淺談提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的措施

何曉玲 張萍 董亞楠

玉門油田酒東采油廠聯(lián)合站 甘肅酒泉 735000

1 提高油氣收集和運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率的重要性

油氣集輸系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)是（集油，脫水，穩(wěn)定，儲(chǔ)存和運(yùn)輸)。系統(tǒng)必須通過(guò)井口收集油井產(chǎn)生的油，水，氣等液體，并將其輸送到處理站，接轉(zhuǎn)站或計(jì)量站進(jìn)行分離，測(cè)量和純化后，然后將其作為原油運(yùn)輸?shù)接蛶?kù)中以供外輸。該系統(tǒng)是一個(gè)巨大的能耗系統(tǒng)。當(dāng)前，油氣集輸系統(tǒng)的改善通常以以下方式完成。脫水處理。在油氣的集輸過(guò)程中，進(jìn)行脫水處理以進(jìn)一步降低廢水處理的程度。在系統(tǒng)優(yōu)化中，選擇系統(tǒng)操作過(guò)程參數(shù)，提高爐效以及通過(guò)高溫材料，高工藝節(jié)約能源，是有效解決能耗的主要方法。改變與調(diào)整現(xiàn)有的油氣集輸系統(tǒng)，繼續(xù)推進(jìn)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，并進(jìn)一步與油田生產(chǎn)現(xiàn)狀相結(jié)合，以達(dá)到提高系統(tǒng)速度，節(jié)省能源并降低成本的目的[1]。

2 影響集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的因素

2.1 油氣資源自身的能量損失

從油井中提取油氣資源時(shí)，由于地下油氣儲(chǔ)集層的壓力或由抽油機(jī)提供的提升壓力，它將具有一定的壓力或熱量。但是，在油氣集輸過(guò)程中，由于油氣集輸管道中的熱量或摩擦損失，這些壓力或熱能將不斷消耗。油氣集輸以及中轉(zhuǎn)站使用常溫儲(chǔ)罐，這些熱量和壓力將被完全釋放。在油氣集輸系統(tǒng)中，油氣水混合物和能量損失的豐裕度、流速與工藝流程、管線大小有關(guān)，可以通過(guò)降低油氣水混合物豐裕度、優(yōu)化集輸管線布置、簡(jiǎn)化工藝流程以及確定科學(xué)的經(jīng)濟(jì)流度等方式來(lái)降低損耗。

2.2 集輸過(guò)程中的其他損失

在油田開(kāi)發(fā)的初期，原油中的水分含量較低，粘度較高。在油田開(kāi)發(fā)的中后期，隨著含水量的增加，原油的含水量持續(xù)增加，石油產(chǎn)品的粘度持續(xù)下降。原來(lái)用于降低粘度的井口加熱裝置變得多余。因此，在集輸期間不需要加熱。原油本身的能量不足以完成其自身的收集輸與處理。需要加壓與加熱來(lái)補(bǔ)充能量，加壓和加熱的目的是為原油補(bǔ)充能量，但是此過(guò)程實(shí)際上是在增加“液體”的能量。在油田開(kāi)發(fā)的中后期，含水量高達(dá)百分之80，增加水的能量實(shí)際上是無(wú)用的。

2.3 油氣集輸系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行不理想

在集輸油氣的過(guò)程中，需要各種設(shè)備（例如油泵，水泵，加熱爐，鍋爐和電動(dòng)機(jī)）來(lái)提供能量。這些設(shè)備的運(yùn)行效率與集輸系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率直接相關(guān)。設(shè)備的運(yùn)行效率越高，油氣集輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率越高，通常要求石油運(yùn)輸設(shè)備的效率大于百分之65。集輸設(shè)備的運(yùn)營(yíng)效率也與品質(zhì)產(chǎn)品有關(guān)。高質(zhì)量的石油產(chǎn)品可以在低溫下以低熱損失和管道壓降進(jìn)行運(yùn)輸，因此工藝流程短，集輸效率高。與此同時(shí)，布站的設(shè)計(jì)方法以及處理技術(shù)和設(shè)備的科學(xué)性也將影響集輸系統(tǒng)的效率[2]。

3 提高油氣集輸生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)效率的措施

3.1 油氣處理區(qū)域的優(yōu)化

油氣集輸?shù)幕驹硎鞘乖O(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)能力相匹配，以確保對(duì)開(kāi)采區(qū)和油氣加工進(jìn)行優(yōu)化和集中處理，使用優(yōu)化的油氣加工技術(shù)可以進(jìn)一步縮小油氣加工規(guī)模，縮短加工過(guò)程。即使在必要時(shí)，也可以通過(guò)部分脫水設(shè)備停運(yùn)以及原油電脫，以最大程度地降低能耗并有效降低油氣加工成本。

3.2 增加或維持能量

①減少開(kāi)式流程并進(jìn)行氣密運(yùn)輸。機(jī)采和集輸系統(tǒng)合理布局、統(tǒng)一優(yōu)化，多相混合運(yùn)輸泵的應(yīng)用，在同一管道中進(jìn)行油，氣，水的混合和密閉運(yùn)輸，增加了油井的產(chǎn)量，降低井口回壓，降低了抽油管的維護(hù)成本等，提升集輸及機(jī)采系統(tǒng)的整體效率。②優(yōu)化管網(wǎng)。較小的液體體積和較大的管道直徑將導(dǎo)致流體流量超出經(jīng)濟(jì)流量范圍。通常，從測(cè)量站到轉(zhuǎn)運(yùn)站以及從轉(zhuǎn)運(yùn)站到聯(lián)合站的管道效率非常高，通常高于百分之90。原因是這些管具有大量的液體并且管中的熱損失相對(duì)較低，這使得管更加有效。一些管道的液體流速低，體積小，熱損和摩擦阻力失高。可以對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，以保持管中的液體量更大，從而提高效率。③流程簡(jiǎn)化以減少能量損失。原油加工過(guò)程復(fù)雜，管道中的摩擦阻力損失大，需要油泵提供動(dòng)力。對(duì)這些過(guò)程進(jìn)行集中處理可以降低施工成本，并降低對(duì)熱能損失與摩擦的抵抗力，從而可以有效的保留原始能量。

3.3 減少低效投入

①常溫運(yùn)輸技術(shù)。單管道不加熱運(yùn)輸過(guò)程，并且能耗低。它適用于具有較高剩余能量（溫度，壓力），良好流動(dòng)性和低粘度的油井。在油田開(kāi)發(fā)的第一階段，管道中的流體是高粘性的，并且流動(dòng)阻力很高，因此井口的輸送壓力會(huì)很高。管壁上的結(jié)垢與結(jié)蠟可以減小油流通道的橫截面積，還可以增加流阻并增加井口的輸送壓力。井口壓力必須滿足某些要求，并且在初始階段必須采用力11 進(jìn)行傳熱。隨著油田的發(fā)展?fàn)顟B(tài)變化，井口溫度和含水量增加，從而降低了管道中流體的粘度，減少了管道壁上的結(jié)垢和結(jié)蠟，并且集油系統(tǒng)可以在常溫下進(jìn)行運(yùn)輸。②游離水預(yù)脫除。當(dāng)前，在采油廠的集中處理站中約有三分之一的油是中轉(zhuǎn)站油，該部分中的水高達(dá)百分之80 至90。采用的處理方法是加熱后分離出游離水。如果將加熱和分離過(guò)程轉(zhuǎn)換為自由水的預(yù)分離，然后加熱加熱爐，則可以降低能耗。

3.4 采用成熟適用的先進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)化調(diào)整油氣集輸處理系統(tǒng)

靈活選擇井口不加熱的集油過(guò)程或簡(jiǎn)化的配量過(guò)程，以簡(jiǎn)化集油過(guò)程。充分利用舊油井的集水和混合管道以及已建立系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施容量，以簡(jiǎn)化第三次油井的收集過(guò)程。要充分利用機(jī)能，促進(jìn)油氣混合運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展，簡(jiǎn)化三級(jí)站的設(shè)計(jì)。同時(shí)，促進(jìn)高含水率油田游離水的預(yù)脫水過(guò)程。改造大型站供水過(guò)程，在輸油站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)水混合，降低集輸系統(tǒng)的壓力，減少水循環(huán)的能耗，減輕負(fù)荷脫水的第一階段。有必要推廣高效低耗的油氣處理技術(shù)，提高油氣處理系統(tǒng)的適應(yīng)性，簡(jiǎn)化油氣處理流程，減少更新維護(hù)總量[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，油氣集輸系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率與油氣開(kāi)發(fā)和利用有關(guān)。在了解影響油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的因素的基礎(chǔ)上，必須堅(jiān)持科學(xué)思考，采取具體措施，優(yōu)化和提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率。