降成本增效益

李丹（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

优选集输方式降成本增效益

李丹（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

随着油田发展进入中后期，如何降本增效尤为重要，而转油站系统是集输系统节能的重要节点。由于后期污水处理需要一定的温度，如何实现节能和水质双赢是油田集输节能必须面对的问题。通过对不同集输方式的能耗情况进行对比，形成了“低温集输+高温外输”的集输方式，取得了较好的节能效果。优化转油站系统运行模式，提出并实施“低温集输+高温外输”的新模式，节气率达到15%以上，在满足生产运行“温度”要求的前提下，达到节气降耗、降本增效的目的。

集输方式；降本；增效

集输系统能耗分为两类，即耗气与耗电，耗气量主要取决于掺水量及其温升，耗电量则取决于输油泵、水泵的运行情况。由于油田已经进入高含水期，集油系统对温度要求相对较低，而后期污水处理则需要一定的温度保证[1]。

1 加热节点的优选

根据各站的工艺流程特点，提升转油站外输温度的节点有井口、计量间和转油站，而实际的运行方式如下所述：

方式一：单井提高掺水温度。不改变目前掺水运行状态，提高掺水温度及掺水量，提高各站、间的回油温度，从而升高外输温度。优点是单井回油温度高，操作方便，回压低；缺点是掺水温度高，能耗高，热损失大，管线结垢、腐蚀加剧。

方式二：站内油水联通加热。采取分开运行方式，站内启运低温炉1台，保证油井正常生产；另启1台高温炉，导通油水连通，高温水直接进单井来液罐，升高来液温度后外输。优点是可分开运行，热损失略有降低；缺点是操作难度略大，液量大的站效果不理想。

方式三：用转油站新增建的1台加热炉即相当于联合站的脱前加热炉，将单井来液罐的外输液加热提升外输温度。优点是直接外输加热，掺水系统调整方便；缺点是需要增加1台加热炉。

方式四：计量间油水联通加热。利用计量间油水联通，使个别计量间来液温度增加，使外输液温度升高。优点是减少高温运行井数，可分开运行；缺点是操作难度大，与方式二接近，效果不理想。

方式五：掺水直接加热外输液。不具备油水联通工艺，通过改造，使站内掺水可直接对外输液进行加热。优点是加热效率最高，热损失最小；缺点是需改造，运行设备可能增加。

方式六：通过对比以上五种方式，可以在阀组间内新建1条管线，连接掺水加热炉的出口管线与外输油管线，使得掺水可以直接进入外输油管线，用以提高转油站外输液温度。简单流程改造，实现了转油站系统“集油”、“输油”分段考虑，充分挖掘“低温集油”的节能潜力，摒弃“低温外输”的不利影响，不单纯依靠“高温集油”达到高温外输目的。

在工艺改造基础上，将转油站“集油”、“输油”温度进行分段控制。1号掺水加热炉为低温炉，为集油系统提供低温掺水，以保证油井产出液顺利进入转油站；2号掺水加热炉为高温炉，为输油系统提供高温水，以提高外输液温度，保证下一步污水站的水处理效果。通过2台加热炉的分开控制，既降低了转油站耗气量又通过保持外输液温度保证了水质达标，实现双赢目标[2]。

2 集输方式优化效果对比

2.1 “掺水直接加热外输”与“高温集输”

优化集输方式将掺水直接加热外输，用以提高外输液温度，补充掺水在集油过程中的热损失[3]。其加入外输的掺水与输送至井口的掺水来自同一加热炉，即温度相同。实测集输方式优化前后数据对比见表1。

表1 “掺水直接加热外输”与“高温集输”效果对比

“掺水直接加热外输”与“高温集输”方式相比：外输温度明显升高，气量却有所下降[4]；外输液量略有上升，掺水量略有下降；耗电量持平，即吨液耗气下降0.5 m3，吨液耗电基本持平。

2.2 “低温集输+高温外输”与“高温集输”

进一步优化集输方式，将“集油”、“输油”温度进行分段控制。1号掺水加热炉为低温集油炉，温度控制在40℃左右；2号掺水加热炉为高温输油炉，温度控制在50℃左右且选取两个距转油站较远的计量，同时由2号炉提供掺水，这样既分散了管线压力又保证了远距离计量间的正常集油。实测集输方式优化前后数据对比见表2。

表2 “低温集输+高温外输”与“高温集输”效果对比

“低温集输+高温外输”与“高温集输”方式相比：外输温度明显升高，气量明显下降；外输液量略有下降，掺水量略有下降；耗电量略有下降，即吨液耗气下降0.5 m3，吨液耗电上升0.02 kWh。

2.3 “常温集输+高温外输”与“高温集输”

随着外界温度逐步升高，结合往年常温集输的工作经验，降温低温集油的加热炉进行停炉，力求节能效果最大化【5】。实测集输方式优化前后数据对比见表3。

表3 “常温集输+高温外输”与“高温集输”效果对比

“常温集输+高温外输”与“高温集输”方式相比：外输温度基本持平，气量却明显下降；外输液量略有上升，掺水量有所下降；耗电量有所上升，即吨液耗气下降1.0 m3，吨液耗电基本持平。

3 结论

通过现场试验总结，“常温集输+高温外输”节能效果最好，较“高温集输”吨液耗气下降1.0 m3，但该方式受外界温度影响，不可以常年运行；“低温集输+高温外输”节能效果次之，较“高温集输”吨液耗气下降0.5 m3；“掺水直接加热外输”节能效果不如以上两种，虽然较“高温集输”吨液耗气下降同为0.5 m3，但外输温度比“低温集输+高温外输”低1.3℃。在集输方式选择时，除考虑以上能耗因素外，也应考虑外界温度对油气集输、热损失的影响等，综合考量，选取最为合理的集输方式。

在油田生产进入高含水后期阶段，由于集油温度要求逐步降低[6]，而后续污水处理因为来液更加复杂，必须有温度作为保证，这样就为油田集输节能提出了新的课题。通过降低集油管网温度，减少热量损失，再通过后段输油加热，用较少能量保证水质处理，实现了综合节能，为以后油田的高效开发和建设提供借鉴。

[1]韩国志.大庆萨中油田低温集输工艺分析[J].石油石化节能，2016，6（3）：3-5.

[2]徐红卫.输油系统控制天然气消耗的措施应用[J].石油石化节能，2016，6（5）：25-26.

[3]油田油气集输设计技术手册编写组.油田油气集输设计技术手册[M].北京：石油工业出版社，1994：28-35.

[4]李振军，潘锐.低温集输处理技术现场实验[J].石油石化节能，2016，6（1）：3-4.

[5]李轶男.周期掺水在低产油田低温集输系统上的应用[J].石油石化节能，2012，2（3）：17-19.

[6]李雪峰.油气集输系统的能耗评价与能损分析[J].应用能源技术，2009（6）：5-7.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.014

2016-11-30

（编辑 李发荣）

李丹，2002年毕业于东北石油大学（石油工程专业），从事采油、设备管理工作。E-mail：shyongping@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第五采油厂，163513。