油田原油集輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與措施

宗華 孫嵐（勝利油田現(xiàn)河采油廠采油四礦 山東 東營 257000）

油田的原油集輸系統(tǒng)在油田生產(chǎn)里占據(jù)著重要地位。它的主要任務(wù)是將油田的采出液進(jìn)行大規(guī)模的集中和處理，并將采出液輸送到相應(yīng)位置。在這些過程中消耗大量能源如熱能和電能。在原油集輸系統(tǒng)中包括原油脫水，污水傳輸?shù)膭恿Ρ檬欠浅Ｖ匾碾娏υO(shè)備。同樣，一些原油和燃?xì)獾募訜釥t也是非常重要的天然氣裝備。隨著設(shè)備使用開發(fā)的時間越來越長，出現(xiàn)了較多問題如加熱爐的效率低下，能量利用率低，匹配性差，浪費(fèi)嚴(yán)重。鑒于當(dāng)前能源耗費(fèi)的情況，采取節(jié)能技術(shù)與措施已經(jīng)迫在眉睫，只有更好的采取節(jié)能措施，才能減輕能源耗費(fèi)。

首先我們應(yīng)該對油田原油集輸系統(tǒng)的多個耗能環(huán)節(jié)進(jìn)行評估。

一、生產(chǎn)工藝

大部分的聯(lián)合站在最開始的油田含水期開發(fā)階段采取的工藝都是兩段脫水工藝。采用這種工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是可以提高效率，提高油氣分離的速度和脫水速度，缺點(diǎn)是熱能消耗過多。油田由最開始的開發(fā)階段進(jìn)入特高含水開發(fā)期以后，進(jìn)站的原油含水越來越多，量也越來越大，所以如果繼續(xù)使用井場高含水原油進(jìn)站，之后不經(jīng)其他步驟直接進(jìn)行一些傳統(tǒng)的工藝手段如升溫加熱，沉淀等等，將會增大加熱爐的負(fù)荷，同時有部分消耗在污水加熱環(huán)節(jié)，造成極大的能源浪費(fèi)，鑒于以前的工藝流程已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的需要，所以更應(yīng)當(dāng)改進(jìn)現(xiàn)在的工藝，以匹配當(dāng)前狀況。

二、加熱爐

作為油田原油集輸系統(tǒng)中一個重要的設(shè)備，加熱爐承擔(dān)了諸多提溫加熱的工作如：原油的脫水，摻水，取暖，管道伴熱等等。加熱爐由于用途極為廣泛成為了最重要的消耗設(shè)備。加熱爐的耗氣量和以下幾個因素有關(guān)：加熱爐的效率，被加熱的物質(zhì)的量，內(nèi)外溫差。雖然需要依據(jù)油井的產(chǎn)量或生產(chǎn)的需要來決定采暖加熱的介質(zhì)量，和前后溫差，但可以通過有效的技術(shù)改革和創(chuàng)新來升高加熱爐的效率和時間，從而將調(diào)整幅度較小的狀況轉(zhuǎn)變?yōu)檩^大的空間。

三、機(jī)泵

在原油集輸處理過程中主要耗電的的包括一些輸油泵和輸水泵，由于耗電量過大，使得控制其電量消耗成為一個重要問題。在聯(lián)合站的生產(chǎn)過程中，目前多以離心泵為主，離心泵的耗電量和輸送壓，輸送多少成比例關(guān)系。離心泵的效率受到很多因素影響，主要有因?yàn)槲坦艿琅渲貌缓侠韺?dǎo)致的離心泵能量損耗較大，還有泵與實(shí)際的工況不符合，選取偏離較大，有極大的富余，導(dǎo)致泵效率大大降低。在當(dāng)前的生產(chǎn)中，若機(jī)泵有穩(wěn)定的輸送量，可適當(dāng)幅度的調(diào)節(jié)流量使得效率維持在一定水平。但若是泵的波動過大，無法校正，就使得泵做了較多的無用功。所以，對于當(dāng)前減少泵所作的無用功，應(yīng)當(dāng)采取積極的措施改進(jìn)，提高節(jié)省電力的潛力。

主要的節(jié)能降耗的技術(shù)有以下幾種

1.應(yīng)當(dāng)選用高效的加熱爐

對于加熱爐來說它的效率影響因素主要有它的類型，空氣系數(shù)，排煙時的溫度，燃燒器的類型，爐體的散熱多少。在最近的幾年中，有許多新技術(shù)如新的傳熱燃燒技術(shù)不斷在實(shí)際的加熱爐中出現(xiàn)，產(chǎn)生了許多新型產(chǎn)品例如真空加熱爐。也有新技術(shù)產(chǎn)生的分體相變加熱爐等等。在分體相變加熱爐中，它在設(shè)計(jì)中的熱效率都高達(dá)近90%以上。這種加熱爐的重要特點(diǎn)是獲得了較高的傳熱系數(shù)，利用的是水相變傳熱原理。在該系統(tǒng)中的重要介質(zhì)：水，在與外界隔絕條件下?lián)p失程度較小，系統(tǒng)一直以無氧的形式運(yùn)行，這樣能使它的壽命更加長久。蒸氣發(fā)生器和換熱器依據(jù)重力使水蒸發(fā)回落再蒸發(fā)成為現(xiàn)實(shí)。同時，由于爐體的蒸汽較高，使得換熱器體積大大減少，使運(yùn)行過程中的動力情況得以減輕，從而使成本大大降低。對于真空加熱爐的使用，通過真空狀態(tài)使中間介質(zhì)氣化，并同時加熱盤管的水和油。

2.降低熱損失

為了減少原油的損失，在散熱過程中應(yīng)安裝各種輔助設(shè)施如伴熱管線或伴熱盤管。這樣可以使輸油溫度保證在一定范圍內(nèi)，同時也可防止管線凝油。在各種儲油罐的輸送設(shè)備和水罐的收油管線也應(yīng)當(dāng)含有伴熱流程。綜上，對于聯(lián)合站節(jié)能降耗來說，如何降低損失提高效率成為了關(guān)鍵課題。我們應(yīng)做好各類輸油管線的保溫如加熱爐爐體，電脫水器，污油罐，原油儲罐等等，將散熱量降到最低。同時，應(yīng)當(dāng)降低排煙時加熱爐的熱損失。越高的排煙溫度，越大的排煙量都會使得損失增大。同時，在加熱爐的運(yùn)行過程中，空氣過剩系數(shù)應(yīng)當(dāng)處于合適狀態(tài)。如果該系數(shù)過大，會直接使出口的溫度提高，引起加熱效率的降低，是熱損失增大。對于我們來說，合理確定空氣過剩系數(shù)，能夠?qū)⑿蚀蟠筇岣?，燃料消耗大大降低。?dāng)負(fù)荷變化明顯時，迅速調(diào)整空氣量和工況，減少排煙損失。

對于今后的工作方向，在油田持續(xù)開發(fā)的過程中，井口采出液的含水率不斷升高，使得處理上更加繁瑣和負(fù)責(zé)。所以給油田集輸系統(tǒng)處理油水帶來了極大困難，同時如何節(jié)能提高效率也成為了難題。具體問題主要有：由于油水比例不斷變化，原有的工程集輸不到位，無法適應(yīng)當(dāng)今情況，設(shè)備老化，速度緩慢，不匹配等等產(chǎn)生的問題層出不窮，已經(jīng)嚴(yán)重妨礙了正常的生產(chǎn)工作運(yùn)轉(zhuǎn)。同時，新的開發(fā)工藝以及一些油藏的出現(xiàn)，使得原有的油水發(fā)生嚴(yán)重性質(zhì)變化，使集輸系統(tǒng)的分離脫水等變得更加困難，最后，由于使用的大量的化學(xué)制品，化學(xué)藥劑，使得許多單位的生產(chǎn)成本大量提高，由于這些材料所產(chǎn)生的環(huán)境影響也較為惡劣。

所以，我們應(yīng)當(dāng)新建原油集輸?shù)孛婀こ袒蚶险竟に嚫脑?，加?qiáng)新型、高效化學(xué)藥劑的篩選和研發(fā)，應(yīng)用新型的節(jié)能設(shè)備，廢物資源化技術(shù)的推廣，不斷提高生產(chǎn)運(yùn)行管理水平，使油田原油集輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)得到更好的發(fā)展。

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