油田原油集輸工藝關(guān)鍵技術(shù)研究

翟夢(mèng)柯

摘 要：基于提高油田原油集輸工藝水平的目的，圍繞此課題做簡(jiǎn)單的論述，總結(jié)集輸工藝關(guān)鍵技術(shù)，共享給相關(guān)人員參考。根據(jù)技術(shù)研究與創(chuàng)新以及應(yīng)用總結(jié)，主要圍繞原油脫水與節(jié)能降耗等入手，加大工藝技術(shù)的研究與探索，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)的優(yōu)化，創(chuàng)造更多的效益，達(dá)到降本增效的目標(biāo)，同時(shí)推動(dòng)節(jié)能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油田;原油集輸工藝;關(guān)鍵技術(shù)

目前，我國(guó)石油行業(yè)快速發(fā)展，帶動(dòng)著原油集輸工藝的發(fā)展，很多油田都已經(jīng)構(gòu)建完善的工藝體系。構(gòu)建的集輸系統(tǒng)，涉及到集油和脫水以及穩(wěn)定等環(huán)節(jié)，工藝流程比較復(fù)雜，同時(shí)潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。這需要嚴(yán)格把控集輸工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化與改進(jìn)，不斷提高集輸技術(shù)水平，防范安全事故的發(fā)生，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)化發(fā)展。

1 油田原油集輸工藝主要技術(shù)分析

根據(jù)集輸工藝的運(yùn)用實(shí)踐總結(jié)，關(guān)鍵技術(shù)手段如下：

1.1 原油脫水技術(shù)

油藏運(yùn)動(dòng)中原油與水，經(jīng)常攜帶且溶解很多鹽類(lèi)，例如KCl與CaCl等。除此之外，油氣中還有著很多水與泥沙等。通常來(lái)說(shuō)，開(kāi)采的早期原油不含水，多數(shù)鹽類(lèi)以結(jié)晶的形式存在于原油中。進(jìn)入到中后期，原油含有很多水與鹽類(lèi)?？紤]到其影響原油的質(zhì)量，同時(shí)增加原油集輸?shù)哪茉聪?，甚至造成設(shè)備腐蝕，因此要采用脫水技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。多運(yùn)用物理法與化學(xué)法等實(shí)現(xiàn)處理，例如重力沉降技術(shù)，主要是根據(jù)原油與水密度差異，根據(jù)重力實(shí)現(xiàn)油水分離;再比如，生物脫水技術(shù)，主要借助微生物的破壞力，改變?cè)腿闋钜禾匦?，?shí)現(xiàn)原油脫水處理。

1.2 節(jié)能降耗技術(shù)

油田開(kāi)采能源消耗很大，成本水平較高，尤其是原油集輸工藝?；诖耍髽I(yè)高度重視油田原油集輸工藝的節(jié)能，不斷加大技術(shù)研究力度，引入新技術(shù)與新工藝，降低能源消耗，達(dá)到降本增效的目的。采用的節(jié)電技術(shù)，通過(guò)提高機(jī)泵系統(tǒng)運(yùn)行的效率和管網(wǎng)節(jié)能降耗水平，引入動(dòng)態(tài)無(wú)功自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)手段以及熱能技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的節(jié)約與高效利用;采用的節(jié)氣技術(shù)，主要包括不加熱集油流程與密閉集輸流程等，同時(shí)引入太陽(yáng)能輔助采油技術(shù)與冰凍法處理含油污水技術(shù)等，達(dá)到節(jié)氣的目的。

2 油田原油集輸工藝主要技術(shù)的創(chuàng)新

2.1 案例概述

以某油田為例，運(yùn)用全流程節(jié)點(diǎn)分析方法，對(duì)油田原油集輸系統(tǒng)進(jìn)行分析，梳理當(dāng)前存在的技術(shù)難題，主要如下：①原油集輸系統(tǒng)能源消耗的評(píng)價(jià)分析方法缺少系統(tǒng)性，并且無(wú)法兼具全流程與全壽命周期;②采用的原油集輸系統(tǒng)工藝流程能源消耗節(jié)點(diǎn)多，難以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化與簡(jiǎn)化;③設(shè)備選型與運(yùn)行缺少精細(xì)化，難以達(dá)到控制系統(tǒng)最優(yōu)化與換熱模式最佳水平。對(duì)于上述問(wèn)題，提出基于原油集輸工藝流程的能量節(jié)點(diǎn)分析方法，根據(jù)工藝流程主線條，以生產(chǎn)設(shè)備為節(jié)點(diǎn)，圍繞物料平衡和能量平衡入手，開(kāi)展能源收入量與有效利用能以及損失量的平衡關(guān)系分析與評(píng)價(jià)?；谠械脑图敼?jié)能技術(shù)，引入了納米絕熱保溫油管，支持稀油生產(chǎn)。除此之外，基于傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，引入太陽(yáng)能技術(shù)與空氣能源等，實(shí)現(xiàn)對(duì)原油集輸系統(tǒng)的能源消耗控制?，F(xiàn)結(jié)合其技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.2 技術(shù)應(yīng)用分析

采用的原油集輸系統(tǒng)，指的是將分散的油井生產(chǎn)的石油與伴生天然氣等有效集中，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理與初加工后，將達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的油與天然氣外輸?shù)綗捰蛷S以及天然氣用戶。從油田開(kāi)采實(shí)際分析，普遍面臨著含水率不斷升高和其他問(wèn)題。采用的原油集輸系統(tǒng)作為主要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的適應(yīng)性不斷變差，能源消耗占據(jù)生產(chǎn)總能耗的65%，為主要耗能單元。對(duì)于上述問(wèn)題，圍繞系統(tǒng)與工藝以及設(shè)備等方面入手，加大對(duì)耗能設(shè)備的分析，重點(diǎn)解決煙氣余熱資源化利用問(wèn)題、井筒散熱損失問(wèn)題等，運(yùn)用全流程節(jié)點(diǎn)分析方法，開(kāi)展問(wèn)題的分析，提出技術(shù)優(yōu)化措施，降低能源消耗。將系列創(chuàng)新技術(shù)推廣應(yīng)用，共計(jì)回壓自控技術(shù)改造電熱器191套，推廣應(yīng)用井筒納米隔熱保溫技術(shù)、新能源原油集輸加熱裝置，同時(shí)進(jìn)行加熱爐煙氣余熱改造以及儲(chǔ)油罐頂保溫改造等，獲得不錯(cuò)的成效，每年能夠節(jié)約天然氣955萬(wàn)方，能夠節(jié)電506萬(wàn)kWh，通過(guò)節(jié)能降耗節(jié)約成本1501萬(wàn)元。

2.3 節(jié)能降耗的成效分析

通過(guò)全面分析與評(píng)估，從數(shù)百節(jié)點(diǎn)與上千條數(shù)據(jù)內(nèi)確定出來(lái)6個(gè)能源消耗關(guān)節(jié)點(diǎn)，排查到9個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，為提高能源消耗尋找到突破口。基于原油集輸節(jié)能技術(shù)，同時(shí)推廣納米絕熱保溫油管技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面工藝的簡(jiǎn)化與優(yōu)化，同時(shí)高效利用采出液的油藏?zé)崃浚瑢?shí)現(xiàn)地面常溫集輸，整體的節(jié)能效果突出。技術(shù)研究期間，對(duì)技術(shù)應(yīng)用成本高和相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)不斷計(jì)算與模擬，優(yōu)化油管組合方式，最大程度上利用地層熱能，以此降低設(shè)備投資與運(yùn)行成本。從新型能源的應(yīng)用分析，運(yùn)用單井空氣熱源泵與計(jì)量站太陽(yáng)能以及空氣能組合加熱技術(shù)等，使得傳統(tǒng)加熱系統(tǒng)得到優(yōu)化，增強(qiáng)了對(duì)作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)力，促使設(shè)備能夠在惡劣條件下高效能運(yùn)行?；谧⑵仩t煙氣冷凝技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)開(kāi)展加熱爐煙氣余熱資源化利用技術(shù)的優(yōu)化，改變了加熱模式，將煙氣余熱應(yīng)用到站內(nèi)原油或者戰(zhàn)區(qū)采暖供熱，實(shí)現(xiàn)多冷源梯級(jí)利用，提高余熱資源的利用率。通過(guò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，推動(dòng)油田綠色化發(fā)展[1]。

3 油田原油集輸管道運(yùn)行管理技術(shù)的總結(jié)

3.1 長(zhǎng)輸管道降凝與減阻技術(shù)

油田原油集輸工藝的運(yùn)用，開(kāi)展原油收集操作時(shí)，為確保原油的流動(dòng)性，通常要采取降低凝固點(diǎn)以及黏度的方法，例如加熱保溫法與物理法以及化學(xué)法。每個(gè)技術(shù)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)，都是油田原油集輸工藝運(yùn)用的控制重點(diǎn)，要不斷加大技術(shù)問(wèn)題的梳理與研究，提出潛在的問(wèn)題，加大技術(shù)研究與創(chuàng)新，提出改進(jìn)與優(yōu)化的措施，促使技術(shù)價(jià)值得到實(shí)現(xiàn)[2]。

3.2 長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行監(jiān)測(cè)

根據(jù)油田原油集輸工藝的應(yīng)用實(shí)踐總結(jié)，長(zhǎng)距離輸送管道的運(yùn)行檢測(cè)主要應(yīng)用以下技術(shù)：

3.2.1 涂層檢測(cè)技術(shù)

在管道不開(kāi)挖作業(yè)的條件下，開(kāi)展涂層檢測(cè)作業(yè)，充分利用專(zhuān)業(yè)化設(shè)備，開(kāi)展非接觸性的質(zhì)量檢測(cè)，評(píng)估涂層的整體性能，例如涂層老化與破損等，實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷數(shù)量與大小的全面化分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。依據(jù)檢測(cè)結(jié)果的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，提出優(yōu)化與改進(jìn)的措施，落實(shí)管道維護(hù)措施，保障管道安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.2 管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)

借助無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，使得清管器可以在管道內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使用實(shí)現(xiàn)信息采集功能與處理功能以及存儲(chǔ)功能等集成的管道缺陷檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道缺陷的全面排查與反饋，明確缺陷及所在的位置，為缺陷處理提供支持[3]。

3.2.3 三相分離技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，原油的開(kāi)采，多會(huì)帶有水與伴生氣體，極易給設(shè)備以及儀表等造成損失，若引發(fā)閥門(mén)堵塞或者管線損壞等，則會(huì)給原油輸送工作的開(kāi)展帶來(lái)不利的影響。采用三相分離技術(shù)手段，運(yùn)用油氣水不相容的特點(diǎn)，以及相間密度差技術(shù)原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，達(dá)到油氣水有效分離的目的。使用兩相分離器，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的分離，再借助三相分離器實(shí)現(xiàn)油氣水的分離。

3.2.4 管道防腐技術(shù)

整個(gè)油田原油集輸工藝系統(tǒng)，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生管線腐蝕的問(wèn)題，威脅著管道運(yùn)行的安全性，同時(shí)潛在環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，給油田運(yùn)行帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)。若發(fā)生安全事故，極易造成重大損失，因此要做好管道防腐工作。實(shí)踐中積極推廣應(yīng)用硫化氫電化學(xué)腐蝕防護(hù)技術(shù)和防腐涂層技術(shù)等，結(jié)合管道與工藝節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，選擇適宜的防腐方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的高效處理，以免引發(fā)安全問(wèn)題[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，油田原油集輸工藝的運(yùn)用，能夠滿足生產(chǎn)的需求，達(dá)到增加生產(chǎn)效益的目的。其中，原油脫水技術(shù)與節(jié)能降耗技術(shù)為關(guān)鍵。文中結(jié)合實(shí)例，分析了某油田原油集輸工藝運(yùn)用存在的問(wèn)題以及其采取的技術(shù)創(chuàng)新方法，總結(jié)了關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張?zhí)斐?油田高含水期油氣集輸與處理工藝技術(shù)探討[J].化工管理，2019（36）：222.

[2]趙彪，楊錕，馬銳，馬強(qiáng)，權(quán)小利.關(guān)于采油廠地面集輸工藝適應(yīng)性的研究[J].化工管理，2019（35）：247.

[3]蘆程，何曉，連參軍，吳建華，凌建磊，梁昌晶.陸上老油田集輸系統(tǒng)整體簡(jiǎn)化優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用[J].油氣田地面工程，2019，38（05）：28-33.

[4]齊海龍，呂文斌.油田原油集輸工藝關(guān)鍵技術(shù)分析[J].化工管理，2018（07）：162.