油田集输系统的能耗分析与节能措施

慕银仓 柳瑶捷

摘要：高能耗、高污染的粗放型增长模式已经不适应新常态的要求。集约型增长模式，以提高能源效率为核心，低能耗、低污染、低排放的低碳经济，已经成为未来经济发展的方向。集输系统是油田地面工程的重要组成部分，是地面工程技术的核心。项目投资一般占地面工程总投资的50%左右，能源消耗约占油田生产能耗的35%左右。为此，从节能设计开始，日常管理節能和不断改进节能技术，会大大降低油气开采行业的运行成本。

关键词：油田;集输系统;能源消耗;能源

1.集输技术系统的能耗分布

1.1集输系统的能量分配结构

在测试分析的基础上，对当前集输系统的主要能耗分布进行了有效的计算和统计，总结了其能耗分布结构，为后续的节能设计提供依据。在具体的测绘过程中，由于系统的复杂性，可将主要管网分段，包括中转站到脱水站的管网，以及中转站下面的管网。前一部分的能量可有两个站点的介质能量差测出后一部分则可以通过压降差计算得出，其它能源消耗主要包括加热炉的热耗、机械泵系统的耗能、二级加热炉的耗气。只要知道系统各部分的能耗分布，就可以重点进行能耗设计。

1.2集输系统的耗能现象与问题

目前原油生产中，集输系统是主要的能源消耗。实际上，目前集输系统主要有高耗能和高耗能两大问题。油、水处理，尤其是加热处理，由于加热炉的效率等问题，产生了大量的热量损失。与此同时，集输过程中挥发性物质大量流失，进一步加大了损耗。

1.3集输系统能耗的影响因素

有许多因素会影响集输系统的能耗：一是预脱器的含水率;在萃取原油，尤其是高含水期开采原油时，其含水率高，易发生原油的加热沉淀。脱水剂的能耗大幅增加，随着污水排放被带走，热量未得到有效利用;甚至脱水后的原油也有一定的含水量。水分含量较高时，对脱水原油进行加热，等量原油受热也较大;另一个重要因素是加热炉效率。加热炉热损失过大，也会导致系统能耗过大，影响能量利用率。通过计算，将加热炉的热损控制在5%以下，废气热损失控制在8%以下，废气温度低于180℃时，可有效地提高加热炉的效率[2]。

2.集输系统目前存在的问题

2.1能源过度消耗

当前，油田开发过程中，原油含水率不断升高，产液量和产水量不断增加。由此，运输能耗及相应的加工成本逐年上升，这是不可避免的。在单井产量下降的情况下，人们开始转向含油量不高的油井，但这必然意味着油田集输系统的运输成本将继续上升。另外，目前国内油田集输系统中，不少设备已超负荷运行，可是油田主体方往往出于成本的考虑一直搁置了这方面的投资，这必然也会增加一部分设备运转的能耗。

2.2计量不充分

常规采油过程中，油量分离器的计量需要人工进行计量操作、取样及后续检测等工作，这部分工作都是由计量站人员来完成的。近几年来随着采油工艺的不断创新，与以往相比，提高了工作效率和精度。但是，由于各种客观因素的影响，其工作效果并不理想。不准确的计量方法必然会影响到油田集输系统的运行。所以，今后集输系统改造的关键是提高计量方法的准确性。

3.原油集输系统的有关节能措施

3.1原油集输系统掺水温度设计

合理利用季节因素对能耗的最佳影响，把环境温度作为配水时的重要参考因子。举例来说，在夏天，未经加热水的室温可以混合，这样可以使能量消耗降到最低。由于夏季高温，混合水在整个集输过程中损失很小，基本能满足要求。油田对能量的需求。冬天需要加强供水系统的保温功能。首先，要合理控制外混水的温度，使其保持在一定的合理范围内;另外，对长距离干线进行必要的保温工作，实施保温节能措施，确保节能。可采取措施。

另外，要加强对员工的指导和宣传，树立节能意识，提高员工的积极性，充分认识节能与采油厂及其自身发展的关系。另外，混水温度的确定还与井口压力有关。所以定期采集井口压力数据是必要的。当单井压力发生明显变化时，尤其是当压力趋于上升时，应引起足够的重视。唯有如此，才能及时、有效地发现问题。有针对性地解决发现的特殊问题。

3.2含油污水余热热泵回收技术

公司通过技术研发，改进了热泵的工作原理。现有的油气公司热泵系统都是基于逆卡诺循环原理。由于热泵工作时摩擦小，所以热泵排出的热量很少。目前的热泵均配有专用设备，使热泵吸收辐射的余热，并将热量输送至热利用设备。所以，该原理和技术的应用，极大地提高了油气集输系统的余热利用率[2]。

3.3原油集输系统水质控制

原油集输系统的混水水质对集输管道及部分设备的运行有一定的影响。为此，需要定期对集输混合水进行采样和检测，通过检测来确定其水质，从而实现对混合水水质的严格控制。集输混合水的水质不合格，一旦出现问题，需要及时发现和解决。

3.4加热炉的节能措施

加热炉在油田集输系统中起辅助作用，采用加热炉，可对油井设备进行热洗、脱水等操作。为改善加热炉的节能效果，我国石油和天然气公司对加热炉的严格选用。选用加热炉时，首先要考虑加热炉的效率。若加热炉转化利用率不高，则无法实现其节能、环保。第二，为节省能源，燃烧器和加热炉必须匹配。合理的燃烧器能有效地回收加热炉所产生的热量，从而节省资源。为了更好地节约能源，在选择了合适的加热炉和燃烧器后，必须定期进行设备维护，以保证设备的正常运行。

结语：

油气田开采是油田生产的重要环节。它是一个复杂的大系统。集中式能源消耗的大小直接影响油田的经济效益。所以对节能降耗技术系统的研究显得非常迫切。科学发展是新时期的必然要求，是节能、环保的大势所趋，是提高油田经济效益的必然要求。道路。石油天然气集输系统的节能降耗主要来自于技术创新和设备改造。做好这两方面的工作，就能把降低消费的任务提高到一个新的水平。针对不同油田生产的不同性质的原油，应采用不同的分离输送方式，充分结合油田的特点，同时采用多种技术，真正实现节能降耗。就一定的油性、有关参数的确定、工艺流程等情况下，加热设备、输送管道、输送设备的效率是影响能耗和经济效益的主要因素。确立节能降耗的概念，充分利用抽油机的动力和含油污水的余热，提高能源利用率。通过现代技术，充分利用现代技术带来的便利，准确、及时地降低集输成本，提高油田效益。

参考文献：

[1] 邱江源，刘相麟，陈源祥.应用油气集输工艺技术提升节能降耗水平[J].中国石油石化，2017（02）