優(yōu)選集輸方式降成本增效益

李丹（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

優(yōu)選集輸方式降成本增效益

李丹（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

隨著油田發(fā)展進(jìn)入中后期，如何降本增效尤為重要，而轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)是集輸系統(tǒng)節(jié)能的重要節(jié)點(diǎn)。由于后期污水處理需要一定的溫度，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能和水質(zhì)雙贏是油田集輸節(jié)能必須面對(duì)的問題。通過對(duì)不同集輸方式的能耗情況進(jìn)行對(duì)比，形成了“低溫集輸+高溫外輸”的集輸方式，取得了較好的節(jié)能效果。優(yōu)化轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)運(yùn)行模式，提出并實(shí)施“低溫集輸+高溫外輸”的新模式，節(jié)氣率達(dá)到15%以上，在滿足生產(chǎn)運(yùn)行“溫度”要求的前提下，達(dá)到節(jié)氣降耗、降本增效的目的。

集輸方式；降本；增效

集輸系統(tǒng)能耗分為兩類，即耗氣與耗電，耗氣量主要取決于摻水量及其溫升，耗電量則取決于輸油泵、水泵的運(yùn)行情況。由于油田已經(jīng)進(jìn)入高含水期，集油系統(tǒng)對(duì)溫度要求相對(duì)較低，而后期污水處理則需要一定的溫度保證[1]。

1 加熱節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選

根據(jù)各站的工藝流程特點(diǎn)，提升轉(zhuǎn)油站外輸溫度的節(jié)點(diǎn)有井口、計(jì)量間和轉(zhuǎn)油站，而實(shí)際的運(yùn)行方式如下所述：

方式一：?jiǎn)尉岣邠剿疁囟取２桓淖兡壳皳剿\(yùn)行狀態(tài)，提高摻水溫度及摻水量，提高各站、間的回油溫度，從而升高外輸溫度。優(yōu)點(diǎn)是單井回油溫度高，操作方便，回壓低；缺點(diǎn)是摻水溫度高，能耗高，熱損失大，管線結(jié)垢、腐蝕加劇。

方式二：站內(nèi)油水聯(lián)通加熱。采取分開運(yùn)行方式，站內(nèi)啟運(yùn)低溫爐1臺(tái)，保證油井正常生產(chǎn)；另啟1臺(tái)高溫爐，導(dǎo)通油水連通，高溫水直接進(jìn)單井來液罐，升高來液溫度后外輸。優(yōu)點(diǎn)是可分開運(yùn)行，熱損失略有降低；缺點(diǎn)是操作難度略大，液量大的站效果不理想。

方式三：用轉(zhuǎn)油站新增建的1臺(tái)加熱爐即相當(dāng)于聯(lián)合站的脫前加熱爐，將單井來液罐的外輸液加熱提升外輸溫度。優(yōu)點(diǎn)是直接外輸加熱，摻水系統(tǒng)調(diào)整方便；缺點(diǎn)是需要增加1臺(tái)加熱爐。

方式四：計(jì)量間油水聯(lián)通加熱。利用計(jì)量間油水聯(lián)通，使個(gè)別計(jì)量間來液溫度增加，使外輸液溫度升高。優(yōu)點(diǎn)是減少高溫運(yùn)行井?dāng)?shù)，可分開運(yùn)行；缺點(diǎn)是操作難度大，與方式二接近，效果不理想。

方式五：摻水直接加熱外輸液。不具備油水聯(lián)通工藝，通過改造，使站內(nèi)摻水可直接對(duì)外輸液進(jìn)行加熱。優(yōu)點(diǎn)是加熱效率最高，熱損失最?。蝗秉c(diǎn)是需改造，運(yùn)行設(shè)備可能增加。

方式六：通過對(duì)比以上五種方式，可以在閥組間內(nèi)新建1條管線，連接摻水加熱爐的出口管線與外輸油管線，使得摻水可以直接進(jìn)入外輸油管線，用以提高轉(zhuǎn)油站外輸液溫度。簡(jiǎn)單流程改造，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)“集油”、“輸油”分段考慮，充分挖掘“低溫集油”的節(jié)能潛力，摒棄“低溫外輸”的不利影響，不單純依靠“高溫集油”達(dá)到高溫外輸目的。

在工藝改造基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)油站“集油”、“輸油”溫度進(jìn)行分段控制。1號(hào)摻水加熱爐為低溫爐，為集油系統(tǒng)提供低溫?fù)剿?，以保證油井產(chǎn)出液順利進(jìn)入轉(zhuǎn)油站；2號(hào)摻水加熱爐為高溫爐，為輸油系統(tǒng)提供高溫水，以提高外輸液溫度，保證下一步污水站的水處理效果。通過2臺(tái)加熱爐的分開控制，既降低了轉(zhuǎn)油站耗氣量又通過保持外輸液溫度保證了水質(zhì)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)雙贏目標(biāo)[2]。

2 集輸方式優(yōu)化效果對(duì)比

2.1 “摻水直接加熱外輸”與“高溫集輸”

優(yōu)化集輸方式將摻水直接加熱外輸，用以提高外輸液溫度，補(bǔ)充摻水在集油過程中的熱損失[3]。其加入外輸?shù)膿剿c輸送至井口的摻水來自同一加熱爐，即溫度相同。實(shí)測(cè)集輸方式優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對(duì)比見表1。

表1 “摻水直接加熱外輸”與“高溫集輸”效果對(duì)比

“摻水直接加熱外輸”與“高溫集輸”方式相比：外輸溫度明顯升高，氣量卻有所下降[4]；外輸液量略有上升，摻水量略有下降；耗電量持平，即噸液耗氣下降0.5 m3，噸液耗電基本持平。

2.2 “低溫集輸+高溫外輸”與“高溫集輸”

進(jìn)一步優(yōu)化集輸方式，將“集油”、“輸油”溫度進(jìn)行分段控制。1號(hào)摻水加熱爐為低溫集油爐，溫度控制在40℃左右；2號(hào)摻水加熱爐為高溫輸油爐，溫度控制在50℃左右且選取兩個(gè)距轉(zhuǎn)油站較遠(yuǎn)的計(jì)量，同時(shí)由2號(hào)爐提供摻水，這樣既分散了管線壓力又保證了遠(yuǎn)距離計(jì)量間的正常集油。實(shí)測(cè)集輸方式優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對(duì)比見表2。

表2 “低溫集輸+高溫外輸”與“高溫集輸”效果對(duì)比

“低溫集輸+高溫外輸”與“高溫集輸”方式相比：外輸溫度明顯升高，氣量明顯下降；外輸液量略有下降，摻水量略有下降；耗電量略有下降，即噸液耗氣下降0.5 m3，噸液耗電上升0.02 kWh。

2.3 “常溫集輸+高溫外輸”與“高溫集輸”

隨著外界溫度逐步升高，結(jié)合往年常溫集輸?shù)墓ぷ鹘?jīng)驗(yàn)，降溫低溫集油的加熱爐進(jìn)行停爐，力求節(jié)能效果最大化【5】。實(shí)測(cè)集輸方式優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對(duì)比見表3。

表3 “常溫集輸+高溫外輸”與“高溫集輸”效果對(duì)比

“常溫集輸+高溫外輸”與“高溫集輸”方式相比：外輸溫度基本持平，氣量卻明顯下降；外輸液量略有上升，摻水量有所下降；耗電量有所上升，即噸液耗氣下降1.0 m3，噸液耗電基本持平。

3 結(jié)論

通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)總結(jié)，“常溫集輸+高溫外輸”節(jié)能效果最好，較“高溫集輸”噸液耗氣下降1.0 m3，但該方式受外界溫度影響，不可以常年運(yùn)行；“低溫集輸+高溫外輸”節(jié)能效果次之，較“高溫集輸”噸液耗氣下降0.5 m3；“摻水直接加熱外輸”節(jié)能效果不如以上兩種，雖然較“高溫集輸”噸液耗氣下降同為0.5 m3，但外輸溫度比“低溫集輸+高溫外輸”低1.3℃。在集輸方式選擇時(shí)，除考慮以上能耗因素外，也應(yīng)考慮外界溫度對(duì)油氣集輸、熱損失的影響等，綜合考量，選取最為合理的集輸方式。

在油田生產(chǎn)進(jìn)入高含水后期階段，由于集油溫度要求逐步降低[6]，而后續(xù)污水處理因?yàn)閬硪焊訌?fù)雜，必須有溫度作為保證，這樣就為油田集輸節(jié)能提出了新的課題。通過降低集油管網(wǎng)溫度，減少熱量損失，再通過后段輸油加熱，用較少能量保證水質(zhì)處理，實(shí)現(xiàn)了綜合節(jié)能，為以后油田的高效開發(fā)和建設(shè)提供借鑒。

[1]韓國志.大慶薩中油田低溫集輸工藝分析[J].石油石化節(jié)能，2016，6（3）：3-5.

[2]徐紅衛(wèi).輸油系統(tǒng)控制天然氣消耗的措施應(yīng)用[J].石油石化節(jié)能，2016，6（5）：25-26.

[3]油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)編寫組.油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994：28-35.

[4]李振軍，潘銳.低溫集輸處理技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)[J].石油石化節(jié)能，2016，6（1）：3-4.

[5]李軼男.周期摻水在低產(chǎn)油田低溫集輸系統(tǒng)上的應(yīng)用[J].石油石化節(jié)能，2012，2（3）：17-19.

[6]李雪峰.油氣集輸系統(tǒng)的能耗評(píng)價(jià)與能損分析[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2009（6）：5-7.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.014

2016-11-30

（編輯 李發(fā)榮）

李丹，2002年畢業(yè)于東北石油大學(xué)（石油工程專業(yè)），從事采油、設(shè)備管理工作。E-mail：shyongping@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠，163513。