淺析油氣田重點用能系統(tǒng)能效評價方法
——以塔里木油田為例

曹瑩 宋美華 趙衛(wèi)東 徐秀芬 林國強

1.東北石油大學機械科學與工程學院 2.中國石油塔里木油田公司油氣工程研究院

目前，石油天然氣行業(yè)內關于油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)的能效分析與評價主要依據(jù)為GB/T 31453-2015《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》、SY/T 7319-2016《氣田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》等。隨著長慶、塔里木等大型氣田區(qū)塊的開發(fā)，以及相關新技術、新工藝的不斷發(fā)展，石油工業(yè)的相關標準體系框架也隨之不斷修訂和完善，但整體上，對于氣田生產(chǎn)的相關測試與評價工作，仍存在標準制修訂工作相對滯后的問題。此外，由于大多數(shù)油田企業(yè)同時涵蓋油田、氣田生產(chǎn)業(yè)務，常用的評價方法在具體執(zhí)行時，存在范圍界定不清晰、評價指標(及限值)交叉和不統(tǒng)一等情況，導致評價結果的可信度降低，不能準確反映系統(tǒng)實際的用能水平，在一定程度上限制了節(jié)能工作的有效開展。本研究旨在通過對油氣田企業(yè)重點用能系統(tǒng)的能耗構成及用能評價現(xiàn)狀的分析，針對目前常用評價方法存在的問題，結合現(xiàn)行標準，建立一套科學、合理的評價指標體系和評價方法，用以指導相關節(jié)能評價工作更加規(guī)范、高效地開展，同時對標準體系完善以及標準制修訂等相關工作起到相互敦促的作用。

1 油氣生產(chǎn)系統(tǒng)能耗構成及用能評價現(xiàn)狀

1.1 重點用能系統(tǒng)能耗構成分析

根據(jù)油氣田企業(yè)的生產(chǎn)特點和業(yè)務范圍，油氣生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括4大類重點用能系統(tǒng)：機械采油、注水、原油集輸以及天然氣集輸與處理。各用能系統(tǒng)的工藝及耗能設備、能耗種類等見表1[1-5]。

由表1可知，油氣田4大重點用能系統(tǒng)的能耗主要為電力、天然氣，其中天然氣消耗最大，其次為電力。在油氣田實際生產(chǎn)過程中，還會涉及到其他的能源消耗，如原油、熱力等，但整體能耗占比很少。

1.2 用能評價現(xiàn)狀分析

目前，油氣田重點用能系統(tǒng)的能效分析與評價屬于節(jié)能監(jiān)測評價的工作范疇，相應的評價指標、評價方法等均按5項現(xiàn)行國家標準和石油天然氣行業(yè)標準的規(guī)定執(zhí)行，但在具體的執(zhí)行過程中，存在一定的問題(見表2)。

表1 油氣田重點用能系統(tǒng)工藝及能耗組成特點用能系統(tǒng)工藝/流程耗能設備能耗種類機械采油抽油機、電潛泵、螺桿泵(較少)泵機組電力油田注水利用清水或處理合格的采油污水經(jīng)注水泵加壓后,經(jīng)注水管網(wǎng)輸送到各配水間,再經(jīng)管線注入各注水井注水泵、增壓泵電力原油集輸主要包括:油氣分離、油氣計量、原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等工藝泵機組加熱爐/鍋爐電力天然氣氣田天然氣集輸與處理將氣井中的天然氣采集、輸送、處理成合格天然氣并外輸。輔助系統(tǒng)包含污水處理回注、加熱集輸?shù)裙に?與油田注水、原油集輸系統(tǒng)工藝基本相同壓縮機、泵機組加熱爐/鍋爐/導熱油爐、塔底重沸器電力天然氣

表2 油氣田重點用能系統(tǒng)用能評價現(xiàn)狀分析用能系統(tǒng)測試項目、評價指標執(zhí)行標準執(zhí)行中存在的問題機械采油①系統(tǒng)效率(稠油井/稀油井)②電動機功率因數(shù)③平衡度油田注水①系統(tǒng)效率②節(jié)流損失率③泵機組效率(離心式/往復式)原油集輸①泵機組效率(輸油泵/摻水泵/熱洗泵,有調速/無調速)②加熱爐(燃氣/燃油/燃煤)、鍋爐的熱效率、排煙溫度、空氣系數(shù)、爐體外表面溫度GB/T 31453-2015《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》[6]①電動機功率因數(shù)表征性較差②平衡度指標表征性較差③未考慮現(xiàn)場關注的用電單耗指標①系統(tǒng)效率指標的表征性較差②包含污水回注系統(tǒng),但指標與SY/T 7319-2016內容不一致③泵機組效率缺少有調速、無調速兩種不同工況的指標細化①缺少表征集輸系統(tǒng)整體用能情況的指標②爐體外表面溫度指標表征性差,未考慮環(huán)境溫度對加熱爐、鍋爐熱效率的影響③未考慮負荷率對加熱爐、鍋爐熱效率的影響氣田天然氣集輸與處理①天然氣壓縮機組效率(燃氣驅/電驅)②加熱爐熱效率、排煙溫度、空氣系數(shù)、環(huán)表溫差③鍋爐熱效率、排煙溫度、空氣系數(shù)、爐側表面溫度、爐頂表面溫度④導熱油爐熱效率、排煙溫度、空氣系數(shù)、爐體外表面溫度⑤泵機組效率(黏性/非黏性)⑥回注泵機組效率(離心式/往復式)SY/T 7319-2016《氣田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》 [7]①天然氣壓縮機的評價指標限值界定與GB/T 34165-2017《油氣輸送管道系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》規(guī)定不一致②加熱爐未按燃料種類進行細化③鍋爐、導熱油爐的指標項目與加熱爐的指標不一致④鍋爐的爐側、爐頂表面溫度表征性較差⑤回注系統(tǒng)指標參照GB/T 31453-2015,但僅為泵機組效率,且與GB/T 31453-2015區(qū)間劃分及限值要求不一致⑥回注系統(tǒng)缺少表征系統(tǒng)整體用能情況的指標;回注泵機組效率缺少有調速、無調速兩種不同工況的指標細化

由表2分析可知，由于部分油氣田業(yè)務范圍的界定不夠清晰，以及氣田相關標準制修訂工作相對滯后和標準之間協(xié)調一致程度不高等原因，導致用能系統(tǒng)的能效評價存在交叉和不一致等現(xiàn)象，在一定程度上影響了評價結果的真實性和可靠性。此外，在具體評價時，主要按照GB/T 31453-2015、SY/T 7319-2016規(guī)定，從設備和系統(tǒng)兩方面進行評價。對于單臺設備，直接根據(jù)各項指標的達標情況判定設備為不合格、合格或節(jié)能運行設備；對于用能系統(tǒng)，通過各項指標的達標情況判定系統(tǒng)為不合格、合格或節(jié)能運行系統(tǒng)。此種評價方法對于開展多系統(tǒng)以及多臺設備的橫向、縱向對比分析在適用性、準確性等方面仍有待提高。

針對上述問題，結合各油氣田企業(yè)實際情況，研究確定出一套科學、合理、統(tǒng)一協(xié)調的用于分析評價重點用能系統(tǒng)的指標體系和評價方法。

2 油氣田重點用能系統(tǒng)能效指標體系

2.1 指標體系構架及指標體系

根據(jù)油氣田生產(chǎn)實際特點，構建了油氣田重點用能系統(tǒng)的能效指標體系框架，共分為3個層級[8-9]，即宏觀綜合、生產(chǎn)系統(tǒng)、終端設備。在此基礎上，根據(jù)GB/T 33653-2017《油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計算方法》[10]、GB/T 33754-2017《氣田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計算方法》[11]，進一步結合現(xiàn)場實際工況和測試條件等多方面因素，遵循科學合理、協(xié)調統(tǒng)一、適用性強、可操作性強等原則，建立了油氣田重點用能系統(tǒng)能效指標體系，共包含3個層級16項指標(見圖1)。

2.2 指標計算執(zhí)行方法

宏觀綜合指標為油氣田生產(chǎn)綜合能耗，具體包括以下2項指標。

表3 生產(chǎn)系統(tǒng)及終端設備指標匯總及執(zhí)行方法系統(tǒng)能效指標執(zhí)行標準及條款指標意義區(qū)分說明機械采油生產(chǎn)系統(tǒng)機采系統(tǒng)效率、噸液百米耗電終端設備電動機功率利用率GB/T 33653-2017第7章噸液百米耗電與機采系統(tǒng)效率互為倒數(shù)關系①油田注水生產(chǎn)系統(tǒng)注水系統(tǒng)效率單位壓力注水量電耗終端設備注水泵機組效率GB/T 33653-2017第9章對于同一注水系統(tǒng),單位壓力注水量電耗與注水系統(tǒng)效率互為倒數(shù)關系②原油集輸生產(chǎn)系統(tǒng)單位液量集輸綜合能耗終端設備輸油泵機組效率、加熱爐熱效率GB/T 33653-2017第8章氣田天然氣集輸與處理生產(chǎn)系統(tǒng)單位氣田氣集輸綜合能耗單位天然氣處理綜合能耗終端設備泵機組效率、壓縮機機組效率加熱爐、鍋爐熱效率GB/T 33754-2017SY/T 6381-2016[12] 注:① 噸液百米耗電更注重反映系統(tǒng)的耗電情況,是直觀的量化指標,較符合現(xiàn)場人員的理解和認知。②注水系統(tǒng)效率是從系統(tǒng)整體能耗情況入手,著重系統(tǒng)的能效;單位壓力注水量電耗是從系統(tǒng)的單耗情況入手,著重系統(tǒng)的耗電情況,是直觀的量化指標,更符合現(xiàn)場人員的理解和認知習慣。雖然這兩項指標都不能完全合理反映注水系統(tǒng)的能效水平,在油田企業(yè)間的橫向對比分析中表征性較差,但對于企業(yè)內部的縱向對比分析仍具有重要的參考價值。

(1) 對于油田而言，即單位油(氣)生產(chǎn)綜合能耗反映油田每產(chǎn)出1 t原油(原油當量)時能源的消耗量，是統(tǒng)計期內油田生產(chǎn)能源消耗總量與油氣當量的比值。

(2) 對于氣田而言，即單位天然氣生產(chǎn)綜合能耗反映氣田產(chǎn)出1×104m3商品天然氣時能源的總消耗量，是統(tǒng)計期內氣田生產(chǎn)能源消耗量與天然氣產(chǎn)量的比值。

生產(chǎn)系統(tǒng)及終端設備指標具體包括4大類生產(chǎn)系統(tǒng)及其設備的能效指標14項，各項指標測試和計算方法見表3。

3 用能系統(tǒng)能效評價方法

通過對油氣田企業(yè)主要用能系統(tǒng)的工藝、用能特點、能效評價現(xiàn)狀的調研及分析表明，各油氣田企業(yè)的業(yè)務范圍及其所轄區(qū)塊的地質條件、油氣物性、含水率、系統(tǒng)布局規(guī)模等不盡相同，導致能效指標體系中的5項指標(2項宏觀綜合指標；3項生產(chǎn)系統(tǒng)指標：單位液量集輸綜合能耗、單位氣田集輸綜合能耗、單位天然氣處理綜合能耗)相對來說橫向可比性較差，更適用于油氣田企業(yè)開展縱向對標分析時選用。實質上，該5項指標在對應的生產(chǎn)系統(tǒng)和終端設備指標中均有體現(xiàn)。因此，在對用能系統(tǒng)進行能效分析與評價時，為便于操作，可暫不考慮這5項指標，而主要從生產(chǎn)系統(tǒng)、終端設備兩個層級進行能效分析與評價。

具體開展評價工作時，主要通過對能耗數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場測試或在線監(jiān)測，計算得到各項能效指標實際值，結合各生產(chǎn)系統(tǒng)的實際情況，采用標準對照、加權綜合評價方法進行指標及系統(tǒng)能效的分析與評價。

3.1 生產(chǎn)系統(tǒng)評價

生產(chǎn)系統(tǒng)評價主要采用標準對照、加權綜合評價相結合的方式進行。

機采、注水系統(tǒng)的能效評價采用標準對照法，原油集輸和天然氣集輸與處理系統(tǒng)采用加權綜合評價法進行評價(見表4)。

3.2 終端設備評價

終端設備評價采用標準對照法，其評價指標及來源見表5。

表4 生產(chǎn)系統(tǒng)能效評價方法能效指標名稱評價方法評價標準具體條款機械采油系統(tǒng)效率標準對照GB/T 31453-20154.1油田注水原油集輸氣田天然氣集輸與處理系統(tǒng)效率標準對照系統(tǒng)能效加權綜合評價系統(tǒng)能效加權綜合評價系統(tǒng)能效加權綜合評價GB/T 31453-20154.3見本文第3.3節(jié)

表5 終端設備評價方法能效指標名稱評價范圍界定評價標準具體條款電動機功率利用率抽油機、電潛泵、螺桿泵SY/T 6374-2016[13]5.1.1泵機組效率油田原油集輸系統(tǒng)用泵機組GB/T 31453-20154.2.1油田伴生氣、氣田集輸處理系統(tǒng)用泵機組SY/T 7319-20164.3.1,4.4加熱爐/鍋爐/導熱油爐熱效率油田供熱系統(tǒng)用熱力設備GB/T 31453-20154.2.2油田伴生氣處理、氣田供熱系統(tǒng)用熱力設備SY/T 7319-20164.2.1,4.3.2,4.3.3天然氣壓縮機組效率油氣田長輸管道、油田生產(chǎn)系統(tǒng)用壓縮機GB/T 34165-2017[14]4.2.7油田伴生氣/氣田天然氣處理和外輸、注氣系統(tǒng)用壓縮機SY/T 7319-20164.1

3.3 加權綜合評價方法

3.3.1加權綜合評價函數(shù)計算

在建立加權綜合評價函數(shù)之前，首先對權重矩陣與各分項計算矩陣分別進行計算。

(1) 權重矩陣。各類系統(tǒng)中的設備權重矩陣的計算方法見式(1)：

(1)

式中：A為權重矩陣；m為各類系統(tǒng)對應的設備種類數(shù)目。如原油集輸系統(tǒng)主要包括泵和加熱爐，則m=2；i為某系統(tǒng)內對應設備種類的變量，i=1,2,…,m；Pi為某系統(tǒng)內第i類設備的額定功率之和，kW；PΣ為某系統(tǒng)內所有設備的額定功率之和，kW。

(2) 各分項計算矩陣。對于某生產(chǎn)系統(tǒng)中的各類設備，其各分項矩陣的計算方法見式(2)、式(3)：

(2)

B=[b1…bi…bm]T

(3)

式中：bi為第i類設備的能效加權值；Pij為第i類設備中第j臺的額定功率，kW；n為各系統(tǒng)中某類設備的臺數(shù)，如原油集輸系統(tǒng)共有5臺泵，則n=5，j為對應的某類設備臺數(shù)的變量，j=1,2…,n；ηij為第i類設備中第j臺的實際運行效率，%，如第j臺設備為輸油泵機組，實際運行效率為45%，即ηij=45%；ηi0j為第i類設備中第j臺的效率合格值，%，如第j臺設備對應標準中該型號設備的機組效率合格值為55%，即ηi0j=55%；B為各分項計算矩陣。

(3) 某生產(chǎn)系統(tǒng)的能效加權綜合評價函數(shù)。對于某生產(chǎn)系統(tǒng)而言，其能效加權綜合評價函數(shù)應為權重矩陣與各分項計算矩陣的乘積，計算方法見式(4)：

C=BA

(4)

式中：C為某生產(chǎn)系統(tǒng)的能效加權綜合評價函數(shù)值。

3.3.2能效加權綜合評價方法

能效綜合評價的具體步驟如下：

(1) 對各類系統(tǒng)單獨分析：根據(jù)第3.3.1節(jié)的計算方法，分別計算得到各類生產(chǎn)系統(tǒng)的加權綜合評價函數(shù)C1，C2，…，Ck。

(2) 排序：將需評價的k個系統(tǒng)(如機采、注水等)的所有C值按由高到低進行排序。

(3) 指標限值確定：根據(jù)C值排序后，限值的確定方法分為兩種情況：①若測試數(shù)據(jù)量大，具有統(tǒng)計規(guī)律，則取排序前30%的數(shù)值作為優(yōu)良值，取前60%的數(shù)值作為合格值，低于該值即為不合格；②若測試數(shù)據(jù)不足，則只對加權綜合評價函數(shù)C1，C2，…，Ck按由高到低進行排序，不進行優(yōu)良、合格、不合格限值的選取與確定。

(4) 評價結果：根據(jù)步驟(3)的結果，最終評價結果也分為兩種情況：①若測試數(shù)據(jù)量大，則根據(jù)步驟(3)中確定的限值判定相應的能效水平為優(yōu)良、合格或不合格；②若測試數(shù)據(jù)不充足，則通過C1，C2，…，Ck的排序情況，可初步分析判斷各生產(chǎn)系統(tǒng)的能效水平高低及系統(tǒng)間的差異情況，為后續(xù)有針對性地開展系統(tǒng)的改進措施提供方向。

4 應用實例

以塔里木油田6個站場共30臺主要耗能設備為例，分別依據(jù)目前現(xiàn)場執(zhí)行GB/T 31453-2015以及本研究提出的執(zhí)行SY/T 7319-2016指標評價限值得到兩種評價結果。在此基礎上，采用本研究提出的能效加權綜合評價方法，將30臺主要耗能設備分為泵、壓縮機、加熱爐3類(即i=3)，對6個站場的能效水平進行分析與評價，以進一步驗證本方法相較于目前現(xiàn)場的評價標準和評價方法更具合理性。

4.1 計算結果

各站場主要耗能設備能效評價的基本情況見表6。

表6 各站場的主要耗能設備情況站場主要耗能設備額定功率/kW額定排量/(m3·h-1)運行負荷率/%實際運行效率/%目前執(zhí)行評價限值本文評價限值效率合格值/%評價結果效率合格值/%評價結果一致性程度1#熱油泵50 21020.152不合格52不合格導熱油爐6 70066.587不合格84不合格2#TEG循環(huán)泵機組A55 5～2052.030合格36合格TEG循環(huán)泵機組B555～2053.430合格36合格循環(huán)水泵機組45 100～15058.648合格46合格3#導熱油爐A1 50089.880合格80合格導熱油爐B1 50082.080合格80合格導熱油爐C1 50089.380合格80合格4#凝析油外輸泵194038.533合格40不合格不一致脫乙烷塔頂氣壓縮機3#71089.775合格55合格脫乙烷塔頂氣壓縮機5#71085.575合格55合格脫乙烷塔頂氣壓縮機4#71090.475合格55合格凝析油穩(wěn)定氣壓縮機31560.775不合格55合格不一致導熱油爐A7 20085.287不合格84合格不一致導熱油爐B7 20084.287不合格84合格不一致導熱油爐C7 20083.587不合格84不合格熱水鍋爐1 750 29.585.680合格78合格

續(xù)表6站場主要耗能設備額定功率/kW額定排量/(m3·h-1)運行負荷率/%實際運行效率/%目前執(zhí)行評價限值本文評價限值效率合格值/%評價結果效率合格值/%評價結果一致性程度5#中壓機組1#265 41 66724.722合格29不合格不一致中壓機組3#265 41 66724.222合格29不合格不一致穩(wěn)壓機組2#265 41 66725.622合格29不合格不一致穩(wěn)壓機組3#265 41 66724.722合格29不合格不一致外輸壓縮機機組1#1 24883 33317.422不合格29不合格外輸壓縮機機組2#1 24883 33313.522不合格29不合格導熱油爐B4 00090.387合格82合格導熱油爐C4 000 89.487合格82合格熱水鍋爐70050.087.375合格82合格6#注氣壓縮機(電驅)4 500 73.175不合格55合格不一致注氣壓縮機1#1 976 41 66733.622合格29合格注氣壓縮機6#1 976 41 66732.322合格29合格注氣壓縮機7#1 976 41 66730.022合格29合格

表7 能效加權綜合評價方法計算結果站場現(xiàn)場目前執(zhí)行評價限值標準計算結果本方法執(zhí)行評價限值標準計算結果權重矩陣A各分項計矩陣B能效加權綜合評價函數(shù)值C權重矩陣A各分項計算矩陣B能效加權綜合評價函數(shù)值C1#[0.007 4 0 0.992 6][0.386 5 0 0.764 4]T0.761 6[0.007 4 0 0.992 6][0.386 5 0 0.791 7] T0.788 72#[1 0 0][1.601 1 0 0] T1.601 1[1 0 0][1.408 7 0 0] T1.408 73#[0 0 1][0 0 1.087 9] T1.087 9[0 0 1][0 0 1.087 9] T1.087 94#[0.000 7 0.094 7 0.904 5][1.166 7 1.132 6 0.976 5]T0.991 3[0.000 7 0.094 7 0.904 5][0.962 5 1.544 5 1.010 6]T1.061 15#[0 0.290 1 0.709 9][0 0.829 0 1.043 3]T0.981 1[0 0.290 1 0.709 9][0 0.628 9 1.093 2]T0.958 56#[0 1 0][0 1.246 6 0] T1.246 6[0 1 0][0 1.200 2 0] T1.200 2

對上述6個站場的能效加權綜合評價函數(shù)值分別進行計算，計算結果見表7。

4.2 結果分析

通過對表7中6個站場主要耗能設備的能效加權綜合評價函數(shù)C的結果分析可知：

(1) 若按目前現(xiàn)場執(zhí)行GB/T 31453-2015的評價限值標準進行評價時，C的排序為：2#>6#>3#>4#>5#>1#。

(2) 若按本研究提出的執(zhí)行SY/T 7319-2016的評價限值標準進行評價時，C的排序為：2#>6#>3#>4#>5#>1#。

(3) 雖然采用兩種不同評價限值得到的C值排序相同，但結合表6中設備的評價結果可知，30臺設備中9臺設備評價結果不一致，即兩種不同評價標準得到的單臺設備能效評價結果不一致程度為30%。

(4) 綜合考慮設備合格率以及總功率等因素，若采用目前現(xiàn)場執(zhí)行GB/T 31453-2015的評價標準，則理論上，6個站場能效水平的高低排序應為：2#>3#>5#>6#>4#>1#，與目前分析計算結果不符。同理，分析本研究提出的按執(zhí)行SY/T 7319-2016的評價限值情況，得到表8。

表8 各站場耗能設備運行結果分析站場設備合格率/%總功率(平均功率)/kW平均限定值差值/%高于限值低于限值1#0.006 750.00(3 375.00)-24.702#100.00155.00(51.67)15.333#100.004 500.00(1 500.00)7.034#77.7825 814.00(2 868.22)16.47-1.005#66.6712 256.00(1 361.78)7.00-7.326#100.0010 428.00(2 607.00)6.75

由表8分析可知：

(1) 2#、3#、6#站場耗能設備的效率合格率為100%，其中2#站場設備總功率較小，但設備的實際運行效率值遠遠高于合格值，差值為15.33%，其能效水平是6個站場中最高的；6#站場設備總功率較大，但實際運行效率值與限定值差值較小(6.75%)，能效水平僅次于2#站場；3#站場設備實際運行效率值與限定值差值為7.03%，略高于6#站場，但設備總功率遠小于6#站場。3個站場能效排序為：2#>6#>3#，與能效加權綜合評價函數(shù)值C的排序相同。

(2) 1#、4#、5#站場均存在不合格的耗能設備，合格率分別為0%、77.78%、66.67%，能效排序為：4#>5#>1#，與能效加權綜合評價函數(shù)值C的排序相同。

(3) 6個站場的能效加權綜合評價函數(shù)值C由大到小排序依次為：2#>6#>3#>4#>5#>1#。

結合表7的數(shù)據(jù)分析結果，可得出以下結論：

(1) 設備合格率直接影響系統(tǒng)的能效水平，設備合格率越高，則系統(tǒng)能效越高。

(2) 在設備合格率相同的情況下，系統(tǒng)能效與某類設備的功率、限定值差值的幅值大小有關，功率越大，與限定值差值幅值越大，能效水平則越高。

(3) 能效加權綜合評價函數(shù)C值越大，站場(系統(tǒng))的總體能效水平就越高。同時,證明了提出的能效加權綜合評價方法具有一定的合理性與科學性。

4.3 問題與建議

結合塔里木油田6個站場30臺耗能設備的能效評價結果分析可知，本研究提出的能效指標體系和評價方法能更合理地反映系統(tǒng)(設備)整體的真實能效水平。但在實例應用分析的過程中發(fā)現(xiàn)，隨著節(jié)能工作的不斷推進，目前現(xiàn)場采取的大型耗能設備，如泵機組、壓縮機組等大多采用變頻改造技術，實現(xiàn)設備變頻運行，取得了較好的節(jié)能效果。在設備能效評價時，GB/T 31453-2015中部分泵機組的指標評價限值考慮了有調速、無調速兩種情況，但SY/T 7319-2016中并未進行不同工況的區(qū)分，主要原因為在SY/T 7319-2016的標準研制之初，氣田生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能措施相對較少，同時兼顧標準的通用性，因此未對該項內容進行詳細區(qū)分。

隨著節(jié)能設備產(chǎn)品的不斷更新、升級以及節(jié)能技術的不斷發(fā)展，GB/T 31453-2015、SY/T 7319-2016中各項指標的區(qū)間劃分以及限值界定，在后續(xù)標準修訂過程中，都需要根據(jù)現(xiàn)場實際應用情況進行調整。同時，建議兩項標準同期進行修訂，以保證標準之間能夠協(xié)調統(tǒng)一，消除目前存在的交叉、不一致現(xiàn)象，進而真正實現(xiàn)標準對油氣田企業(yè)在實際生產(chǎn)和節(jié)能管理工作中節(jié)能降耗及能效水平提升的促進作用。

5 結論

(1) 通過對油氣田重點用能系統(tǒng)能耗構成及能效評價現(xiàn)狀分析，針對目前存在的關鍵問題，建立了涵蓋宏觀綜合、生產(chǎn)系統(tǒng)、終端設備3個層級共16項指標的油氣田重點用能系統(tǒng)能效評價指標體系，并明確了各項指標的測試和計算方法。

(2) 提出了基于矩陣運算的能效加權綜合評價方法，并清晰界定了油氣田重點用能系統(tǒng)的范圍、評價依據(jù)和指標限值要求等，結合建立的指標體系以及現(xiàn)場實際情況，油氣田企業(yè)可進行系統(tǒng)能效水平的縱向、橫向對比，便于分析查找問題，提出有效的節(jié)能改進措施和建議。

(3) 以塔里木油田6個站場、30臺耗能設備為例進行應用效果分析與驗證。結果表明，本研究提出的指標體系及能效加權綜合評價方法能更加合理地反映相應系統(tǒng)的能效水平，相對于目前常用的評價方法，更加科學合理，便于操作和分析，同時可為后續(xù)節(jié)能改進措施的提出及相關節(jié)能工作的開展提供依據(jù)。

(4) 應用結果發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行標準中仍存在標準之間協(xié)調性差、標準中指標限值劃分不細致、無法覆蓋所有典型工況、部分標準制修訂工作相對滯后等問題。針對存在的問題，提出標準后續(xù)修訂完善的方向和主要內容，建議對GB/T 31453-2015、SY/T 7319-2016同期修訂，標準內容主要考慮從設備功率區(qū)間調整、有無調速情況細化等方面著手進行調整，以保證標準的合理性、適用性和先進性，有效促進相關節(jié)能管理工作的持續(xù)改進和提升。