油氣集輸工藝技術(shù)與節(jié)能降耗

劉家銘

摘要：在傳統(tǒng)的油氣運(yùn)輸過程中，由于受到技術(shù)條件等的限制，使得油氣集輸過程中存在著嚴(yán)重的能源消耗，造成了極大的生態(tài)污染。油氣企業(yè)必須積極加大對集輸工藝技術(shù)與節(jié)能降耗的改進(jìn)等，以減少油氣集輸過程中的能源消耗，實現(xiàn)油氣企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油氣集輸;技術(shù);節(jié)能降耗

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，石油資源發(fā)揮著越來越重要的作用，集輸系統(tǒng)作為油氣開采中的重要組成部分，其承擔(dān)著重要的油氣輸送任務(wù)，由于其在集輸過程中存在著較大的能源消耗，油氣企業(yè)在日常的工作中必須加強(qiáng)集輸工藝改進(jìn)，降低能源消耗。

1油氣集輸工藝技術(shù)

1.1油氣水多相混輸工藝技術(shù)

近年來，在石油行業(yè)快速發(fā)展的過程中，油氣集輸工藝技術(shù)也在逐步發(fā)展，在一些油氣資源開發(fā)中，長距離油氣混輸工藝的應(yīng)用越發(fā)具有普遍性，一些發(fā)達(dá)國家逐步在長距離混輸工藝上實現(xiàn)了與電熱技術(shù)等的結(jié)合，發(fā)揮了最好的工程技術(shù)效果，這些技術(shù)應(yīng)用有效實現(xiàn)了原油氣輸送成本等的有效控制，規(guī)范了油氣輸送的流程。因此，在石油行業(yè)的發(fā)展中，油氣水多相混輸工藝逐步發(fā)展成為一種相對先進(jìn)的技術(shù)。比如，在我國大慶油田等，其油氣集輸工藝與其他油田相比，其技術(shù)發(fā)展相對成熟，但是混輸工藝與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著明顯的差距，在未來還需要加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)。

1.2原油集輸工藝技術(shù)

如果在油氣資源的開發(fā)過程中，原油的凝固性較強(qiáng)、含蠟量較大，在加工處理的過程中往往采用加熱處理的方式，此外，還需要應(yīng)用多級布站方式，實現(xiàn)對原油資源的集中化處理。比如，在我國華北油田、遼河油田等，加熱與多級布站的方式應(yīng)用較為普遍。而在北美的一些國家，在油氣資源的開發(fā)與處理過程中，往往采用添加化學(xué)藥劑的方式，這種處理方式在一定程度上可以降低原油的凝固點，實現(xiàn)單管集輸。相反，如果在原油資源的開發(fā)過程中，如果存在凝固點與含蠟量都較低的情況，在處理過程中往往不選用加熱單管集輸?shù)姆绞?。如果在油氣資源的開發(fā)過程中，油氣的含水量較高，原油的流動性較強(qiáng)，在集輸工藝的選擇上，往往需要在處理過程中實現(xiàn)原油與天然氣輸送溫度等的合理控制。

1.3原油脫水工藝技術(shù)

原油脫水工藝技術(shù)（圖1）的利用，完成原油中游離水和孵化水的脫水工作，將集輸原油中的含水量控制在0.5% 以內(nèi)，保證其符合集輸工藝標(biāo)準(zhǔn)。

在脫水工藝流程中主要有兩段脫水工作。第一段是熱化學(xué)脫水工作，利用游離水脫除器將游離水以及部分乳化水完成脫水工作，利用大罐沉降和聚結(jié)措施完成脫水。第二段是電化學(xué)脫水工藝技術(shù)，利用高壓交直流電場，利用電脫水器完成乳化水的脫水工作，保證原油符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。在電脫水的工藝中，主要利用平掛電極和豎掛電極開展交直流復(fù)合的電脫水技術(shù)。在油田開采的中后期時期，原油脫水技術(shù)應(yīng)當(dāng)研發(fā)高效的游離水脫除器，沉降時間通常在30～40 min，采取水驅(qū)采出液的方式可以將沉降時間控制在15～20 min，有效提高原油脫水效率。因此，在此階段，應(yīng)當(dāng)根據(jù)高含水原油的特點，研制更加高效的游離水脫除器，優(yōu)化游離水脫除設(shè)備規(guī)模。在高含水階段的原油中，采取相應(yīng)的高效游離水脫除器，同時需要采取低耗節(jié)能設(shè)備。結(jié)合高含水采出液的特點，研究相應(yīng)的集油工藝技術(shù)，完成原油的等溫輸送，實現(xiàn)能源節(jié)約，提高原油生產(chǎn)效率。三次采油技術(shù)的有效利用，有效提高含水原油的脫水質(zhì)量，加大各種類型脫水技術(shù)的研究，研制適合三元復(fù)合驅(qū)采出液的設(shè)備，復(fù)合高效節(jié)能和環(huán)保要求。新的原油脫水新工藝和新技術(shù)的有效利用，可以實現(xiàn)集輸工藝的簡化，有效降低原油生產(chǎn)成本，保證油水分離效果和質(zhì)量。利用相應(yīng)的高效游離水脫除器、電脫水技術(shù)以及化學(xué)脫水技術(shù)，促進(jìn)各種技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，合理利用三次采油階段的原油脫水工藝，提高集輸工藝效果。

2油氣集輸工藝節(jié)能降耗

2.1樹立正確的節(jié)能意識

為了將技術(shù)節(jié)能工藝做到真正落實，對傳統(tǒng)的能源發(fā)展理念應(yīng)該進(jìn)行改變，并且樹立起正確的節(jié)能意識。對于油氣資源開發(fā)機(jī)構(gòu)而言，要認(rèn)識到由于石油資源的過度開采，已經(jīng)導(dǎo)致能源出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，因此對于油氣集輸工藝應(yīng)該不斷進(jìn)行創(chuàng)新。在對石油進(jìn)行開采過程中，應(yīng)該樹立起可持續(xù)發(fā)展理念，對先進(jìn)的集輸技術(shù)應(yīng)該進(jìn)行有效應(yīng)用，通過對先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，可以更好地實現(xiàn)節(jié)能作用。

2.2運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)，完善溫度管理機(jī)制

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等逐步被應(yīng)用于各行各業(yè)的發(fā)展中，我國逐步進(jìn)入了信息經(jīng)濟(jì)時代。在信息經(jīng)濟(jì)時代背景下，工業(yè)化步伐加快，我國很多工業(yè)企業(yè)逐步改變了傳統(tǒng)的發(fā)展模式，在一些工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，逐步引入了電子信息技術(shù)，這些先進(jìn)的技術(shù)實現(xiàn)了對生產(chǎn)流程的有效管理與控制，在油氣集輸工藝中，也同樣應(yīng)用了計算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)。油氣集輸過程中，加熱出水時的油溫急劇升高是引發(fā)能源消耗的主要原因。為實現(xiàn)節(jié)能降耗，在日常的工作中，相關(guān)部門需要逐步開發(fā)自動溫控系統(tǒng)，使得在加熱處理過程中，油井內(nèi)存在的溫度探測儀可以自動進(jìn)行溫度的檢測，當(dāng)溫度達(dá)到特定的要求以后，要立即停止原油加熱，通過油井內(nèi)沒有完全散失的高溫來實現(xiàn)原油水分的蒸發(fā)處理，與此同時，還可以通過流動改進(jìn)劑、常溫水等的應(yīng)用等來實現(xiàn)油井內(nèi)集油的不加熱處理。先進(jìn)的溫度控制系統(tǒng)中，溫度探測儀發(fā)揮著重要的監(jiān)測作用，其監(jiān)測的溫度數(shù)據(jù)可以直接反饋于控制平臺，而控制平臺在接收到相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)以后，可以自動進(jìn)行相關(guān)的操作調(diào)整，實現(xiàn)良好的控制效果，因此，這種自動化溫度管理系統(tǒng)的存在有效實現(xiàn)了能源消耗的控制，有助于企業(yè)效益的實現(xiàn)。

2.3定期進(jìn)行油氣集輸設(shè)備的維護(hù)和更新

油氣集輸系統(tǒng)工作中，能源消耗問題也常常是由于集輸系統(tǒng)的長時間運(yùn)作所引發(fā)的，長時間的高強(qiáng)度運(yùn)行，使得油氣集輸系統(tǒng)存在著設(shè)備老化等問題，設(shè)備老化導(dǎo)致其能源消耗問題嚴(yán)重，使得油氣企業(yè)面臨著較大的損失。因此，在日常的油氣集輸系統(tǒng)工作中，有關(guān)部門需要加強(qiáng)對油氣集輸設(shè)備的維護(hù)與檢修，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問題，如果在檢修與維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)集輸系統(tǒng)存在運(yùn)行故障，要及時加以故障處理與維護(hù)等，盡量減少設(shè)備老化所引發(fā)的能量損失。此外，如果設(shè)備老化嚴(yán)重，相關(guān)人員必須要及時更換新設(shè)備，應(yīng)用先進(jìn)的油氣集輸系統(tǒng)，保障油氣集輸?shù)恼w效率。

2.4油氣混輸工藝節(jié)能

在我國油氣資源的開發(fā)與利用過程中，生產(chǎn)混輸泵的廠家相對較多，由于各個生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)有限，導(dǎo)致其生產(chǎn)的設(shè)備類別也存在著較大的差異性，再加上在生產(chǎn)過程中，缺乏規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的操作流程與方法等。因此，在這種情況下，國家有關(guān)部門需要逐步建立多相混輸泵實驗基地，在該實驗基地內(nèi)，加強(qiáng)油氣混輸工藝的改進(jìn)，實現(xiàn)混輸泵的實驗現(xiàn)場檢測，以提高混輸泵的應(yīng)用范圍。混輸泵進(jìn)出口壓力具有一定的可調(diào)節(jié)性，這就使得在實驗過程中，要充分利用實驗數(shù)據(jù)來進(jìn)行連續(xù)自動、瞬時數(shù)據(jù)等的采集，以實現(xiàn)實驗的自動化。此外，在實驗過程中，還需要充分加強(qiáng)對混輸泵傳動效率、振動、溫度、扭矩等的數(shù)據(jù)采集與檢驗，使得其工藝改進(jìn)，以達(dá)到節(jié)能目的。

3 結(jié)束語

近年來，在油氣資源的開發(fā)過程中，雖然油氣集輸工藝技術(shù)取得了一定的技術(shù)應(yīng)用成果，但是還相對落后，未來各個油氣企業(yè)還需要逐步加大對新型集輸工藝的應(yīng)用與改進(jìn)等，提高油氣企業(yè)的總體競爭力，推動整個石油行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

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