油氣開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)促進(jìn)生態(tài)效益分析

孫皓，謝志斌 (國家管網(wǎng)集團(tuán)西部公司新疆輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830011)

0 引言

在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革下企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中，清潔生產(chǎn)[1]是節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。能源企業(yè)生產(chǎn)中存在以下問題，如：導(dǎo)熱油泵、卸油泵、凝析油外輸泵等高能耗的設(shè)備，能源消耗原料不足的情況；技術(shù)工藝中工藝參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行可根據(jù)生產(chǎn)量科學(xué)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；技術(shù)人員對能耗管理系統(tǒng)不熟練，數(shù)據(jù)管理不規(guī)范，數(shù)據(jù)存在折標(biāo)系數(shù)不一致等問題；管理不科學(xué)，計(jì)量器未定期檢定標(biāo)識，造成誤差；管理考核體系不完善，企業(yè)缺少將各能源原材料利用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、平衡、分析的部門，對能源消耗指標(biāo)的制定缺少細(xì)化計(jì)量，而統(tǒng)計(jì)粗放。

1 關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)方案

從技術(shù)改進(jìn)所需費(fèi)用分為：高費(fèi)、中費(fèi)、低費(fèi)和無費(fèi)4種類型。

1.1 高費(fèi)技術(shù)改進(jìn)

井區(qū)內(nèi)原油拉運(yùn)次數(shù)多，操作頻繁，拉運(yùn)距離遠(yuǎn)、風(fēng)險(xiǎn)大、成本高。另有井區(qū)產(chǎn)水量大，卸車后需處理再注入地層，處理費(fèi)用高，對電泵井從高架罐出口直接改管輸至站內(nèi)；及對電泵井和自噴井從高架罐出口增加外輸泵輸至站內(nèi)以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出水就地回注。因原料氣分離器體積小導(dǎo)致進(jìn)入原料氣分離器的氣體中攜帶大量液體，致原料氣分離器液位升高，操作員需即刻開啟排污泵，以免導(dǎo)致低壓機(jī)連鎖停機(jī)，造成環(huán)境污染及資源浪費(fèi)；改造后，出口手閥為常開，調(diào)節(jié)閥控制排量，穩(wěn)定排污泵電流和排量，減少危害泵。原油、污油、天然氣等腐蝕穿孔數(shù)較高，塔一聯(lián)合站污水處理管道腐蝕穿孔數(shù)比例占全場腐蝕穿孔的56.8%[2]；管道腐蝕穿孔是污水處理裝置本體及工藝管線、注水罐間閥室、污水壓力沉降罐、污水泵房工藝管線發(fā)生刺漏。改進(jìn)凈化水器出口加緩蝕藥劑，在凈化水器加氮封管，在凈化水器前更換新附件，投用緩沖水箱；改排泥池為沉降池和回收池以降低凈化水器進(jìn)口靜態(tài)腐蝕速率和動(dòng)態(tài)腐蝕速率。

1.2 中費(fèi)技術(shù)改進(jìn)

降低注水系統(tǒng)能耗，隨技術(shù)改進(jìn)、工藝優(yōu)化及處理介質(zhì)，塔一聯(lián)注水系統(tǒng)已不符合生產(chǎn)要求，且水處理造成很大能源浪費(fèi)，優(yōu)化流程實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制及節(jié)能減排，降級注水泵合理調(diào)整排量、更換小功率泵停冷卻水泵實(shí)現(xiàn)注水泵冷卻，直接回收澄清水至凈化水器進(jìn)口；多區(qū)塊地質(zhì)注水及回灌水共用一套管網(wǎng)，造成很大能量浪費(fèi)；因來液量波動(dòng)大，對泵并泵及泵出口單流閥造成影響及安全隱患，通過新建兩臺低壓輸水泵減少注水泵并泵時(shí)間。

1.3 低費(fèi)技術(shù)改進(jìn)

為實(shí)現(xiàn)設(shè)備高效利用，利用管網(wǎng)氣反輸為氣舉壓縮機(jī)供氣，管網(wǎng)氣返輸時(shí)，因流量過小致供氣不足，未滿足氣舉用氣量影響原油產(chǎn)量；經(jīng)增壓機(jī)增加氣舉氣量。在用電量增加造成用電浪費(fèi)，經(jīng)增加旁通實(shí)現(xiàn)在不啟用增壓機(jī)下滿足氣舉用氣需求，降低排量過大導(dǎo)致管線震動(dòng)大的風(fēng)險(xiǎn)。改造前塔一聯(lián)裝置，經(jīng)回收水泵將污水回收至沉降罐進(jìn)口經(jīng)事故罐沉降、處理后進(jìn)行回注；排泥泵和回收水泵24 h運(yùn)行，造成二級能耗，經(jīng)改造將二級能耗變成一級能耗，改進(jìn)污水處理流程。解決空壓機(jī)溫高及延長機(jī)組壽命，優(yōu)化改造儀表風(fēng)，恢復(fù)空壓機(jī)功效，保障站內(nèi)儀表風(fēng)供氣力。清除散熱器盤管水垢和將板式油冷器更換為筒式油冷器，安裝防止油冷器固定側(cè)和游動(dòng)側(cè)密封處“O”型圈損傷造成液體串通，更換軸承調(diào)整聯(lián)軸器平衡，將板式油冷器更換為筒式油冷器，穩(wěn)定油溫。因污水除油緩沖罐的來液量增大，需頻繁啟停污水泵以及污油泵來控制腔室液位，致使工作量過大，操作越頻繁安全風(fēng)險(xiǎn)越大；經(jīng)污水直接入沉降罐，而污油是入事故罐儲(chǔ)存以定期進(jìn)行污油回收，可減少工作量；通過壓差以及調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)程控制，不需啟泵，既節(jié)約電也減少了泵維護(hù)的費(fèi)用；將污水經(jīng)原污水泵旁通流程，并與壓力緩沖罐出口的液進(jìn)行匯合后進(jìn)入沉降罐；污油原流程為污油泵增壓后到進(jìn)站閥組，由于事故罐容量大，定期進(jìn)行一次回收；恢復(fù)原流程進(jìn)行多次沉降分離，通過流程改造，將污油導(dǎo)入下游流程。熱油系統(tǒng)裝置的供熱系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著干燥塔的再生、輕烴回收裝置的加熱任務(wù)。導(dǎo)熱油爐的運(yùn)行要求穩(wěn)定，供熱量波動(dòng)小。塔一聯(lián)熱油爐為立式輻射—對流型盤管圓筒爐，易出現(xiàn)導(dǎo)熱油爐停機(jī)現(xiàn)象，冬季甚至發(fā)生完全處于停運(yùn)狀態(tài)。熱油爐冬季停運(yùn)后，靠單臺熱油爐運(yùn)行的塔一聯(lián)熱油爐失去備用功能，熱油系統(tǒng)會(huì)處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重將導(dǎo)致停產(chǎn)。通過多種措施降低熱油爐停機(jī)次數(shù)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。注水站水源采用油田產(chǎn)出水代替淺層地表水，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出水回注。消除淺層地表水消耗，減少曬水池外排油田水，使得新建的塔之間集輸管線實(shí)現(xiàn)油田產(chǎn)出水就地回注。淡水處理裝置污水提升泵出口管線改造，淡水處理裝置不合格，不能滿足淡化水裝置的排量，外排管線管徑偏小，生活污水不能正常外排；鋪設(shè)提升泵出的管線，同時(shí)分支一條至綠化水罐進(jìn)口，改造單獨(dú)外排泵，供給綠化用水，在綠化水罐旁建造操作閥井。降低油系統(tǒng)儀表油溫，前機(jī)組配件老化導(dǎo)致在高溫環(huán)境下運(yùn)行油溫持續(xù)上升連鎖停機(jī)；單臺儀表風(fēng)出現(xiàn)故障時(shí)，存在自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)供氣壓力不足的重大隱患。進(jìn)行更換壓縮機(jī)一、二級壓頭，更換油冷器并清理散熱器盤管至流程暢通配置乙酸作除垢劑，再用循環(huán)泵沖洗盤管進(jìn)出口，完成多個(gè)循環(huán)沖洗周期直到出口水質(zhì)干凈、流程暢通。同時(shí)，采用外界輔助措施降低環(huán)境溫度。改造壓縮機(jī)，環(huán)境溫度在30 ℃以上持續(xù)監(jiān)測儀表風(fēng)油溫低于目標(biāo)油溫[3]。

1.4 無費(fèi)技術(shù)改進(jìn)

優(yōu)化注水實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，因離心泵泵效低、地質(zhì)注水及回灌水共用一套管網(wǎng)造成浪費(fèi)，來液量波動(dòng)大，出現(xiàn)啟一臺泵過小，而兩臺泵又過大，頻繁間斷性并泵對泵及泵出口單流閥造成較大影響。對注水泵進(jìn)行降級處理合理調(diào)整排量、更換小功率泵停冷卻水，經(jīng)自壓實(shí)現(xiàn)對注水泵的冷卻將澄清水直接回收至凈化水器進(jìn)口。調(diào)整抽油機(jī)工作制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，因供液不足的連續(xù)生產(chǎn)中，泵效低，增加能耗，損傷泵和抽油桿，降低抽油機(jī)的壽命；制定間抽制，提高單井產(chǎn)能，合理的抽油機(jī)啟停時(shí)間，跟蹤間抽效果，連續(xù)監(jiān)測示功圖、動(dòng)液面和產(chǎn)量變化以優(yōu)化調(diào)整；組裝成撬電機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)式壓縮機(jī)，增壓處置后的天然氣，輸送到塔二聯(lián)，再統(tǒng)一增壓外輸至輪南，停運(yùn)前塔一聯(lián)三臺增壓機(jī)實(shí)行“兩備一用”。

2 結(jié)語

經(jīng)高費(fèi)用技術(shù)改造減少拉運(yùn)造成的環(huán)境污染，節(jié)約水資源，減少廢水廢氣的排放，改善了生態(tài)環(huán)境，提高了生態(tài)效益；中費(fèi)用技術(shù)改進(jìn)減少天然氣造成的空氣污染；經(jīng)低費(fèi)用技術(shù)改進(jìn)節(jié)約用水、降低水污染，減少大氣及水污染以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗；經(jīng)無費(fèi)技術(shù)改進(jìn)減少二氧化碳和氮氧化物，減少污染。此外，油氣開發(fā)中，利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建企業(yè)云體系結(jié)構(gòu)管理關(guān)鍵技術(shù)。