油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能減排措施研究

侯世珍++游麗英

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)能源需求量不斷擴(kuò)大，油氣田項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。本文以油田集輸系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析現(xiàn)階段油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)利用現(xiàn)狀及問(wèn)題，對(duì)油田油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排技術(shù)提出幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：油氣集輸系統(tǒng) 能耗高 節(jié)能減排措施

引言：油氣集輸系統(tǒng)主要包括油氣分離，油氣計(jì)量，原油加熱，原油脫水，原油穩(wěn)定等工藝，這些環(huán)節(jié)相互制約，相互配和，共同組成了油田地面工程的核心。據(jù)統(tǒng)計(jì)，油氣集輸能耗一般占原油生產(chǎn)總能耗的30%～40%，是整個(gè)油氣開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中最為耗能的環(huán)節(jié)之一。

而我國(guó)的油氣集輸系統(tǒng)，無(wú)論從生產(chǎn)指標(biāo)上，還是技術(shù)設(shè)備本身，同國(guó)外相比都存在著很大差距。首先，我國(guó)油氣操作成本是4.15美元/桶，而國(guó)外公司是3.0美元/桶左右；其次，我國(guó)的原油生產(chǎn)能耗是2349.5MJ/噸油，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平為945MJ/噸油，國(guó)外是523.3MJ/噸油；再次，國(guó)外的同樣處理量的設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊。數(shù)據(jù)表明，我國(guó)石油行業(yè)能源利用率比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家低10%～15%。

1.油氣集輸系統(tǒng)能耗特點(diǎn)

1.1能耗高，油氣損耗高等問(wèn)題。原油綜合含水率高，原油脫水加熱過(guò)程耗能就變大，脫水加熱設(shè)備效率低，油氣處理過(guò)程中揮發(fā)和損耗高，這些都導(dǎo)致油氣集輸系統(tǒng)耗能高。

1.2熱負(fù)荷分散，產(chǎn)熱設(shè)備數(shù)量多、運(yùn)行效率低。油田廣泛采用的加熱爐，平均運(yùn)行效率低于75%。普遍采用燃燒高能質(zhì)的石油燃料以獲取熱能。

1.3生產(chǎn)用電量大，電、熱力采用分產(chǎn)、分供的方式，利用率低。即動(dòng)力或電力幾乎全部由電網(wǎng)供給，熱能則由小型鍋爐和加熱爐提供。

2.油氣集輸系統(tǒng)能耗的現(xiàn)狀及原因

目前我國(guó)在油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排技術(shù)方面，也在不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，以提高整個(gè)油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排水平，但是還是存在著一定的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在損耗和能耗上面，一個(gè)是在存放上面損耗過(guò)高，一個(gè)是由于處理過(guò)程造成的能源消耗。對(duì)于損耗引起的原因，處理辦法是需要在存放時(shí)采用密閉性好的系統(tǒng)。而引起油氣能耗的原因頗多，不僅與設(shè)施設(shè)備有關(guān)，設(shè)備沒(méi)有定期的檢查維修和維護(hù)導(dǎo)致的設(shè)備老化，設(shè)備落后等原因?qū)е铝思斚到y(tǒng)低于系統(tǒng)平均效率。同時(shí)也有處理工藝相對(duì)較差等問(wèn)題引起的能源消耗。

老油氣田的地面系統(tǒng)，有相當(dāng)大的比例是運(yùn)行10年、甚至20年以上的老系統(tǒng)。隨著時(shí)間的退役和產(chǎn)出物的變化，這些系統(tǒng)工藝技術(shù)不適應(yīng)、系統(tǒng)能力不平衡、設(shè)備管線腐蝕老化等問(wèn)題越來(lái)越多，已經(jīng)不能完全適應(yīng)開(kāi)發(fā)的需要。因此，油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排工作迫在眉睫。

3.節(jié)能減排技術(shù)在油氣集輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗是世界石油工作者所而對(duì)的共同問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外許多科學(xué)家都致力于這一領(lǐng)域的研究，并取得了一定的成果。其主要方法可概括：設(shè)備的改造以及技術(shù)的革新，加強(qiáng)這兩個(gè)方面工藝技術(shù)，能夠使節(jié)能減排的效率更加明顯，也是推廣和使用節(jié)能減排技術(shù)在油氣集輸系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵。目前，應(yīng)用于油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗的措施有以下幾種：

3.1現(xiàn)有設(shè)備的設(shè)備改造和工藝革新

針對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行是設(shè)備改造和工藝革新。比如，大力推廣節(jié)能抽油機(jī)，采油過(guò)程中抽油機(jī)是能源消耗大戶，有必要大力推廣與應(yīng)用節(jié)能型抽油機(jī)。國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)與應(yīng)用比較多的，如：雙驢頭抽油機(jī)，其屬于游梁式抽油機(jī)類(lèi)，同樣具有沖程長(zhǎng)、沖次低、能源消耗低的優(yōu)點(diǎn)；偏輪游梁抽油機(jī)，其為六連桿結(jié)構(gòu)，也是一種節(jié)能型抽油機(jī)，與傳統(tǒng)抽油機(jī)比較，節(jié)電率能達(dá)到30%；另外，彎游梁抽油機(jī)也是當(dāng)前一種比較典型的節(jié)能型抽油機(jī)，其是在常規(guī)游梁抽油機(jī)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)其形狀、安裝位置等的改進(jìn)而兼?zhèn)淞顺Ｒ?guī)游梁式抽油機(jī)和雙驢頭抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的節(jié)能效果。

采用大罐氣體回收設(shè)備。在聯(lián)合站的油罐上安裝大罐氣體回收裝置，并逐步取消一批單井拉油罐，更換為密閉輸送，減少油田油氣損耗。

3.2加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)的革新和推廣

油氣混輸泵技術(shù)是海洋石油工業(yè)的一門(mén)新興技術(shù)，是將井口流出物中的油、氣、水三相介質(zhì)，在未經(jīng)分離的情況下，直接用混輸泵經(jīng)海底管道泵送到油氣水處理終端進(jìn)行綜合處理的工藝流程。它省去了計(jì)量站、雙管變單管，從而大大減少了油氣中輕質(zhì)鎦分的損耗，縮短了油田建設(shè)的周期，比較經(jīng)濟(jì)。這種混輸工藝始于60年代，由此提出了油氣混輸泵的技術(shù)。幾十年來(lái)對(duì)油氣混輸泵的研究開(kāi)發(fā)一直是發(fā)達(dá)國(guó)家熱門(mén)的課題，特別是最近十多年來(lái)，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本、俄羅斯、中國(guó)等國(guó)家更是投巨資加以研究開(kāi)發(fā)，少數(shù)國(guó)家已有產(chǎn)品出口。我國(guó)正在追趕這一技術(shù)。

但是每個(gè)油田的情況千差萬(wàn)別，同一個(gè)油田的不同區(qū)域也大不一樣，由于地層情況復(fù)雜，甚至每口油井的情況也不同。例如，我國(guó)大慶油田就是含臘量、含硫量、凝固點(diǎn)高的所謂三高油田。新疆克拉瑪依油田、遼寧遼河油田、河南南陽(yáng)油田的原油特別稠，粘度高達(dá)（200～2000）×10-6m2/s。而新疆吐哈油田有些油井的原油是白色透明原油，可直接用來(lái)開(kāi)汽車(chē)。

隨著油田開(kāi)采時(shí)間的增長(zhǎng)，地層情況發(fā)生了很大的變化。有的壓力下降很多，有的氣量日益減少，有的油氣中含水量大增。如我國(guó)山東勝利油田，在70年代、80年代，由于油氣壓力高、氣量大，很適合油氣混輸?shù)牧鞒?，于是?dāng)時(shí)上了700多臺(tái)油氣混輸泵作試驗(yàn)。而現(xiàn)在由于油氣情況發(fā)生了很大的變化，加上我國(guó)油氣混輸泵技術(shù)尚不過(guò)關(guān)，因此對(duì)混輸?shù)呐d趣不大。又如大慶油田，由于采取了早期向油層注水的工藝，井底壓力沒(méi)有下降多少，但油氣中含有大量的水，給混輸泵提出了必須輸送油氣水三相的所謂多相泵的技術(shù)要求。

美國(guó)Prczioso油田在水深165英尺處設(shè)置了海底多相雙螺桿泵。法國(guó)從600m深的海底油田到200 km的海岸直接用多相混輸泵輸送，80年代末，英國(guó)在北海油田就制訂了稱(chēng)謂卜賽獨(dú)的長(zhǎng)距離油氣混輸計(jì)劃，俄羅斯西伯利亞油田建立了長(zhǎng)距離的油氣混輸流程。

4.總結(jié)

油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排工作十分重要，刻不容緩，這既是新時(shí)代下節(jié)能環(huán)保的大勢(shì)所趨，也是提高經(jīng)濟(jì)效益的必經(jīng)之路。各油田應(yīng)充分結(jié)合自身情況，運(yùn)用多種手段和技術(shù)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，應(yīng)用高效率設(shè)備，降低油氣集輸成本，提升油田效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐慶梅.油田油氣集輸節(jié)能降耗途徑分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2010（09）.

[2]宋延平.油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能措施研究[J].化工管理，2013，12。

[3]龍鳳樂(lè).油氣集輸系統(tǒng)能黃分析[J].2005

[4]川王康.探討油氣田集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)[J].化工管理，2014，23。