控制油田生產(chǎn)耗氣技術(shù)分析

王志勇（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

大慶某油田油井產(chǎn)液量低、油氣比低、井口出液溫度低、原油凝固點高，原油集輸采用單管環(huán)狀流程。隨著油田產(chǎn)量遞減，綜合含水不斷上升，生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，油田耗氣指標逐年升高。為了降低能耗，在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上，將節(jié)點分析法應用于控制耗氣指標管理工作中，取得了較好的效果[1]。

1 節(jié)點分析法的內(nèi)涵

節(jié)點分析法用于企業(yè)管理過程中，是一個細化管理的過程，是強調(diào)系統(tǒng)管理和節(jié)點管理相融合的思想和方法。它是把耗氣指標過程控制細化成各個節(jié)點的管理，每一個環(huán)節(jié)都作為一個管理點，通過技術(shù)人員、管理人員、操作人員結(jié)合各站的工藝特點，強化意識、明確職責、節(jié)點分析、分段治理、技術(shù)攻關(guān)等多方面來開展節(jié)氣管理工作，從而達到控制耗氣指標的目的。

2 控制耗氣措施及效果

控制耗氣過程是具有連續(xù)性、系統(tǒng)性的管理過程，是由許多環(huán)節(jié)和控制點組成的，各環(huán)節(jié)之間相互關(guān)聯(lián)、相互制約，哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響節(jié)氣效果。日常管理中，將控制流程簡化成節(jié)點分析示意圖（圖1）。如：某日站內(nèi)耗氣指標出現(xiàn)較大波動，可從各個節(jié)點入手，逐個環(huán)節(jié)查找原因，通過對各節(jié)點監(jiān)測和設備運行參數(shù)進行分析，很快就能找到癥結(jié)所在，改變了以往遇到問題不知從何入手、比較盲目的狀況[1]。

圖1 控制耗氣流程節(jié)點分析示意圖

在日常管理中，始終將節(jié)點分析法貫穿其中，從輸氣管線、站內(nèi)耗氣部位、站外管網(wǎng)和油井等各環(huán)節(jié)進行細致的分析，找出運行過程中存在的問題，然后通過工藝改進、加強管理等各項措施，使耗氣指標得到有效控制。

通過分析集輸系統(tǒng)耗能點，從高耗區(qū)塊、低效集油環(huán)、加熱爐等多方面進行調(diào)查。依據(jù)調(diào)查結(jié)果，進一步摸清能耗狀況，找準各高耗點，制定相關(guān)治理措施，為圓滿實現(xiàn)全年節(jié)能減排指標奠定基礎(chǔ)[2]。

2.1 針對輸氣管網(wǎng)：加大輸氣管線檢測，減少氣量漏失

針對氣量漏失難以發(fā)現(xiàn)的狀況，應用EPO天然氣檢測儀月度對輸氣管線和燒火間等用氣部位進行檢測。共檢測輸氣管道847條次，查出滲漏點92處。對站內(nèi)氣閥組、燒火間等用氣部位進行檢測，共檢測3147處，查出滲漏點448處，全部進行了處理。同時對聯(lián)合站輸氣管道每周巡線2次，對轉(zhuǎn)油站內(nèi)管道每周巡線1次，有效地遏制了私搭亂接現(xiàn)象，消除了安全隱患，減少氣量漏失7×104m3。

2.2 站內(nèi)系統(tǒng)的技術(shù)措施

2.2.1 加熱爐涂膜技術(shù)應用

加熱爐涂膜技術(shù)是在加熱爐、鍋爐火管內(nèi)壁涂刷紅外線新型節(jié)能涂料。該技術(shù)具有耐高溫、輻射率高、黏結(jié)牢固、降低煙垢和水垢生成速度等特點。在站1、站2、站3轉(zhuǎn)油站64臺加熱爐上實施了涂膜技術(shù)，費用65萬元。涂膜前后由油田節(jié)能中心進行了爐效測試，并進行了對比（表1）。加熱爐涂刷節(jié)能涂料后，排煙溫度平均降低了13℃，熱效率平均提高了1.1個百分點，節(jié)氣率平均為9.14%。投資回收期0.45年[3]。該技術(shù)節(jié)能效果顯著。

表1 實施涂膜前后運行參數(shù)

2.2.2 安裝新型燃燒器

新型燃燒器可以實現(xiàn)“高低溫報警”、“泄漏報警”、“故障報警”、“熄火報警”等功能，防止加熱爐高溫、超負荷運行。新型燃燒器均可將煙氣的過?？諝庀禂?shù)維持在1.05～1.15范圍之間，保證燃料和空氣充分混合燃燒。排煙時減少熱損失，氧、氮、二氧化碳的含量均降低（表2），提高熱效率，熱效率平均提高了3.85個百分點。某廠共安裝56套，費用560萬元，投資回收期2.05年[3]。

表2 安裝新型燃燒器前后煙氣組分變化情況

2.2.3 除防垢設備應用

結(jié)垢導致受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放出的熱量不能有效傳遞，大量的熱量被煙氣帶走。

在站4轉(zhuǎn)油站水套爐摻水入口安裝了6套低功耗高頻震蕩除防垢儀。安裝前測定其爐效為86.0%，安裝后運行平穩(wěn)，運行1年后測定爐效為87%。在站5、站6、站7等共5座站安裝16套電磁除垢系統(tǒng)，費用280萬元，投資回收期1.94年[3]。運行1年后開爐發(fā)現(xiàn)，煙火管總體表面無明顯垢沉積，局部存在少量垢，垢層較薄，防垢效果較好。

通過推廣實施以上三項新技術(shù)，年節(jié)氣483×104m3（表3）。

表3 地面節(jié)能技術(shù)應用情況

2.3 站內(nèi)系統(tǒng)的管理措施

1）加強加熱爐運行管理。為了保證加熱爐高效運行，月度開展火嘴清焦和火筒檢查，清焦203個，檢查230臺次；同時，加熱爐清淤65座，燃燒器檢修440臺次，平均爐效由調(diào)前81.8%提高到調(diào)后83.0%。年節(jié)氣82×104m3。

2）優(yōu)化摻水集油工藝運行方案。編制以轉(zhuǎn)油站為單元的“集輸系統(tǒng)優(yōu)化運行方案”，核定摻水集油系統(tǒng)運行參數(shù)，制定機泵、加熱爐季節(jié)性停運措施，并監(jiān)督檢查方案執(zhí)行情況（表4）。年節(jié)氣46×104m3

表4 優(yōu)化運行方案執(zhí)行情況

2.4 針對站外管網(wǎng)：優(yōu)化管網(wǎng)，減少能耗點

2.4.1 優(yōu)化整合低效集油環(huán)

隨著低效井數(shù)量增多，提撈井、關(guān)井、轉(zhuǎn)注井數(shù)量增加，集油系統(tǒng)低效運行、耗氣量大，控制困難。目前某廠管轄2口井以下的集油環(huán)有307個，占在運環(huán)比例37.6%[4]。

為了降低能耗，與油田開發(fā)結(jié)合，對站8、站9、站10等8座轉(zhuǎn)油站43個低效且管線腐蝕嚴重的集油環(huán)進行了治理。通過優(yōu)化整合，集油環(huán)減少為24個，管線長度縮短38.9 km，解決了無效集油摻水路線長、熱損大的問題[5]。改造后年節(jié)氣95.6×104m3。

2.4.2 控制回油溫度

根據(jù)季節(jié)性生產(chǎn)、各區(qū)塊凝固點及集油環(huán)的特點，集油環(huán)回油溫度應控制到凝固點。為保證降溫集輸工作的有效開展，成立組織機構(gòu)，明確了責任，建立了制度，并結(jié)合生產(chǎn)實際，逐漸推行和完善。方案自4月份開始執(zhí)行。通過采取自查、月度檢查和不定期抽查的方式，監(jiān)督優(yōu)化運行方案執(zhí)行情況，并按月評比考核，方案符合率91.2%，平均回油溫度與去年同期對比下降0.2℃。

2.5 針對油井：加大油井套管氣封堵工作，提高伴生氣利用率

經(jīng)實驗測定伴生氣熱值為大站氣的1.2倍，提高伴生氣利用率也是節(jié)能減排的一項重要措施。采取定期檢查和不定期抽查等形式，督促采油隊加強套管氣封堵工作，同時隨產(chǎn)能工程安裝井口組合收氣閥，提高伴生氣回收率。2015年全年回收伴生氣2397×104m3，氣油比14.52 m3/t，高于2013年的14.46 m3/t，降低了大站氣消耗。

2.6 應用效果

2016年通過采取以上技術(shù)與管理措施，節(jié)約天然氣522×104m3。某廠噸液生產(chǎn)耗氣21.58 m3/t，與2015年相比下降了0.34 m3/t，取得了較好的節(jié)能效果。

3 結(jié)論

1）控制耗氣工作是油田的一項系統(tǒng)工程，需要結(jié)合油田開發(fā)形式，分析能耗點以及影響因素，從技術(shù)和管理兩方面入手，制定節(jié)氣措施，達到節(jié)能降耗的目的[6]。

2）開展輸氣管線檢測、爐效監(jiān)測測試、套管氣封堵等技術(shù)管理工作，為最大限度地節(jié)能奠定基礎(chǔ)。

3）根據(jù)季節(jié)性生產(chǎn)、各區(qū)塊凝固點及集油環(huán)的特點，編制降溫集輸方案，確定回油溫度控制要求是降低耗氣指標的有效手段。