油气开发的关键技术改进促进生态效益分析

孙皓，谢志斌 (国家管网集团西部公司新疆输油气分公司，新疆 乌鲁木齐 830011)

0 引言

在供给侧结构性改革下企业可持续发展中，清洁生产[1]是节能减排的关键环节。能源企业生产中存在以下问题，如：导热油泵、卸油泵、凝析油外输泵等高能耗的设备，能源消耗原料不足的情况；技术工艺中工艺参数及设备运行可根据生产量科学动态调节；技术人员对能耗管理系统不熟练，数据管理不规范，数据存在折标系数不一致等问题；管理不科学，计量器未定期检定标识，造成误差；管理考核体系不完善，企业缺少将各能源原材料利用情况进行统计、平衡、分析的部门，对能源消耗指标的制定缺少细化计量，而统计粗放。

1 关键技术改进方案

从技术改进所需费用分为：高费、中费、低费和无费4种类型。

1.1 高费技术改进

井区内原油拉运次数多，操作频繁，拉运距离远、风险大、成本高。另有井区产水量大，卸车后需处理再注入地层，处理费用高，对电泵井从高架罐出口直接改管输至站内；及对电泵井和自喷井从高架罐出口增加外输泵输至站内以实现产出水就地回注。因原料气分离器体积小导致进入原料气分离器的气体中携带大量液体，致原料气分离器液位升高，操作员需即刻开启排污泵，以免导致低压机连锁停机，造成环境污染及资源浪费；改造后，出口手阀为常开，调节阀控制排量，稳定排污泵电流和排量，减少危害泵。原油、污油、天然气等腐蚀穿孔数较高，塔一联合站污水处理管道腐蚀穿孔数比例占全场腐蚀穿孔的56.8%[2]；管道腐蚀穿孔是污水处理装置本体及工艺管线、注水罐间阀室、污水压力沉降罐、污水泵房工艺管线发生刺漏。改进净化水器出口加缓蚀药剂，在净化水器加氮封管，在净化水器前更换新附件，投用缓冲水箱；改排泥池为沉降池和回收池以降低净化水器进口静态腐蚀速率和动态腐蚀速率。

1.2 中费技术改进

降低注水系统能耗，随技术改进、工艺优化及处理介质，塔一联注水系统已不符合生产要求，且水处理造成很大能源浪费，优化流程实现质量控制及节能减排，降级注水泵合理调整排量、更换小功率泵停冷却水泵实现注水泵冷却，直接回收澄清水至净化水器进口；多区块地质注水及回灌水共用一套管网，造成很大能量浪费；因来液量波动大，对泵并泵及泵出口单流阀造成影响及安全隐患，通过新建两台低压输水泵减少注水泵并泵时间。

1.3 低费技术改进

为实现设备高效利用，利用管网气反输为气举压缩机供气，管网气返输时，因流量过小致供气不足，未满足气举用气量影响原油产量；经增压机增加气举气量。在用电量增加造成用电浪费，经增加旁通实现在不启用增压机下满足气举用气需求，降低排量过大导致管线震动大的风险。改造前塔一联装置，经回收水泵将污水回收至沉降罐进口经事故罐沉降、处理后进行回注；排泥泵和回收水泵24 h运行，造成二级能耗，经改造将二级能耗变成一级能耗，改进污水处理流程。解决空压机温高及延长机组寿命，优化改造仪表风，恢复空压机功效，保障站内仪表风供气力。清除散热器盘管水垢和将板式油冷器更换为筒式油冷器，安装防止油冷器固定侧和游动侧密封处“O”型圈损伤造成液体串通，更换轴承调整联轴器平衡，将板式油冷器更换为筒式油冷器，稳定油温。因污水除油缓冲罐的来液量增大，需频繁启停污水泵以及污油泵来控制腔室液位，致使工作量过大，操作越频繁安全风险越大；经污水直接入沉降罐，而污油是入事故罐储存以定期进行污油回收，可减少工作量；通过压差以及调节阀远程控制，不需启泵，既节约电也减少了泵维护的费用；将污水经原污水泵旁通流程，并与压力缓冲罐出口的液进行汇合后进入沉降罐；污油原流程为污油泵增压后到进站阀组，由于事故罐容量大，定期进行一次回收；恢复原流程进行多次沉降分离，通过流程改造，将污油导入下游流程。热油系统装置的供热系统，担负着干燥塔的再生、轻烃回收装置的加热任务。导热油炉的运行要求稳定，供热量波动小。塔一联热油炉为立式辐射—对流型盘管圆筒炉，易出现导热油炉停机现象，冬季甚至发生完全处于停运状态。热油炉冬季停运后，靠单台热油炉运行的塔一联热油炉失去备用功能，热油系统会处于瘫痪状态，严重将导致停产。通过多种措施降低热油炉停机次数，实现生态环境效益、经济效益的统一。注水站水源采用油田产出水代替浅层地表水，实现产出水回注。消除浅层地表水消耗，减少晒水池外排油田水，使得新建的塔之间集输管线实现油田产出水就地回注。淡水处理装置污水提升泵出口管线改造，淡水处理装置不合格，不能满足淡化水装置的排量，外排管线管径偏小，生活污水不能正常外排；铺设提升泵出的管线，同时分支一条至绿化水罐进口，改造单独外排泵，供给绿化用水，在绿化水罐旁建造操作阀井。降低油系统仪表油温，前机组配件老化导致在高温环境下运行油温持续上升连锁停机；单台仪表风出现故障时，存在自动化仪表控制系统供气压力不足的重大隐患。进行更换压缩机一、二级压头，更换油冷器并清理散热器盘管至流程畅通配置乙酸作除垢剂，再用循环泵冲洗盘管进出口，完成多个循环冲洗周期直到出口水质干净、流程畅通。同时，采用外界辅助措施降低环境温度。改造压缩机，环境温度在30 ℃以上持续监测仪表风油温低于目标油温[3]。

1.4 无费技术改进

优化注水实现节能减排，因离心泵泵效低、地质注水及回灌水共用一套管网造成浪费，来液量波动大，出现启一台泵过小，而两台泵又过大，频繁间断性并泵对泵及泵出口单流阀造成较大影响。对注水泵进行降级处理合理调整排量、更换小功率泵停冷却水，经自压实现对注水泵的冷却将澄清水直接回收至净化水器进口。调整抽油机工作制，实现节能降耗，因供液不足的连续生产中，泵效低，增加能耗，损伤泵和抽油杆，降低抽油机的寿命；制定间抽制，提高单井产能，合理的抽油机启停时间，跟踪间抽效果，连续监测示功图、动液面和产量变化以优化调整；组装成撬电机驱动往复式压缩机，增压处置后的天然气，输送到塔二联，再统一增压外输至轮南，停运前塔一联三台增压机实行“两备一用”。

2 结语

经高费用技术改造减少拉运造成的环境污染，节约水资源，减少废水废气的排放，改善了生态环境，提高了生态效益；中费用技术改进减少天然气造成的空气污染；经低费用技术改进节约用水、降低水污染，减少大气及水污染以实现节能降耗；经无费技术改进减少二氧化碳和氮氧化物，减少污染。此外，油气开发中，利用大数据构建企业云体系结构管理关键技术。