新时期背景下采油厂集输系统节能降耗技术

新时期背景下采油厂集输系统节能降耗技术

尚晓娟

中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第一采油厂河北任丘062552

摘要：近些年，我国的社会经济快速发展，人们生活水平不断提高，人们对化石能源的需求不断提升，这使得各种石油开发项目也在不断扩大。在油田生产过程中，石油的开采比较复杂，为了尽可能的提高石油开采企业的经济效益，要求采油厂使用集输系统节能降耗来减少石油运输过程中的损耗。本文先简要概述了采油厂集输系统，分析了当前油气集输系统中节能降耗的现状，并具体探究了新时期采油厂集输系统节能降耗技术，希望给相关企业提供一些建议。

关键词：采油厂；油气集输系统；节能降耗技术

引言

建设能源节约型社会已成为了社会发展的重要方向，随着国家战略的逐步落实，我们可以看到众多的企业都开始向这一方向转变。为了响应国家的发展战略，能源企业应该在第一时间做出积极的反应，比如我们的采油厂需要对集输系统进行一些必要的技术改进来实现能源的节约和高效利用。文章接下来会以这一内容为主进行采油厂节能降耗技术的深入探究，助推技术进步和科技的发展。

1目前采油厂集输系统节能降耗现状分析

经过几十年的开采，我国大部分油井已经进入到油田开采后期，在注水开采的模式下，原油中的综合含水量不断提高。并且在已经建成的集输系统中，存在耗能设备效率低的问题，这就会造成油气集输系统耗能明显提升。近几年，我国在油田生产中也逐渐使用了一些先进的技术以及先进的开采设备，并且取得了良好效果，比如在当前油田开采中广泛使用的常温游离水脱出技术，该技术将规定剂量的破乳剂放入到含水较高的采出液中，这样无需对采出液进行加热就能够将石油中的游离水进行分离，达到良好的油水分离效果。这种无需加热进行油水分离的集输设备一般用于油田产液含水量在60%以上的油田中，在原油产出后，能够将油包水型乳化液转化为水包油型乳化液，从而能够在不加热的情况下直接进行产油的输送，这样大大提高油田开采效率。

2输油工艺的优化

在石油长管道运输过程中，难免要用到输油泵和加热炉，它们是石油运输过程中的耗能大户，因此对它们进行优化，可以直接起到节能的目的。

输油泵是输油系统中的核心部件，主要为油的运输提供必要的动能，因此它在石油运输系统中，消耗的电能最大。国外主要通过控制输油泵的电机运行状态来进行输油速度的调控，直接控制电机具有非常好的节能效果。然而我国对输油泵的控制方式较为落后，通过优化控制方式，只能达到外国节电量的一半左右。我国对输油泵的控制主要是以控制阀门节流为主，虽然这种方式对调控石油运输速度十分有效，但在调控过程中，要损失很多的能耗。此外采用这种调控方式，容易使泵处于高压运行状态，很容易超过泵的额定运行压力，这会泵的使用寿命产生很大的影响。随着变频调速技术的日渐成熟，逐渐将其应用到对输油泵电机的控制上去，这可以很方便地通过控制电机的供电频率来控制电机的运行速度，摆脱了以往的节流控制方式，因此避免了节流过程中的不必要电能消耗。此外在油泵日常运行中，要对以下三点引起高度注意：因为变频器会恶化供电的品质因数，并带来不必要的电能损失，因此应对其配给无功补偿装置，提高供电线路的品质因数。为了避免单台泵的超负荷运转，应该配给备用泵，当发生单台泵负荷太高时，应该立即启动备用泵。

3采油厂的节能降耗技术

通过对以上内容的全面了解，可以对采油厂中所运用的节能降耗技术有一个深入的分析。

3.1原有的热处理技术

石油无论是在开采还是在运输过程中都会因为各种原因挥发到外部，这样一来就会使开采出的石油的油温降低，而且随着时间的延长石油的温度会下降到一个临界点，就是通常所说的析蜡点。一旦石油的温度达到了析蜡点，原油中析出来的蜡晶体就会逐步地转变成为枝状的网络结构，最终造成原油在油管中的自由流动。石油的热处理可以实现对于这一问题的解决，通过设置最佳的石油处理温度以及控制好剪切强度，就能够实现原油在运输过程中油温不至于降至析蜡点，这样也就解决了石油滞流的问题。

3.2油气不加热技术工艺

不加热输送也即油气常温下输送，该技术是一种高效节能的油气集输方法，其输送流程的具体设计为：

3.2.1单管投球清蜡、管线保温不加热集输。对于使用单管进计量集输流程的出油管线可以选用优质的保温材料进行保温，这样能够大大降低管线的散热，减少集输过程中管壁结蜡的情况，并且还可以采取井口定期投球、管壁结蜡清除等方法，使油气在常温下能够正常的运输。

3.2.2单管井口加药不加热集输。集输作业的关键是在井口加入降凝剂和降粘剂，使管道内的油水混合物完全“反相”成部分“反相”，并将油滴与水包裹，粘附在管道壁上，能够使原油在输送过程中与管壁完全分离，达到原油顺利输送的目的，此方法常用于原油含水量的黏稠原油集输中。

3.2.3双管掺“活性水”不加热集输。双管集输流程中，直接掺入在原油脱水过程中分离出的常温水，并且向其中加入降粘剂，能够使黏稠的原油破乳、转相。并且在油滴周围以及管壁间形成活性水膜，这样能够大大降低原油的流动阻力。

掺入水量以及降粘剂类型与用量需要试验来确定。在实际集输系统中，该方法的适用性非常强，并且该方法通过前述两种方法不易达到不加热集输的目的。不含水或者低含水的高含蜡油、高黏稠油等都可通过筛选适用的降粘剂以及掺水比例达到不加热集输的方式，但是该集输方式的投资成本比前面两种高，一般用于特殊的原油集输项目中。

3.3油气集输系统加热炉的精细管理

通过对加热炉的精细管理能够实现集输加热系统能耗最大限度的降低。精细管理的主要措施包括：对加热炉的工作时间进行合理的控制、对现有的能量进行充分的利用、对不必要的浪费尽可能避免等。通过对不同规模锅炉的能效进行对比之后发现，小锅炉的能效普遍较低，因此可以采用集中供暖的方式来提高加热的效率。热洗水中包含了一定的剩余能量，可以对这些能量进行充分的利用，例如利用热洗水进行管道的循环与清洗，对集输回压升高的时间进行延长。

3.4保温防护技术

没有设置防腐保温层的集输管道，在原油传输过程中会散发大量的热量，这使得管道内的原油温度大大降低，为了使原油温降减缓，常需要采取加热集输的方式。具体操作上，采油厂往往在集输管网每隔500~1000m设加热炉，这必然要消耗大量燃料，以年产3000万t的油田为例，若使用加热输送的方式，每年需要消耗在大约80~110万吨的石油热值的燃料，因此进行输油管道防腐保温意义重大。

结语

由于油田经常处于野外，因此对其生产出的原油必须进行长距离管道运输，其运输过程中要消耗大量的能源，因此采取必要的节能工艺措施，对促进企业经济的提升，具有非常大的好处。在实际选择节能工艺措施时，应该采取综合性节能措施，不仅要从运输系统上下功夫，积极提高系统能源利用率，同时也应该在原油上下功夫，努力增加原油的输送效果，以此来有效降低运输过程中的能源消耗。

参考文献:

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