油气集输系统节能减排分析与研究

油气集输系统节能减排分析与研究

项友兵1  郭思辰2   张春晖3

1、新疆油田公司百口泉采油厂  新疆克拉玛依  834000

2、长庆油田页岩油开发分公司陕西西安710000

3、长庆油田公司采油一厂  陕西西安  710000 

摘要：近年来，随着经济社会的发展，对石油和天然气的需求量与日俱增，油气开采行业也迎来巨大发展。与此同时，油田开采过程存在粗放式发展模式，伴随着石油产量的上升，采油过程能量消耗大、功效利用率低、伴生气损耗多、废物废气未处理排放等问题依然存在，不但增加了企业运营成本，而且污染环境，违背了绿色低碳的发展理念。因此有必要认真研究油气集输系统与节能减排之间的关系，认真分析当前油气集输工作中存在的问题，找出节能减排的有效措施，真正实现科学生产和清洁生产，不断推动油田企业高质量发展。

关键词：油气集输；节能；减排

1油气集输系统节能减排的不足

1.1装置设备老化

有些石油作业平台具有数十年的开采历史，石油开采中伴随着含硫、氮组分溢出而发生化学腐蚀，此外周围环境作用如暴晒、风沙、雨雪等因素的影响，造成高耗能采油设备运行效率大大降低，几近报废使用。而油田设备更新换代工作没有及时跟进，缺少节能增效工作的长远规划，不熟悉油气集输工作规律，设备改造资金缺位，设备登记管理混乱，造成许多机械设备只有发生故障才被发现。石油开采设备和集输设备的老化，不仅造成油气资源传输效率降低，同时也威胁着油气集输系统安全平稳运转，对企业整体能源生产形势构成严峻挑战。由于设备老化同样会对相关数据统计基础型工作带来负面影响，例如标准能耗被高估，计量监测数据失真，成本重复计算等，由此引发后续的定额管理、评价分析、绩效考核等问题，从而影响节能减排的最终效果。

1.2工作制度不完善

石油开采作业的能耗计量、统计、分析、监测等基础性数据分析工作缺少足够重视，能耗和污染物排放按照经验管理，缺乏从根本上进行制度设计。由于缺少节能减排管理制度及体系建设，各单位能耗管理职责不明、权属不清，经常出现多头管理、重复管理的现象，导致基层执行单位无所适从，而没有明确节能减排的责任人，缺少层层压实节能环保任务的组织制度，员工缺乏主动参与节能减排措施的积极性和主动性，造成油气集输的节能减排措施流于形式，很少在基层落到实处。

能耗计量统计和监测体系建设是实现油田节能减排的重要途经和手段，准确的能源消耗计算对于企业定额管理、生产目标制定、业绩考核评估、技改项目实施等后续工作顺利开展发挥着重要作用。然而在油气集输管理工作中，计量器具损坏，计量设备配件缺失，计量校准设备误差增大都给油气准确计量校验工作带来很大困扰，由此产生的计量误差甚至错误数据很容易误导上层决策，可能对油气生产企业带来无可挽回的损失。此外，由于计量统计管理工作培训体系不健全，许多油气集输平台仍然采用口传身带的教学模式培养新员工，造成这部分统计管理人员缺少对能源统计方法的系统性理解，不能熟练掌握能源统计的基本原理和主要方法，导致部分采油工作面的数据统计的及时性和准确性有待提高[1]。

1.3污染物排放量大

油气平台管道众多，接口设备复杂，污染物种类多样，造成集输系统污染物监测和处置较为困难。就油气集输系统污染物种类而言，污染物主要是废水、氮氧化合物、硫氧化合物以及其他有害气体，其中毒性气体排放量巨大，回收处理较为复杂，对周围环境的危害也最大。据统计，某中型油气生产加工企业的氮氧化物排放量45万t/a，每年烟尘排放量为2.5万t以上，急需摸排污染物排放的类别，研究污染物排放的现状，抓住污染排放的客观规律，制定详细的污染物减排方案。此外，相当一部分的油田技术人员没有根据油气生产污染物管理办法和标准开展污染物减排工作，一方面造成污染物减排方法不够科学严谨，污染物减排的方案可执行性差，影响了节能减排的如期进行；另一方面污染物处置方案没有达到预期的净化效果，油气集输系统产生的废水、毒性气体等依然存在溢出现象，给当地生态环境带来严重危害，同时也阻碍了油气集输系统的转型升级[2]。

1.4技术管理有待加强

降低原油含水量能够间接提高原油开采效率，是石油生产加工企业降本增效和节能减排的直接诉求，同时也是贯彻落实绿色、低碳、集约发展的必然选择。受制于原油在集中站分离提纯的需要，原油的脱水加热环节同样造成集输系统能耗的增加，原油脱水工艺需要增压机、三相分离器、流体输送泵等设备正常运转，井口附近需要保温加热，地下管线、联合站点加热，换热设备升温等过程需要消耗热能维持运行[3]。

许多油气企业由于成本控制和技术装备限制，将原油含水量高的问题等价于高能耗处置结果，没有引入先进的分离设备，没有研发高效油水分离试剂，造成油气集输技术管理混乱的局面，严重阻碍了企业的长远健康发展。

2油气集输系统节能减排的对策建议

2.1加强管理，增强节能降耗意识

油田企业应该加强油气集输系统的管理力度，不但要确保油品的质量，而且还应减少作业过程中的能源损耗。首先就应该严格控制各种仪器、设备、油品等的能耗问题，防止热能过多损失。其次，油田企业必须安排专门人员对集输管道、仪器、设备进行定期巡检、维修、保养，检查各种仪器设备的运行情况以及管道的完整性，一旦发现问题，及时进行维修或更换，防止出现设备破损、油气泄露等问题，减少油品损失，确保各种仪器设备能够稳定运行。与州司时，油田企、比应该加大节能降耗的宣传力度，不定期开展节能降耗的讲座或课程学习，增强企业员工的节能降耗意识。

2.2使用先进技术

在油气集输系统中，如果想要实现节能降耗，首先就应该使用各种先进的技术，主要有四种:①变频技术。在泵体等相关仪器设备中使用变频技术，不但可以控制这些设备的电源结构，而且还可以提高这些设备运行速度调整的准确性，让其根据流量的特点与实际需求来调整转速，不但可以提高设备运行的质量和效率，还可以减少电能损耗;②信息化技术。油田企业应该构建油气集输系统信息化管理平台，将各个流程都纳入到平台之中。利用信息化管理平台，工作人员可以及时了解油气集输的运行状态，及时发现问题，防止出现效率低下与能源损耗严重等问题;③地热技术。油田企业利用地热技术可以进行发电、加热，供暖，有效降低了各种能源的使用量，从而实现了节能降耗的目的;①低耗能运输技术，该技术不需要对原油进行加热运输，使得原油中的水分不会出现自然蒸发，不但能够提高输送效率，而且可以降低能耗。

2.3耗能评价，简化和改进工艺流程

油气集输系统是一个巨大的能量系统，不同的工艺流程耗能不同，因此油田企业应该采用一些技术手段对各种工艺流程进行耗能评价，如遗传算法、粒子算法、数学评价法等，计算原油加热、油气水分离、原油脱水、管道输送等工艺流程的能效系数，确定其中耗能较大的环节，进而提出一些合理的改进建议，从而为节能降耗提供更加科学、有效的决策依据。其次，油田企业还应该根据实际情况，不断简化和改进集输工艺流程，如使用高效、智能的技术手段，尽可能使油气集输工艺相对简单，进而可以实现更佳的生产成本控制效果。
结语

综上所述，节能减排对于油田企业的可持续发展至关重要，油田企业必须充分意识到节能减排的重要性，加大人力、物力的投入力度，引进和使用各种先进的节能减排技术，明确节能减排的任务和发展方向。其次，工作人员都应该改变传统的观念，努力学习并实施好相关的措施，不断降低油气集输系统的能耗，减少生产成本，促进油田企业的良好发展，从而才可以有效解决我国石油和天然气资源的供需矛盾。

参考文献

[1]侯世珍，游丽英.油气集输系统节能减排措施研究[J].科学与财富，2017(Z1):165,166.

[2]李建海，李中和.油田污水处理水质影响因素与改善措施[J].油气田环境保护，2012,22(05):55-59.

[3]宋春玲.油气集输系统节能降耗技术的研究分析[J].建筑工程技术与设计，2019(06):4528.