關(guān)于轉(zhuǎn)油站節(jié)能降耗方法的探索與應(yīng)用

王首道

[摘 要]近幾年，控制成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能降耗已逐步成為油田企業(yè)管理的核心。而脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)是油田地面工程系統(tǒng)的重要組成部分，是油田耗能的大戶。它擔(dān)負(fù)著油田油氣集輸、脫水轉(zhuǎn)油、污水處理及回注和外輸計(jì)量等任務(wù)，需要消耗大量能源，因此，開展轉(zhuǎn)油站的節(jié)能降耗方法的研究與應(yīng)用，對(duì)于降低油田生產(chǎn)成本，提高油田生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。

[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)油站；節(jié)能；降耗；油田地面工程；加熱裝置；加熱爐

中圖分類號(hào)：TE866 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）03-0347-01

一般來說，油田脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)耗能部分有機(jī)泵生產(chǎn)運(yùn)行耗電，站內(nèi)處理、加熱、摻水裝置消耗大站氣、干氣，藥劑等生活物資的日常消耗等。本文結(jié)合芳5站的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)以上幾個(gè)問題進(jìn)行初步的探討。

1、機(jī)泵合理選擇、技術(shù)改造級(jí)及日常管理：

轉(zhuǎn)油站耗能中，機(jī)泵的耗電占有很重比例，因此根據(jù)轉(zhuǎn)油站生產(chǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)及油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化選擇相匹配機(jī)泵、進(jìn)行技術(shù)改造及時(shí)優(yōu)化機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)是提高機(jī)泵泵效和系統(tǒng)效率、降低機(jī)泵生產(chǎn)耗電的重要手段

1、1 合理選擇機(jī)泵

在油田的生產(chǎn)中，日產(chǎn)液量的波動(dòng)較大，同時(shí)油田進(jìn)入高含水期開采，油井產(chǎn)液、含水逐漸上升，油井回油溫度也逐漸升高，使油井生產(chǎn)所需的摻水總量隨著油井回油溫度和環(huán)境溫度的升高逐漸變化。因此，需要在建站初期，根據(jù)轉(zhuǎn)油站的設(shè)計(jì)及長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，選擇合理參數(shù)及數(shù)量機(jī)泵。杏南五站外輸油泵選擇：2臺(tái)外輸泵，運(yùn)1備1.2臺(tái)排量均為85立方米/小時(shí)，揚(yáng)程均為135米。杏南五5轉(zhuǎn)油站，主要機(jī)泵的選擇，既滿足了站的設(shè)計(jì)需要，又合理的減少了能耗。

1.2 及時(shí)優(yōu)化機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)

目前為保證站的平穩(wěn)輸出，普遍采用手動(dòng)改變泵出口閘門開啟程度來調(diào)節(jié)泵的排量，或起停泵。節(jié)流損耗大，泵管不匹配，壓差較大，管網(wǎng)效率低。為使泵始終保持在高效區(qū)工作，提高泵效，減少耗電。當(dāng)排量波動(dòng)范圍較大時(shí)，可采用變速調(diào)節(jié)。變頻調(diào)速技術(shù)是通過改變電機(jī)輸入端的電源頻率，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，使與電機(jī)相連的泵轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同。因泵的流量與泵葉輪轉(zhuǎn)速成正比，所以改變了電流頻率即改變了泵的流量。在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)這個(gè)原理，按照液量的多少改變電流頻率，從而使電機(jī)不出現(xiàn)低負(fù)荷運(yùn)行。據(jù)有關(guān)資料介紹，利用變頻調(diào)速裝置，功率因數(shù)可提高到0.95以上，平均節(jié)電率達(dá)58%，系統(tǒng)運(yùn)行效率可大大提高。優(yōu)化泵的運(yùn)行參數(shù)，還要及時(shí)調(diào)節(jié)排量，提高機(jī)泵的運(yùn)行效率。離心泵在工作時(shí)的實(shí)際效率是隨其工況而變化的，只要不在最優(yōu)工況點(diǎn)工作，泵的效率就會(huì)降低，偏離最優(yōu)工況點(diǎn)越遠(yuǎn)，效率越低；只有在最優(yōu)工況下，才能保證離心泵的效率最高。將每臺(tái)機(jī)泵的特性曲線制成牌并掛在機(jī)泵上，使崗位工人都熟知每臺(tái)泵的特性曲線，并按特性曲線及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證運(yùn)行機(jī)泵在最優(yōu)工況下工作，提高運(yùn)行泵的泵效。

1.3 搞好離心泵的維護(hù)保養(yǎng)離心泵的維護(hù)保養(yǎng)

不僅要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除故障，還要注意泵的密封、冷卻（有軸封箱和填料箱）和潤(rùn)滑，以利于延長(zhǎng)離心泵壽命并節(jié)約能源，減少功率損失。

2、摻水裝置選用、回油溫度控制等降低能耗

油田脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)對(duì)天然氣的消耗很大，天然氣主要是作為鍋爐、加熱裝置以及食堂等燃料用氣的消耗，因此做好摻水溫度調(diào)控和優(yōu)化摻水爐運(yùn)行工作，對(duì)降低油田用氣消耗效果十分顯著，是轉(zhuǎn)油站節(jié)能的重要途徑。

2.1 高效節(jié)能設(shè)備及相關(guān)配套設(shè)施的選擇

降低鍋爐用氣首先選用高效節(jié)能型鍋爐，安裝節(jié)能型火嘴，提高天然氣的燃燒質(zhì)量。鍋爐的年度檢修要保證質(zhì)量，尤其是爐膛部分，以此增大熱傳導(dǎo)系數(shù)，提高鍋爐效率。同時(shí)還要加強(qiáng)采暖、伴熱管網(wǎng)的檢查維修，保持管網(wǎng)暢通，防止穿孔，減少鍋爐熱水的漏失量。其次，要根據(jù)大氣溫度變化和受熱介質(zhì)的物理特性，合理確定供熱溫度，可隨時(shí)通過調(diào)整用氣量來調(diào)節(jié)熱水溫度。最大程度地利用熱能，防止浪費(fèi)。還要根據(jù)站內(nèi)實(shí)際情況，在不影響生產(chǎn)、生活用熱的情況下，通過研究、試驗(yàn)、摸索，確定最佳啟停爐時(shí)間，既要保證介質(zhì)有良好的流動(dòng)性，又要防止管道結(jié)蠟、凍堵，還要避免因停爐過遲或啟爐過早而浪費(fèi)天然氣。同時(shí)做好采暖、伴熱管道的保溫，做到定期檢查，及時(shí)維修，防止熱能無為散失，進(jìn)一步提高熱能利用。

2.2 降低摻水加熱耗氣

嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求的摻水制度，合理確定最佳摻水溫度，在保證正常集油的情況下，降低摻水量和摻水溫度。根據(jù)天然氣壓力、脫水溫度和介質(zhì)流量的變化情況，精心操作，及時(shí)調(diào)節(jié)用氣量。做到定期檢查火嘴，防止結(jié)焦或堵塞，做好受熱管道和加熱裝置的保溫，把熱量散失降低到最低限度。放5站摻水爐熱負(fù)荷率低的影響。轉(zhuǎn)油站摻水爐的規(guī)格都在400×104kJ以上，而每小時(shí)油井所需摻水用量冬季最多達(dá)70m3以上，夏季30m3以上。通過熱能計(jì)算冬季只需運(yùn)行2臺(tái)摻水爐，春季、秋季僅需運(yùn)行1臺(tái)摻水爐就能保證油井正常生產(chǎn)的供熱需要，夏季不需點(diǎn)摻水爐油井也能正常生產(chǎn)。目前轉(zhuǎn)油站摻水爐冬、春、秋都點(diǎn)火運(yùn)行，夏季一般也點(diǎn)1～2臺(tái)摻水爐，而加熱爐點(diǎn)火運(yùn)行的最高爐效在80%左右，所以只要多點(diǎn)1臺(tái)加熱爐就造成天然氣的浪費(fèi)。

2.3 合理調(diào)控?fù)剿疇t溫度

合理調(diào)控不同環(huán)境溫度下的摻水爐溫度，必須計(jì)算出抽油機(jī)井在不同環(huán)境溫度下正常生產(chǎn)所需的最低摻水溫度，運(yùn)用熱力學(xué)中的熱油管線沿軸向溫降公式和能量平衡方程來計(jì)算抽機(jī)井在不同環(huán)境溫度下正常生產(chǎn)所需的最低摻水溫度，將計(jì)算結(jié)果繪制成摻水溫度控制曲線。該曲線實(shí)現(xiàn)了摻水溫度隨季節(jié)調(diào)控，經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用完全符合生產(chǎn)要求，避免了天然氣的浪費(fèi)。經(jīng)計(jì)算摻水溫度達(dá)41℃就能滿足正常生產(chǎn)，而轉(zhuǎn)油站摻水溫度不點(diǎn)爐火時(shí)溫度在37℃以上，6月～9月可停摻水爐火生產(chǎn)，大大減少了耗氣量。

2.4 優(yōu)化摻水爐運(yùn)行，提高摻水爐熱負(fù)荷

為了解決摻水爐負(fù)荷率低的問題，先計(jì)算出不同環(huán)境溫度下全隊(duì)抽油機(jī)井正常生產(chǎn)所需的摻水總量，通過摻水總量、摻水溫度計(jì)算出摻水總熱量，由總熱量來決定生產(chǎn)運(yùn)行摻水爐臺(tái)數(shù)。

2.5 降低食堂等后勤設(shè)備耗氣

選用節(jié)能型爐灶，提高使用效率，并加強(qiáng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行用氣制度，合理利用，做到人走火滅。

3.其他方面

脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)生產(chǎn)用藥劑主要有清防蠟劑、防垢劑、脫水用的破乳劑、含油污水處理用的絮凝劑和凈水劑，還有殺菌劑等等。要嚴(yán)把藥劑驗(yàn)收關(guān)，保證藥劑質(zhì)量和數(shù)量，還要根據(jù)介質(zhì)物理特性、流量和藥劑投加后的效果，科學(xué)確定最佳用藥量，做到既不浪費(fèi)藥劑，又不影響生產(chǎn)。必須按制度要求投加，規(guī)范操作，避免隨意性和非規(guī)范性。

油田脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作點(diǎn)多面廣，涉及專業(yè)也比較復(fù)雜，除上述途徑外，仍有其他多種方式值得進(jìn)一步深入研究，以更好的節(jié)約能量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。

4.結(jié)束語

（1）轉(zhuǎn)油站節(jié)能降耗方法的研究與應(yīng)用，改變了節(jié)能工作粗放型的管理局面，使節(jié)能管理工作經(jīng)?；?、制度化，并逐步走上了科學(xué)化的道路。

（2）根據(jù)油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化及時(shí)優(yōu)化機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)和采取變頻調(diào)速技術(shù)，是提高機(jī)泵泵效和系統(tǒng)效率，降低機(jī)泵生產(chǎn)耗電的重要手段。

（3）做好摻水溫度調(diào)控和優(yōu)化摻水爐運(yùn)行工作，對(duì)于降低油田用氣消耗效果十分顯著。