分析油田地面工程节能技术的运用

孙益杰

（中国石油工程建设有限公司青海分公司，甘肃 敦煌 736200）

石油开采是关系到我国经济建设和社会发展的重要产业，然而石油开采同时也是一个能耗较高的产业，其在生产经营过程中需要消耗大量的电力以及油气资源，而且也对油田的周边环境造成了严重的污染。此外，油田开采中的高能耗也增加了生产的成本，影响了企业的经济效益。而油田地面工程是石油开采中的重要组成部分，因此，油田企业在地面工程的建设中应根据油田的实际情况，积极应用各种先进的节能减排技术，降低油田的能耗，使资源得到充分合理的利用，从而有效控制石油开采的成本，增强企业的核心竞争力。

1 应用节能技术进行油田地面工程建设的基本原则分析

在油田地面工程的建设中，为了实现节能目的，应首先合理根据油田的实际情况合理设定能耗标准，并以此为依据综合考虑各项相关的技术参数，科学选择节能技术和设备，既要充分利用油气资源，又要为企业创造更大的经济效益，以实现油田企业的可持续性发展。

2 节能技术在油田地面工程中的应用

2.1 油田地面工程集输过程中的节能技术运用

由于我国的很多油田目前都处在后期开发的高含水条件下，例如大庆油田目前的含水率已经达到了90%以上，因此，在集输过程中如果仍采用原有技术工艺会降低原油的黏度，同时也会影响油田地面工程的稳定性。因此，在油田地面工程的建设过程中必须运用科学的节能技术来进行油气集输。在实际运用中可以采取减少中转站、合理控制集油半径等方式来简化工艺流程，从而使油气压力数得到有效的降低[1]。油田企业在设计集油管线时应充分结合本油田的实际条件，并对本油田的油气物流动性进行严谨的试验论证，准确掌握本油田原油的实际温度、速度，黏度、含蜡量，以及油田所处地区的环境温度等参数，然后再以此为依据采用相应的节能技术来降低能耗。目前，在集输过程中比较常用的节能集输包括单管不加热技术、热洗清蜡技术等。在运用节能技术时还应合理选择节能设备，并根据环境温度的变化来科学的设置节能工艺。

2.1.1 运用单管深埋节能技术

当集油阀组中存在多井串联时可以运用单管深埋这一集输节能技术。在实际运用中，管线应处于冻土层的下方，埋深达到2 m左右。该节能技术有效解决了集油干线在输运过程中的阀组采暖问题，从而节约了传统掺水作业中所消耗的电力能源，实现了降低能耗，节约资源的目的。

2.1.2 运用丛井式干管节能技术

如果油田地面工程的区块单元主要为丛式井时，在建设中可以运用单干管集油的节能技术。此外还可以根据油田的实际情况选择单干管掺水热洗等节能技术。如果油田处于产量较高的阶段或者是在夏季温度较高的条件下时，也可以运用不加热集油以及双管出游等技术来使所需管线的数量得到有效的控制，以达到节约资源的目的。

2.1.3 运用单管通球节能技术

当油田位于高寒地区，且原油的含蜡量、含水率以及黏度都比较高时，可以运用单管通球这一节能技术来进行集输，以达到降低油田作业过程中所消耗油气及电能资源的目的。目前，比较常用的单管通球技术中主要有单管单井以及单管多井串联或树状通球等工艺类型。

2.1.4 运用采出液处理节能技术

在高寒地区的油田地面工程建设中还可以运用气水反冲洗和变强度反冲洗等技术，同时，在不加热条件下配合集油破乳剂的使用来对采出液进行处理，使其温度下降并接近原油的凝固点，这样更加便于对高凝原油进行集输，并降低集输过程中的能源损耗[2]。

2.2 油田地面工程中注水节能技术的运用

油田地面工程还可以通过提高注水管网以及机泵工作效率的方式来实现节能的目的，在实际运用中主要应用了变频技术、涂膜技术以及仿真技术等先进的节能技术工艺。

2.2.1 运用变频技术降低水泵能耗

在油田地面工程的建设中可以通过对水泵转速进行合理调整来使水泵原有的功率加以改变，从而使其能够更好地适应多种工况条件下对水泵实际功率、流量和扬程的不同要求。此外，在选择水泵的工作点时要注意提高其合理性，这样才能更好地降低在节流过程中所消耗的电力能源。

2.2.2 运用变频技术降低前置泵能耗

在运用前置泵变频技术时，首先应拆解多级离心泵，然后将与原水泵扬程和流量相同的水泵前置于其进口位置，并连接在原离心泵上。这样就可以通过变频调整前置水泵的转速来实现提高多级离心泵适应多种进口工况条件下的不同需要的目的，使其出口流动能够达到离心泵工作的实际要求，从而降低对能源的消耗[3]。

2.2.3 运用注水泵涂膜技术降低能耗

对水泵的壳体以及叶轮等位置可以采取涂膜的方式来达到节能的目的。在实际运用中应选择摩擦系数比较小，抗腐蚀耐高温性能比较好且具有较强耐老化能力的保护膜材料，这样才能使流动阻力得到有效降低，并延长水泵的使用期限，从而减少对资源的消耗。

2.2.4 运用仿真技术降低水泵系统能耗

为了进一步提高油田地面工程的节能效果，还可以运用仿真技术来根据水泵性能以及油田地面工程的实际建设条件来进行注水防震模拟，以提高水泵作业地点选择的合理性，并对水泵转速进行更加准确的控制调整，从而提高水泵的工作效率，减少资源消耗。

2.3 油田地面工程中多种节能技术的综合运用

2.3.1 运用无功补偿技术降低能耗

在油田地面工程的建设中可以根据其电网的实际负荷条件来选择相应的无功补偿方式，以降低电网中无功功率所带来的损耗，从而提高节能的效果。在实际运用中应提高所选择供电设备的合理性，变压器设备的负荷应在60%以内，特别是抽油机的变压器的平均负荷应不超过30%。这就要求油田地面工程在建设中要积极运用更加先进的新型技术设备，这样才能在保证出油率的基础上提高节能效果。

在某油田的地面工程建设中采用的具有变频能力的高压泵以及输油泵。新型变频设备的运用使该油田地面工程所消耗的电力能源降低了20%左右，同时还使电动机的工作效率提高了3%左右。此外，该油田还采用了无功功率补偿设备，使损电量降低了2 430×104kWh左右，同时其线路的损耗也减少了约10%，节能效果十分明显。

2.3.2 优化油田地面工程的电网结构

在油田地面工程的建设中还可以通过调整其电网结构来对电网的运行方式以及开关状态进行优化，从而使油田地面工程电网的损耗得到有效的降低，以达到节能的目的。

3 结语

石油开采是我国进行国民经济建设的重要能源保障，但是我国的油田企业在现阶段的开采生产中也消耗大量的能源，不仅造成了资源的浪费，增加了企业的生产成本，同时，也对油田的生态环境造成了严重的影响，不利于石油产业的可持续性发展。因此，油田企业在油田地面工程的建设过程中必须高度重视节能减排问题，积极运用先进的节能技术，并不断进行技术创新和改进，才能有效提高油田生产的资源利用率，降低生产成本，增强企业在市场竞争中的核心竞争力。