天然氣生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗措施分析

張軍寧　李昊璽　裴銀杰　李海龍

摘要：天然氣作為我國重要的能源，在實際生產(chǎn)的過程中，需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)的操作，比如要經(jīng)過氣井產(chǎn)氣、凈化廠除去有害成分和后續(xù)的輸氣環(huán)節(jié)，在實際生產(chǎn)過程中需要采取有效的節(jié)能降耗措施。在節(jié)能降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，提升天然氣生產(chǎn)效益。本文對天然氣生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗方式進(jìn)行探析，通過各類針對性的措施在降低能耗的基礎(chǔ)上擴大天然氣生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：天然氣;生產(chǎn)過程;節(jié)能降耗

在社會和經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，工業(yè)能耗問題越來越引起重視，國家在節(jié)能發(fā)展上下了非常大的功夫，加大了在節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)上的投入，已經(jīng)取得了不錯的效果。在天然氣生產(chǎn)過程中引入節(jié)能降耗措施，不僅可以創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，還能帶來更大的社會價值。本文將對天然氣生產(chǎn)、集輸、輸送過程中的節(jié)能降耗措施進(jìn)行分析，希望對提高天然氣生產(chǎn)經(jīng)濟效益，可以起到有利的作用。

一、天然氣生產(chǎn)的基本概述

目前所提到的天然氣生產(chǎn)，具體指的是借助氣井生產(chǎn)出天然氣，然后再通過集氣站的收集以及分離處理，通過加壓工序，最后輸送到每個用戶的過程。目前能源的利用范圍在不斷擴大，能源的實際消耗量也較大，在具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中通過有效的節(jié)能降耗方式，能夠使得天然氣生產(chǎn)中的能耗有效降低。在降低天然氣生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，使得天然氣生產(chǎn)的經(jīng)濟效益有效提升。天然氣氣田的生產(chǎn)效益對于天然氣生產(chǎn)企業(yè)的實際經(jīng)濟狀況具有重要的影響，所以目前相關(guān)管理部門需要加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理與控制，使得生產(chǎn)成本控制在預(yù)期的范圍內(nèi)，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。

現(xiàn)階段我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展較快，各類新技術(shù)在天然氣開采過程中得到有效應(yīng)用，比如排水采氣技術(shù)的應(yīng)用，能夠在一定程度上極大地提升天然氣的實際產(chǎn)量。天然氣通過開采出井之后，需要經(jīng)過集氣站進(jìn)行收集，再通過初步的加工加壓處理，然后進(jìn)入輸送系統(tǒng)。整個生產(chǎn)過程中，需要采取現(xiàn)代化科學(xué)工藝，實現(xiàn)節(jié)能技術(shù)管理，從而達(dá)到最佳的減耗標(biāo)準(zhǔn)，滿足節(jié)能降耗的基本要求，擴大氣田生產(chǎn)的綜合效益。

二、天然氣生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗措施分析

1.天然氣井的節(jié)能技術(shù)分析

在當(dāng)前天然氣生產(chǎn)過程中，很多都是采用的自噴工藝設(shè)計，在天然氣經(jīng)過井口時，井口會產(chǎn)生一定的節(jié)流作用，這樣容易造成不小的壓力損耗。為了有效解決這個問題，應(yīng)該在井口構(gòu)造上進(jìn)行優(yōu)化，降低井口的節(jié)流效果，還應(yīng)該做好開采系統(tǒng)匹配性的設(shè)計，讓氣井壓力得到充分的應(yīng)用。為了有效提升氣井的產(chǎn)量，很多氣井都會采用排水采氣工藝，氣井的積液產(chǎn)量在不同的時間往往差別很大，如果采用簡單的排水采氣方法，液泵的運轉(zhuǎn)效率往往不高。為了有效解決這個問題，可以對機泵的電機采用變頻調(diào)速技術(shù)，合理對機泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定，保證機泵運行在高效率區(qū)間，可以起到非常好的節(jié)能作用。

為了更進(jìn)一步促進(jìn)氣井的實際產(chǎn)能，最大程度降低生產(chǎn)的實際消耗，避免產(chǎn)生太多的天然氣放空。天然氣放空是指將天然氣放空后進(jìn)行點燃，保證井口的生產(chǎn)工序可以平穩(wěn)運行，可以在很大程度上避免由于氣井高壓造成的爆炸事故。通過對放空量的控制，可以有效提升天然氣的實際產(chǎn)量，在提升生產(chǎn)經(jīng)濟效益中，可以發(fā)揮非常大的作用。

2.天然氣集輸過程的節(jié)能降耗措施

天然氣集輸系統(tǒng)是由氣田的集氣管網(wǎng)、天然氣凈化裝置、加壓裝置、流量計量儀表等部分組成，天然氣從生產(chǎn)井口，輸送到天然氣凈化廠，經(jīng)過凈化處理后，進(jìn)入外輸系統(tǒng)，天然氣的輸送最常見的輸送方式，就是長距離管道輸氣。

對天然氣進(jìn)行加熱處理而消耗的天然氣，帶來的天然氣數(shù)量的減少。對天然氣進(jìn)行增壓處理，帶來的壓能損失，輸氣壓縮機消耗的電能等，都是天然氣生產(chǎn)加工過程中的能量消耗。

天然氣集輸過程中，加壓設(shè)備一般應(yīng)用輸氣壓縮機組，為了達(dá)到節(jié)能降耗的技術(shù)要求，應(yīng)用節(jié)能的電動機帶動壓縮機工作，保證壓縮機處于高效工作狀態(tài)，避免壓縮機發(fā)生故障，減少維修費用。天然氣凈化的過程，就是實現(xiàn)天然氣的分離技術(shù)，將天然氣中的硫化氫、二氧化碳和水分離出去，得到純凈的天然氣，經(jīng)壓縮機加壓后外輸。

在天然氣集輸過程中，需要加熱處理，優(yōu)選高效加熱爐，節(jié)約加熱爐燃燒天然氣的量，避免天然氣的消耗，提高加熱的效果。通過加溫和加壓處理，達(dá)到天然氣順利輸送的效果。

3.天然氣輸送過程中的節(jié)能降耗措施

為了降低氣田生產(chǎn)的各種能量消耗，采取必要的節(jié)能降耗的技術(shù)措施，達(dá)到節(jié)能的基本要求。從節(jié)能管理和節(jié)能技術(shù)方面，采取措施，達(dá)到節(jié)能降耗的標(biāo)準(zhǔn)?？梢詫嵤┕?jié)能技術(shù)改造，對單井站的節(jié)流、增壓設(shè)備、加熱爐及工藝部分進(jìn)行節(jié)能改造措施，提高節(jié)能效果，實現(xiàn)以最低的能耗，達(dá)到最佳的生產(chǎn)狀態(tài)，提高天然氣生產(chǎn)的效率。

（1）加強天然氣輸配規(guī)劃的管理。

目前，最常用的管理傳輸和分配操作是制定每周余額，每月計劃，掌握上游氣源資源動態(tài)，如果能夠及時準(zhǔn)確地捕獲用戶使用的天然氣計劃，很明顯通過平衡使用量來更好的進(jìn)行規(guī)劃。天然氣輸送和分配計劃，為確保低能源氣源能夠流向高氣流方向，要在燃?xì)夤艿谰S護管理方面，通過加強管理減少天然氣發(fā)生泄漏的頻率。制定健全的回收管理計劃，例如使用管網(wǎng)的接觸功能或具有低供應(yīng)壓力要求的用戶，在氣體運行之前恢復(fù)高壓氣體管線的容量。儲氣管理上我們需要一個總體平衡的需求計劃并合理的注入燃?xì)獗?。計劃減少能源消耗和燃?xì)鈨Υ娴膿p失。用戶的燃?xì)獗硎褂糜媱澋臏?zhǔn)確性利于整體資源的節(jié)約。應(yīng)該積極推廣這一方法。

（2）應(yīng)用SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)主要是從現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)通過控制中心計算機儀器切換信號，分析傳輸，生成視覺信息，并輸出想要到達(dá)的區(qū)域，將當(dāng)?shù)卦O(shè)備的信息遠(yuǎn)程顯示出來，可以達(dá)到報警，控制和調(diào)整的目的，它的應(yīng)用不同于一般的天然氣管道。

三、天然氣輸送過程中的節(jié)能降耗措施

管道輸送效率受管道輸送壓下降的影響。產(chǎn)生壓降損失的因素如下：首先，管道的內(nèi)壁粗糙度;其次，管道中存在一些雜質(zhì)，如碳水化合物、碳?xì)浠衔锘虬l(fā)動機油等。這對這些問題可以使用以下方式進(jìn)行改善。

（1）內(nèi)涂層用氣體管道。這種方法可以實現(xiàn)防腐蝕和水摩擦從而消除阻力。但是，內(nèi)部涂層的處理必須嚴(yán)格由建筑工人進(jìn)行。處理工藝，如涂層結(jié)構(gòu)的選擇，管內(nèi)表面的處理，熱固化和其他工藝一樣，如果內(nèi)涂層的局部剝離不僅會增加摩擦阻力，也會增加墻壁的腐蝕?！拔鳉鈻|輸”管道使用內(nèi)部涂層技術(shù)后，計劃的氣體量從120×108m3/a，增加到134.4×108m3/a。

（2）定期清管作業(yè)。在冬天變暖之前和冬天之后，對管道進(jìn)行管道清潔操作，以去除影響氣體留存于管道中的油和水等物質(zhì)。此外，需要輸送高壓的氣體，有效的進(jìn)行管道清潔。

（3）減少管道的局部壓降。管道的分壓來自壓縮機站的閥門，過濾應(yīng)從項目中指定的儀表和其他設(shè)備，以及彎頭、三通和其他配件開始，合理選擇這些組件以減少壓力損失。使配液單元與測量精度相結(jié)合，不選擇節(jié)流元件或壓降小流量計，多通道超聲波流量計;閥門對于完全打開的閥門，例如球閥選擇上來說也應(yīng)該是選最優(yōu)的。管道的角度經(jīng)過優(yōu)化，可減少彎頭等管件的使用。

結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，對天然氣生產(chǎn)的節(jié)能效果提出了更高的要求。針對當(dāng)前天然氣生產(chǎn)的實際情況，應(yīng)該積極將一些先進(jìn)的節(jié)能工藝技術(shù)措施應(yīng)用到實際生產(chǎn)過程中，在取得經(jīng)濟效益的同時，也更進(jìn)一步對環(huán)境進(jìn)行了保護。

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