油氣集輸系統(tǒng)熱能利用技術(shù)

王海龍（勝利油田臨盤采油廠采油一礦臨中聯(lián)合站 山東德州 251500）

隨著能源危機(jī)的不斷加大，如何充分利用熱能已經(jīng)成為目前研究的重點(diǎn)。據(jù)資料顯示，世界范圍內(nèi)熱能利用效率較高的國家有日本和美國，即使是在這些熱能利用率高的國家，熱能的利用率也僅為百分之五十左右，剩下接近一半的熱能都被浪費(fèi)掉了。而我國熱能的利用效僅在百分之三十左右，其中大部分的熱能都被浪費(fèi)排掉了。熱能的浪費(fèi)不但會造成大量能源的浪費(fèi)，增加成本，同時還會對環(huán)境造成污染。如果能夠?qū)⒗速M(fèi)掉的熱能充分利用起來，那將會節(jié)約大量的能源和成本。在油氣集輸系統(tǒng)中更是如此，油氣集輸過程中會消耗大量的熱能，其中也會耗散很多熱能，如果能夠?qū)⑦@些能量充分的利用起來，那么就可以有效的減少油氣集輸系統(tǒng)的能量消耗，節(jié)約油氣集輸成本。

一、油氣集輸系統(tǒng)熱能利用技術(shù)現(xiàn)狀分析

油氣集輸要實(shí)現(xiàn)油田大量原油、水、氣等的輸送和處理，因此在運(yùn)行的過程中會消耗大量的能量。而且隨著油田集輸系統(tǒng)工作年限的增加，系統(tǒng)消耗和耗散的熱能也會逐年增加。通過對集輸熱能的綜合利用，可以有效的降低成本，提高效益。通過油田集輸系統(tǒng)熱能利用技術(shù)的綜合分析，可以得到現(xiàn)階段集輸系統(tǒng)熱能利用的不足和優(yōu)勢。從而更好的做好油田集輸系統(tǒng)熱能利用工作。油田集輸輸送油氣過程中，由于輸入到油氣集輸站入口的溫度很高，這樣原油流動過程中跟外界的熱量交換就較多，原油的熱量不斷的向外界釋放，從而造成了能量的浪費(fèi)。進(jìn)入到集輸站中的油氣溫度越高，損失的能量就越多。油田采油和注水系統(tǒng)是油田能量消耗的重要部分，隨著油田產(chǎn)液量和注水量的不斷增加，油田采油和注水消耗的能量也會不斷的增大。油田地下石油資源不斷的被采出來，為了能夠保證油田穩(wěn)產(chǎn)，在含油量減小的情況下，需要不斷的提高油田的產(chǎn)液量，產(chǎn)液量增大后導(dǎo)致集輸站入站液體的溫度會不斷的增大，如果含水量在百分之八十七左右時，集輸站液體入站的溫度會在五十度左右。從井口返出的高含水原油，首先輸送到聯(lián)合站，在聯(lián)合站經(jīng)過處理之后，又被輸送到注水站重新被注入地層中，這過程會增大污水輸送所消耗的電量，而且會大大增加系統(tǒng)的設(shè)備組成，從而增加系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，導(dǎo)致了集輸運(yùn)行成本的增加。隨著產(chǎn)液量和含水量的增加，給地面設(shè)備增加的負(fù)荷越來越多，而且集輸系統(tǒng)工作過程中，系統(tǒng)的密封性能也不好，從而嚴(yán)重的影響到油氣集輸?shù)男省＜敼芫€是油氣集輸?shù)闹匾O(shè)備，集輸系統(tǒng)熱量的消耗也主要發(fā)生的集輸管線上。如果集輸管線的保溫效果不好，很容易造成管線內(nèi)熱量的耗散。

二、油氣集輸系統(tǒng)熱能利用技術(shù)

通過開展油田集輸?shù)蜏睾偷湍芎妮斔脱芯浚档图斶^程中的能量消耗。隨著油田采出液中含水量的不斷增大，導(dǎo)致了產(chǎn)出液的溫度也在不斷的升高。當(dāng)產(chǎn)出液中水的含量占到百分之八十左右時，產(chǎn)出液的流動性能就很好了，而且產(chǎn)出液的溫度較高，如果充分利用產(chǎn)出液的這些特性，就可以實(shí)現(xiàn)油氣的不加熱集輸，從而減少由于集輸加熱消耗的能量。由于產(chǎn)液量和注水量的增加，導(dǎo)致現(xiàn)有許多集輸設(shè)備都是在超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)的密封性差。因此需要改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)工藝和設(shè)備，采用先進(jìn)的分離和脫水技術(shù)，在常溫條件下保證集輸系統(tǒng)的密封性，可以將以前的兩相分離裝置，逐漸的轉(zhuǎn)變成三相分離裝置，實(shí)現(xiàn)分離裝置預(yù)處理的功能。開展油田集輸系統(tǒng)油耗分析和控制軟件研發(fā)，將影響到集輸系統(tǒng)能量耗散各個條件和參數(shù)集成化，通過利用計算機(jī)軟件的方法，對系統(tǒng)熱能耗散進(jìn)行精確的監(jiān)督和控制。優(yōu)化集輸系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，降低系統(tǒng)的熱能耗散。將集輸系統(tǒng)熱能耗散指數(shù)大小作為單位的考核指標(biāo)，真正將集輸系統(tǒng)熱能利用技術(shù)落到實(shí)處。油田采油的產(chǎn)出液和處理得到的污水中含有大量的熱量，如果能夠?qū)⑦@些熱量回收利用，將這些熱量利用到原油脫水、供熱等方面，可以更加有效的利用這些能量。采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，利用節(jié)能輸油裝置，例如在離心泵的選擇方面，首先要選擇合適的離心泵功率，而且要選擇節(jié)能型的離心泵。開展集輸管道高效保溫技術(shù)的研究，利用先進(jìn)的節(jié)能保溫材料，提高集輸管道的保溫性能，從而降低油氣集輸過程中管道中熱量的耗散。由于油田集輸產(chǎn)液量和注水量都在不斷的變化，因此需要采用能夠調(diào)節(jié)流量的集輸泵。采用變頻技術(shù)可以有效的解決該問題。變頻技術(shù)的調(diào)速范圍廣，而且是無極調(diào)速，可以根據(jù)實(shí)際需要的泵排量，來調(diào)節(jié)泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種方式節(jié)能的效果較為明顯。注水量的增加導(dǎo)致了注水用電量的增加，通過提高注水效率的方法，可以降低注水井的能耗。注水過程中能量的損耗包括電機(jī)能耗、注水泵的能耗以及注水管線的能耗。通過改進(jìn)注水井的注水方案，改善電機(jī)和注水泵的工作性能，及時檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況，保證設(shè)備的正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)，可以降低注水過程中的能耗。在進(jìn)行油田集輸系統(tǒng)方案、工藝流程設(shè)計時，需要充分的考慮到，隨著油田開發(fā)時間的增長，產(chǎn)油量、產(chǎn)液量和注水量等參數(shù)的變化對集輸系統(tǒng)能耗的影響。

結(jié)束語

油田集輸系統(tǒng)中要消耗大量的能量，許多能量會被耗散浪費(fèi)掉。如果進(jìn)行集輸系統(tǒng)熱量利用技術(shù)研究，充分利用這些能量，可以有效的節(jié)約能源，降低成本。進(jìn)入到集輸站入口的油氣溫度越高，系統(tǒng)損失的能量就越多。隨著產(chǎn)液量和含水量的增加，給地面設(shè)備增加的負(fù)荷越來越大。通過油氣的不加熱集輸，可以有效減少加熱集輸所消耗的能量。油田采油的產(chǎn)出液和處理得到的污水中含有大量的熱量，將這些熱量利用到原油脫水、供熱等方面，可以更加有效的利用集輸能量，采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，利用節(jié)能輸油裝置。通過研究對于提高油田集輸系統(tǒng)能量利用率，降低成本，提升效益，具有積極的意義。

[1]鄧壽祿，王強(qiáng).熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于油田廢水余熱回收的探討[J].現(xiàn)代測量與實(shí)驗(yàn)室管理，2003.

[2]馮叔初,郭揆常,王學(xué)敏.油氣集輸[M].東營:石油大學(xué)出版社,1988.