新时期提升油田油气集输效率的有效措施探索

王琦(大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

近年来，我国油田油气产量逐渐降低，但其含水量越来越高，现如今，以往的油田油气集输系统处理能力已经远远无法满足实际需求，处理能力不强，所以存在很多问题，主要包括效率不高、高消耗等等。因此，在这种情况下，必须要进一步优化改造油田油气集输系统，以提升油田油气集输效率。

1 油田油气集输系统的现状分析

要想使油田油气集输处理系统安全稳定运行，需要不断完善油田油气集输系统，减少系统的能源消耗，保证油气技术处理工艺流程从复杂变成简单化，采用集中处理工艺流程，而且用三级布站方法代替两级布站方法，利用集中处理站的施工，缩短油田油气集输管路系统长度，缩短卸油运输距离，进而避免集输系统产生较高的建设成本，提升油田油气集输系统的自动化管理效率，方便集中自动化管控，使油田油气集输系统可以朝着智能化管理的方向不断发展[1]。并且更新改造已经出现老化情况的油田油气集输设备，比如：对分离器设备进行更新改造，进而大大提升油气水分离处理水平。在最大限度上保证设备安全稳定运行，做好自动化仪器仪表投入工作，利用自动控制系统，对油水界面进行智能化管理，发生存在冒罐的问题，进而导致油田油气集输系统在实际运行中出现问题。此外，必须要不断更新一些能耗较高的设备，比如：选用泵机组以及的运用具有节能性能的电动机驱动等等，进而使电能消耗明显减少；也可以节能设计泵机组，这样有利于提升泵机组的运行水平，保证油田技术处理获得更多的效益。

2 当前油气集输系统存在的主要问题

油田从刚开始开采到原油耗尽是相当漫长的过程，然而在该阶段，原油产量越来越少，而且原油上有了更多的水分，到后期就会迈入高含水开发期，有些站库容易出现大马拉小车的情况，也有很多设备和管网存在一些问题，比如：高能耗以及老化等等，如果油气田到了开采后期，必须要及时更新这些设备，需要及时的优化改造集输系统，也要解决以下几个方面的问题：

(1)油气处理设计水平和实际生产效率不匹配，浪费大量的能源，在油气处理中需要投入很多资金。

(2)站库设备在很早以前就已经投产，经常出现老化的情况，能源消耗相当高，效率不高。

(3)就集输管网来讲，经常出现腐蚀穿孔的现象，有重大的油气损失，既不安全，又不环保，也就是说增加风险和污染环境。

3 新时期提升油田油气集输效率的有效措施

在新时期下，为了可以油田油气集输效率，必须要采取有效的改善措施，具体表现在以下几点：

3.1 不断优化油气处理区域

就油气集输来讲，其主要原则是确保生产能力匹配设计能力，以确保油气处理区域的完善和集中处理，通过不断完善油气处理工艺，减少不必要的处理工艺流程，缩减油气处理规模，而且有必要的话，可以停止运行原油电脱和少数脱水设备，尽可能降低能耗，以免在油气处理过程中产生过高的成本。

3.2 选用优质的节能设备

设备使用时间久了，势必会导致高能耗，所以必须要运用全新的工艺和技术来改造有关设备，以保证油田油气集输效率得到显著提升，减少能耗。而在这里最关键的是改造重要消耗设备，比如：负压螺杆压缩机、锅炉等等，而且需要积极完善其参数的变化和运行设备采用的变频调节技术，进而大大的减少能耗，确保所有设备都安全稳定运行。

3.3 改造锅炉和加热炉

最近几年，研制出越来越多种类的节能高效锅炉，WNS全自动燃气蒸汽锅炉的存在，导致站场集输效率有所变化，此锅炉有很多特征，不仅有很高的热效率，而且在运行过程中很少发生故障，安全性和稳定性都比较高，结构也相当紧凑，有比较强的负荷能力，自动化控制水平高，整个安装过程中不需要花费过多的时间、人力和物力[2]。同时，此锅炉是卧式内燃三回程全湿背式火管锅炉，从锅炉首个回程运用的波纹炉胆，到之后两个回程运用的螺纹烟管，其除了有比较大的受热范围，热效率也比较高，这些都充分表现了提升效率。其中，锅炉是微正压燃烧，而且炉膛内部偏多的空气系数能够严格控制在约1.1，因而其有相当高的燃烧效率，但是风机电能不会产生较高的小号，应该结合有关的需求，使用适合的燃烧器，从某个角度来看，燃烧技术是比较完善的，具有较强的自动化控制能力，启动和停止的速度都比较快，而且不会消耗很多气量，这些都是传统锅炉不具备的优势，只有新型锅炉才具有这些优势[4]。此外，改造加热炉，需要注意以下几点：首先，选择和使用全自动燃烧器，这样除了可以提升燃烧效率，也可以确保加热炉稳定运行。其次，调整和优化加热炉结构，在确保安全的基础上，使运行效率得到大幅度提升。然后，适当扩大加热盘管面积，让加热炉壳体在实际运行中不会产生过大的压力。最后，对新型保温材料和保温结构进行充分利用 ，尽量将加热炉表面散热损耗控制在最小化，以提高运行效率。

3.4 选用耐腐蚀管道

在优化改造有关的设备后，必须要改造集输管道，对某条运输管道应该暂时停止施工，将其更换成新型材料管道，其具有良好耐热性能和耐腐蚀性能，在很大程度上可以减少油气在实际集输中的不必要耗损，降低管道穿孔事故的出现几率[5]。从某种意义上来看，这是提升技术水平的主要途径。通过选用防腐管材和管道内壁防腐工艺，可以防止由于多次穿孔和腐蚀而导致很多油气被；如果油气集输管网有许多安全隐患，这时必须要采取适合的保温方法，以降低管道的散热损失，而起始点改造主要体现在两个方面，一方面是净化油外输管道，另一方面是油气集输干线，这样做的目的在于降低有关资源损耗，比如：天然气、原油等等；在油田实际开采中选择和使用管道时，应该选择金属管，而且保证所选金属管具有较强的承压能力，这种管道不容易被机械和人为损坏，然而不具有较强的耐腐蚀性，所以通常适用范围不是很广，通常是在油田后期含水量偏高的开采集输中应用[6]。同时，就钢骨架复合管来讲，即便具有较强的耐磨损能力和耐腐蚀能力，然而其容易受到人为或者机械损坏。除此之外，也有其他的钢管，即内车玻璃钢管。其囊括金属管和非金属管的全部优势，然而也有一些缺点，那就是对施工有相当高的要求，制造成本也相当高，所以在油田开采中几乎不会选用这种类型的钢管。

4 节能改造项目的经济性

某油田油气技术系统优化改造项目已经在2018年正式投入生产，系统稳定运行。大量的实践证明：利用将两个联合站作为中转站，缩减站内运行设备设施，减小规模，显著提升油田油气集输系统技术效率，降低生产成本；该油田的原油主要在第三个联合站集中电脱水，安全处理，合理利用站内各个设备，提高设备负荷率，自然就可以提升设备效率；对于不同联合站之间的连接管道，需要进行科学的调整改造，使油田的原油外输道流向发生变化，尽量不要接近建筑物，更加不能占用村庄，一旦发现安全隐患，必须要及时消除。而改造前和改造后重要节能指标比较如表1所示。

从表1中不难发现，油田油气集输系统经过改造后，系统效率得到大幅度提升从46.2%上升到54.5%，站效也从53.6%上升到58.1%。而吨油综合能耗和吨液综合能耗都有所下降，分别是从26.44%降低到22.78%、从1.57%降低到1.28%。并且处理系统平均耗电量从449.2(万kW·h)降低到218.33(万kW·h)，处理系统年平均耗气量从325.4(万kW·h)降低到168.3(万kW·h)，减少电能消耗。

表1 改造前和改造后重要节能指标比较

5 结语

总而言之，油田全部油气产量都是相对固定的，开采时间久了，含水量必定会偏高，而且油气的集输设备和管道使用时间久了，也势必会出现老化的情况，所以在这种情况下，必须要不断优化油田油气集输管道，制定有效的措施，比如：不断优化油气处理区域、选用优质的节能设备、改造锅炉和加热炉以及选用耐腐蚀管道等等，这样可以使油气集输效率得到提升，降低维护成本，进而更好地促进企业和国家稳定发展。