油气集输工艺技术在生产中的应用探讨

2023-01-19步百乐

当代化工研究 2022年6期

＊步百乐

（国家管网集团东部储运公司嘉兴管道管理处浙江 314000）

油田集输技术工艺极其复杂，这项技术具有如下的特点：油田点多，涉及的面广，线路延伸长。此外，油田集输技术的危险系数高，由于油田集输技术一般处在高温高压、易燃易爆的恶劣环境下，容易发生火灾等危险。同时油气集输技术需要多方协作完成作业，其技术难度要求高。近年来，油气开发技术不断更新升级，油气集输技术越来越受到关注，为此加强对油气集输技术以及相关技术的研究十分必要。

1.油气集输分类及设计原则

(1)油气集输作业流程分类

①按照是否需要加热以及加热手段分类。可以分为热水作随流程、井场加热流程、拌热集输流程、掺热集输流程以及不加热流程。

②以集油工艺管线数量的多少为分类标准。可以分为单管集油流程、双管集油流程以及三管集油流程、

③按照集输技术布站级数为分类标准。可以分为一级步站流程、一级半步站流程，二级步站流程以及三级步站流程。其中三级流程最为复杂除了拥有集中处理站、计算站外等一级和二级流程系统外，还具备增压接转站的辅助设备。

④以密闭程度作为划分标准。可以分为非封闭式集油流程和密闭式集油流程。

⑤按照集油流程的管网形态划分，可以分为辐射状集油流程，环形管网集油流程以及串联式集油流程。

(2)油气集输流程设计原则

油气集输技术具有极强的艺术性，由于油气集输技术的运用受到不同油气性质，开采地理环境条件的限制以及使用价值等多方面因素的影响，企业需要有针对地采取油气集输技术，制定多个方案，再对众多方案进行优劣对比，找出更为合理的方案[1]。

要想减少油气在运输环节的自然消耗，就要采取封闭式的运输技术。此外，要加强油气资源的收集技术，减少油气资源因收集技术薄弱带来的损耗，提高油气资源加工质量，提高原油，天然气等加工资源的质量。同时，在开发过程中，要注意矿井的流体压力，根据压力的变化规律有效控制系统内部运转各方面的压力，通过输出半径以及中转的调控，有效减少设备在运转中的不必要油气消耗。油气在运输过程中会产生大量的热量，所以要加强油气集输过程中的热量监控，充分利用热量的动能，采取有效措施最好保温工作，减少热量流失。最后，技术作为最关键的一环，要运用简便以及操作难度低的技术，有效提高油气产出效率[2]。

2.当前油气集输行业发展现状

(1)原油集输工艺概况

对于那些蜡含量高的自然条件比较特殊的油田，当前全球范围内公认采取加热集输流程技术，采用双管作为集油辅助，最后再发挥大站的收集以及集中处理的综合作用，对收集的原油进行集中处理，实现各方联合协同运作。国外有些国家在传统的加热处理技术的基础上，还采用降低黏合度的化学产品，提高分离度，有效完善油气集输技术。如果油田的含蜡量比较低，适宜采用单管集油流程，再加之不加热油气集输工艺作为辅助，最典型的例子就是我国的大庆油田，其油气集输技术比较成熟。目前油气开采存在着存储方面的问题，最突出的问题就是含水量高。含水量会极大影响原油原生的质量，这也导致集输技术朝着常温低温发展，简化油气集输流程[3]。

(2)多项技术融合

当今时代工业化的不断发展，使得各方面对油气资源的需求不断加大，由于我国油气资源分布不均，跨区域地调配油气资源成为时代发展所需，长距离油气集输作为时代发展的产物，正吸引着越来越多的关注。当前多相混合油气集输技术是公认的比较完善的技术，该技术融合电热技术，可以有效实现油气长距离集输，随着科学技术的不断发展，油气集输技术日趋智能化以及自动化，有效地提高了油气集输技术的安全性能。

3.油气集输工艺的具体应用

(1)集油工艺信息化运行

随着信息化技术的不断发展和广泛应用，其在油气集输过程中也存在较大的应用空间，而油气集输工艺的信息化运行也成为了现阶段的主要发展趋势之一。信息化技术在油气集输过程中的应用可以进一步提升油气资源的集油效率，且能够实现对油气集输的信息化管控，能对油气集输过程中的各项数据进行精确化管理。信息化技术的应用可以从根本上实现对油气集输过程的全过程监控，油气集输过程中产生的各项数据均能够用于分析和实际应用，从而帮助相关企业及时发现油气集输过程中的潜在问题，提前采取防范措施，保证油气集输的稳定性与安全性[5]。

(2)油水泵变频技术

原油在开采的过程中，原油当中的含水量并不固定，而是出于不断变化的状态当中。而原油中的含水量不同而意味着需要使用不同数量的水泵，为解决这一问题，可以在原油开采过程中使用油水泵变频技术，这不仅可以提升原油开采的实际效率，同时也能够对油气集输系统的能源损耗及浪费情况进行有效的控制。油气集输工艺的应用成本较高，其对于能源的消耗量较大，合理使用油水泵变频技术可以达到有效控制能源消耗的问题。在实际应用的过程中，可以利用信息化技术实现自动调速、自动监控，确保油气集输系统始终处于闭环控制模式下。此外，实际开采的过程中，应当结合油田的具体作业条件和原油储量合理选择水泵，并准确调整水泵的运行参数。

(3)无功动态自动补偿技术

随着现代科技的整体进步，与油田生产相关的各项新型技术也在实际当中得到了广泛的应用。从现阶段油田油气集输工艺的应用现状来看，其与油田生产之间存在一定的不协调问题，实际生产过程中无法保证各项设备的应用效率，设备闲置的问题长期存在，这也在一定程度上造成了能源损耗问题。对于机泵而言，其并不能够彻底发挥自身的功效，实现高效运转，这无疑影响到了油气集输系统的运行效率。为从根本上解决这一问题，可以在油气集输过程中使用无功动态自动补偿技术。无功动态自动补偿技术能够实现对配电系统、生产系统之间的有效衔接，在保证实际生产效率的基础上，进一步对能耗进行控制。因此，在油气集输过程中使用无功动态自动补偿技术具有一定的现实意义。

(4)低温脱水技术

从某种角度来看，油田开采的力度越大，则意味着原油中的含水量越高，且会导致油气集输系统面临较大的能源损耗。对于开采出的原油而言，初期处理一般不需进行加热，可以通过降低加热炉荷载的方式来达到目的。原油的脱水方式众多，包括化学沉降、电脱水等均具有一定的成效，各种脱水技术具有各自的优缺点，若仅仅从节能降耗的角度考虑，低温脱水技术则是可以优先考虑的脱水技术。但是，低温脱水技术也存在自身的技术缺点，即脱水时间较长。实际应用脱水技术的过程中可以根据自身的技术水平和生产需求进行灵活选择。

(5)原油脱水工艺

原油集输过程中如果含水量比较高，应该采用两段式复合脱水技术。首先游离水抽离流程，一般要经过大容器进行游离水沉降和冷凝抽离游离水两道工艺。另一段为采用电机脱水，主要运用交直流电变换脱水实现油水分离。此外，对于那些没有含蜡量问题，但是含水量高的另一种特殊油田，适宜采用热化学反应释放热能的办法脱进行脱水处理。

当前世界各国都积极加强游离水分离技术方面的研究，一般采用较多的是卧式结构游离水脱除器，整个脱水流程大约要耗费30～40min，伴生液沉降耗用时间为15～20min，聚驱技术处理大概要耗用30min。由此可见，脱水环节要耗用大量的时间，所以完善游离水脱除器设备为时代所需，可以有效提高脱水效率[4]。

4.油田开发公司的技术现状及未来发展

(1)油田生产公司集输技术存在的问题

虽然我国的油田开发技术走在世界前列，但是大部分油田含水量高仍然是一个需要不断攻克的难题，主力油田的挖掘的技术难度不断加大，这些都导致油田加大了油田的开发成本，而且油田产量也不稳定，油田开发与预期存在着较大的差距，同时，油田开发也存在着设备老化，缺乏更新的问题，这些都极大地影响了我国油田开发效率，并从源头上无法完善油气集输技术。

油田的含水量会在一定程度上影响原油的物理以及化学属性，基于这种情况，更适宜综合运用游离水的沉降温度、脱水工艺以及沉降时间等技术，缓解含水量带来的技术困难。原油性质的改变要求企业对油气集输技术做适当的调整，使油气集输技术与节能要求相适应。为了有效提高油田的经济效益，降低开发成本，需要企业加强技术方面的研究，简化工艺流程，合理设计，解决当今油气开发中的现实问题。三元复合驱等三次采油技术最为目前一项新型技术，该技术是油气集输技术的一大突破。虽然该技术具有不可比拟的优越性，但也仍面临着开发工程量大，成本高，技术要求高，实际操作难度系数大等诸多问题。

(2)油田生产公司集输技术的发展

为了实现油田技术的效率突破，要立足油气开发技术的发展现状，吸收国外的先进技术，保留国内技术的优秀成果，明确发展方向，加大人员以及技术的投入，促进关键技术的突破，完善油气集输技术。主要要从以下几个方面入手：

①研究节能新技术。加强不加热集油技术的研究，根据原油的不同特性，有效降低开发成本，提高企业经济效益。

有效加强三元复合驱等三次采油技术，需要从以下几个方面入手：一是加强理论研究，有效解决乳剂的液乳化程度高的问题。二是根据油气的出油特点，采取有针对性的措施，有效实现采出液处理工艺和设备的技术突破。通过技术的有效协调，完善三元复合驱采出液处理技术。

②优化集输技术。为了有效提高产能井投资效益,就要充分发挥已建设施的作用,从而有效优化的集输工艺技术。

5.促进油气集输工艺高效落实的具体途径

（1）树立节能意识。为从根本上提高油气集输工艺的应用质量与效率，油田开采企业需要注重对传统能源发展理念的调整与优化，并在工作实践过程中落实节能意识。对于油田开采企业而言，其必须深刻认识到我国石油资源的开采现状，早期阶段的过度开采严重影响到了我国石油资源的整体储备，石油资源短缺的问题将在长时间内对我国经济社会的发展造成负面影响。因此，油田开采企业需要注重对于油气集输工艺的创新和优化，积极应用新型、先进的油气集输工艺，通过技术层面的更新升级，提升节能效果，为企业创造更高的经济效益。

（2）加强油气运输和存储管理。油气资源的运输环节是管理的重点内容，油田开采企业需要注重对油气运输的风险管控，从根本上保障油气运输的整体安全性。对于输送管道而言，油田开采企业需要定期进行维护和保养，及时发现输送管理的潜在问题，并给予相应的维护措施，保证输送管道的安全性和完整性，避免出现油气资源泄漏的问题。而从存储的角度来看，提升存储技术也是目前必须解决的问题，存储技术的提升意味着可以更好的保存石油资源，避免石油资源中含有过多的水分。考虑到油气资源的存储环境具有较高的密封性，故需要严格控制储油罐的温度，避免温度过高而造成不必要的消耗。

（3）结合技术更新，调整集油技术。随着现代科技水平的不断进步和发展，对集油技术进行调整和创新具有一定的必要性，创新与调整的目的在于优于开采过程、保证石油集输工艺的稳定性与安全性。对于石油集输工艺而言，其所包含的内容与技术体系相对较为复杂，且油田的实际情况存在不同的差异性，故在优化和调整石油集输工艺的过程中，需要结合油田的实际需求和企业的技术水平，有目的性、有针对性的进行优化和调整，确保石油集输工艺的价值作用可以彻底发挥。

（4）减少磨耗。在油气运输过程中采用油气集输工艺技术，主要目的就是提升工作效率，节能减耗，避免出现不必要的浪费现象。在我国社会经济快速发展的过程中，人们逐渐开始意识到能源危机这一问题，甚至很多情况下，这一危机已经清楚地摆在人们的面前，特别是很多油田企业内部的工作人员，更是亲眼目睹了能源方面的紧缺情况。因此，加强油气集输工艺的提升对于解决能源危机具有一定的积极影响，其能够在保证石油开采效率的基础上，减少石油在运输过程中的损耗。对于油田开采企业而言，其必须树立节能减耗的工作意识，要确保石油资源运输过程中的能耗控制在目标范围之内，同时要加强油气集输工艺技术的具体应用，切实减少运输损耗。

（5）加强运输管理。油田开采企业需要树立运输管理意识，从石油开采的源头入手，积极应用信息化技术，实现对运输过程的全过程管控。其次，油田开采企业需要结合自身的工作实际需求和特殊性，制定具体的运输管理标准，严格控制运输过程中的各项参数，保证运输工作的合理性。最后，油田开采企业应当依靠信息化监测技术对运输过程进行实时监控，及时发现潜在的问题，并给予相应的处理措施，避免问题扩大造成不必要的损失。