油田企業(yè)產(chǎn)品節(jié)能量計算方法的研究與探討

黃飛（中國石油天然氣集團(tuán)公司質(zhì)量管理與節(jié)能部）

林冉（中國石油天然氣集團(tuán)公司節(jié)能技術(shù)研究中心）

吳照云（東北石油大學(xué)）

油田企業(yè)產(chǎn)品節(jié)能量計算方法的研究與探討

黃飛（中國石油天然氣集團(tuán)公司質(zhì)量管理與節(jié)能部）

林冉（中國石油天然氣集團(tuán)公司節(jié)能技術(shù)研究中心）

吳照云（東北石油大學(xué)）

依據(jù)GB/T 13234-2009《企業(yè)節(jié)能量計算方法》，分析了油田企業(yè)在產(chǎn)品節(jié)能量計算中存在的問題，根據(jù)節(jié)能量計算的基本原則，探討了油田企業(yè)按單位原油能耗計算節(jié)能量的方法，提出了油田企業(yè)產(chǎn)品節(jié)能量計算的修正系數(shù)與計算公式。

油田企業(yè) 產(chǎn)品節(jié)能量 公式修正

1 問題的提出

1.1 按單位產(chǎn)品能耗計算節(jié)能量的一般方法

按單位產(chǎn)品能源消耗量（簡稱“單位產(chǎn)品能耗”）計算節(jié)能量是目前計算節(jié)能量的主要方法之一。該方法就是用統(tǒng)計報告期產(chǎn)品單位產(chǎn)量能源消耗量與基期產(chǎn)品單位產(chǎn)量能源消耗量的差值和報告期產(chǎn)品產(chǎn)量進(jìn)行計算，GB/T 13234-2009《企業(yè)節(jié)能量計算方法》規(guī)定了具體的計算式，見公式（1）[1]。

式中：ΔEe——企業(yè)產(chǎn)品節(jié)能量；

eb——統(tǒng)計報告期的單位產(chǎn)品綜合能耗，

Mb——統(tǒng)計報告期的合格產(chǎn)品數(shù)量。

1.2 油田企業(yè)按單位產(chǎn)品能耗計算節(jié)能量存在的問題

GB/T 13234-2009《企業(yè)節(jié)能量計算方法》定義了節(jié)能量為滿足等同需要或達(dá)到相同目的的條件下，能源消費減少的數(shù)量。因此，采用公式（1）計算節(jié)能量應(yīng)遵循的基本原則是：

◇節(jié)能量計算應(yīng)根據(jù)不同的目的和要求，采用相應(yīng)的比較基準(zhǔn)；

◇按單位產(chǎn)品能耗計算節(jié)能量，統(tǒng)計報告期的單位產(chǎn)品綜合能耗與基期的單位產(chǎn)品綜合能耗應(yīng)確定計算基準(zhǔn)，相對于該基準(zhǔn)，統(tǒng)計報告期的單位產(chǎn)品綜合能耗與基期的單位產(chǎn)品綜合能耗之間應(yīng)具有可比性。

然而，油田企業(yè)若按其原油產(chǎn)量作為產(chǎn)品計算節(jié)能量，由于油田生產(chǎn)的特殊性，按公式（1）計算節(jié)能量并不符合上述基本原則，致使計算結(jié)果常會出現(xiàn)沒有節(jié)能量，原因如下：

◇油田的產(chǎn)油量不是一成不變的，而是隨著開采時間的增加，產(chǎn)油量是逐年下降的，即油田產(chǎn)油存在著自然遞減率，這是客觀規(guī)律。

◇油田在自然遞減率的影響下，產(chǎn)油量逐年下降，一般情況下油井產(chǎn)出液的含水量還會同時增加。因此，如果統(tǒng)計報告期處理與基期相同數(shù)量的油井產(chǎn)出液，仍保持與基期相同的生產(chǎn)用能水平，統(tǒng)計報告期消耗的能源消耗量應(yīng)與基期的相同，但獲得的產(chǎn)油量一定小于基期的產(chǎn)油量，統(tǒng)計報告期的單位產(chǎn)品能耗則一定大于基期的單位產(chǎn)品能耗。

由上分析，油田生產(chǎn)在自然遞減率的影響下，如果不采取節(jié)能措施，能耗會逐年增加。即使采取了節(jié)能措施，如果采取節(jié)能措施獲得的節(jié)能量低于因自然遞減率所造成的能耗增加量，那么能耗仍然是增加的，不可能獲得節(jié)能量。

根據(jù)2005年至2008年（或2006年至2009年）能耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算的我國18家油田單位原油能耗較前一年度增長的占48.1%，按單位原油能耗計算這些油田沒有節(jié)能量，甚至能耗增加。眾所周知，我國油田企業(yè)實施了大量的節(jié)能技術(shù)措施，做了大量的節(jié)能工作，節(jié)能降耗卓有成效，計算結(jié)果顯示有近一半的油田企業(yè)沒有節(jié)能，這顯然是與實際不符。問題產(chǎn)生的根源就是因為油田生產(chǎn)的特殊性，由于產(chǎn)油的自然遞減，產(chǎn)油量會逐年下降，使得統(tǒng)計報告期與基期之間不是在同一個水準(zhǔn)上進(jìn)行比較，違反了節(jié)能量計算的基本原則，這必然致使計算結(jié)果出現(xiàn)失真。不能用單位產(chǎn)品能耗計算節(jié)能量，難以比較真實、比較綜合地反映油田節(jié)能工作成果是長期困擾油田節(jié)能工作的一個難題。因此，有必要對計算公式進(jìn)行研究。

2 按單位原油能耗計算節(jié)能量的修正方法

2.1 對公式（1）的修正

按單位原油產(chǎn)量能耗計算節(jié)能量，如果不考慮油田自然遞減率的影響因素，計算結(jié)果會有較大的誤差。因此，需要對計算方法進(jìn)行修正，以消除因自然遞減率影響統(tǒng)計報告期與基期計算基準(zhǔn)的不一致性。根據(jù)節(jié)能量計算原則，對公式（1）進(jìn)行修正，將基期的產(chǎn)油量扣除掉因自然遞減率所減少的油量，同時，在基期能耗量中減掉自然遞減油量的能耗量。修正后的公式如下：

式中：ΔEe——節(jié)能量；

Moil,j——基期原油產(chǎn)量；

Moil,b——統(tǒng)計報告期原油產(chǎn)量；

Eb——統(tǒng)計報告期的能耗量；

Ej——基期的能耗量。

ΔMδ——基期自然遞減率所減少的產(chǎn)油量；

ΔEδ——自然遞減率減少產(chǎn)油量在基期能耗

量中所占的數(shù)量。

2.2 自然遞減率、綜合含水率、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量的關(guān)系

根據(jù)自然遞減率的定義，自然遞減率可用公式（3）表示：

式中：δ——自然遞減率；

Mx——統(tǒng)計報告期新增井的產(chǎn)油量；

Mc——統(tǒng)計報告期采取技術(shù)措施新增的產(chǎn)油

量。

基期自然遞減率所減少的產(chǎn)油量按公式（4）計算：

產(chǎn)液量、產(chǎn)油量與綜合含水率的關(guān)系可用公式（5）表示：

式中：σ——基期產(chǎn)液量的綜合含水率；

Mliq,j——基期產(chǎn)液量。

2.3 關(guān)于ΔEδ的計算

鑒于油田開發(fā)的特點，能耗與油田開發(fā)的諸多因素相關(guān)，且這些因素相互關(guān)聯(lián)，試圖對油田內(nèi)部進(jìn)行解析，尋求各因素與能耗之間的規(guī)律，建立相互之間的解析式是十分困難的。為此，采用黑箱理論來確定ΔEδ?？梢詫⒂吞镎w作為一個黑箱，能耗作為輸入，產(chǎn)液量作為輸出，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行能耗變化的研究。根據(jù)能量物流的平衡原理，油田能耗與輸出物流（油、氣、水）相互之間具有因果關(guān)系。由此可以認(rèn)為：油田能耗與產(chǎn)液量的比值表示了油田輸出任何形式的單位物流量（產(chǎn)出液、油或水）平均所需要的能耗量。

基于上述的假設(shè)，可以得到自然遞減油量的能耗量計算公式（6）：將式（4）、（5）代入式（6），可以得到：

2.4 公式（1）修正后的最終形式

將式（4）、（7）代入式（2），可得到修正后的節(jié)能量計算公式如下：

式中：eoil,b——統(tǒng)計報告期的單位原油能耗，

3 對修正方法的幾點認(rèn)識

（3）從理論上分析，由于統(tǒng)計報告期的數(shù)據(jù)中包括了投產(chǎn)新井的產(chǎn)油量及相應(yīng)的能耗，按節(jié)能量計算的基本原則，節(jié)能量應(yīng)該是將這部分?jǐn)?shù)據(jù)剔除后算出的值。但是，目前的管理技術(shù)水平尚不能完全做到對投產(chǎn)新井?dāng)?shù)據(jù)的單獨統(tǒng)計，因此按修正方法計算的節(jié)能量是存在誤差的。所以，應(yīng)估算分析投產(chǎn)新井對計算結(jié)果的影響。如果誤差在允許的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為結(jié)果是可用的。

（4）由單位原油能耗的節(jié)能量計算公式分析可知，投產(chǎn)新井對節(jié)能量的計算影響的大小與其產(chǎn)油量、能耗量在統(tǒng)計報告期的數(shù)據(jù)中所占的比重有關(guān)。此外，若投產(chǎn)新井的單位原油能耗低于基期的單位原油能耗，會影響計算結(jié)果，使數(shù)值偏大；若高于基期的單位原油能耗，則影響計算值偏小。

（5）油田能耗與油田開發(fā)的諸多因素相關(guān)聯(lián)，修正的節(jié)能量計算方法考慮了油田自然遞減因素的影響，遵循節(jié)能量計算的基本原則，建立黑箱模型，按照能量物流平衡原理，對單位原油能耗的節(jié)能量計算方法進(jìn)行了修正，相對于未修正方法，可以認(rèn)為更切合油田節(jié)能的實際。通過對我國18家油田連續(xù)四年的能耗與產(chǎn)油量進(jìn)行分析，其中：按未修正方法計算，算出有節(jié)能量的僅占總數(shù)的51.9%；按修正方法計算，算出有節(jié)能量的占總數(shù)的90.7%。實際數(shù)據(jù)的分析結(jié)果印證了修正方法比未修正的更為可行。

[1]GB/T 13234-2009.企業(yè)節(jié)能量計算方法.

The Research and Discussion of Energy Saving-Computation Method for Oilfield Corporation Product

Huang Fei，Lin Ran，and Wu Zhaoyun

Oilfield enterprise，Energy saving，Computation formula

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.01.001

2010-12-16）

黃飛，1984年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院儀表自動化系，現(xiàn)任中國石油天然氣集團(tuán)公司質(zhì)量管理與節(jié)能部副主任。

According to《Calculating Methods of Energy Saved for Enterprise》of GB/T 13234-2009,the existing problems for the product energy saving computation of oilfield corporation are analyzed.According to the basic principle of energy saving computation,the energy-saving computation method with unit crude oil consumption is discussed and the correction factor and calculating formula of energy saved for oilfield enterprise products are provided.