應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù)提升節(jié)能降耗水平

張琴

(新疆油田公司吉慶油田作業(yè)區(qū)，新疆 昌吉 831700)

0 引言

原油集輸工藝主要環(huán)節(jié)包括收集、輸送以及初級(jí)處理等，原油集輸工藝的運(yùn)行能夠確保油氣產(chǎn)品的穩(wěn)定性和高效輸送，該工藝技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有著非常重要的作用。油氣集輸系統(tǒng)將油井采出液匯集、處理和輸送，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的過(guò)程中消耗著大量的能源，構(gòu)成開(kāi)采成本中的較大部分。降低能源消耗，提高輸送效能，是關(guān)系到降低石油開(kāi)采成本，提高企業(yè)效益的重要課題。

1 油氣集輸工藝系統(tǒng)

采油廠在進(jìn)行集輸工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)該工藝技術(shù)的適應(yīng)性進(jìn)行分析，根據(jù)原油的成分以及生產(chǎn)效能，選擇合理的集輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式、設(shè)備組合以及相關(guān)設(shè)備后續(xù)維修等，使集輸設(shè)備能夠在工藝系統(tǒng)運(yùn)行中得到充分的發(fā)揮。另外原油集輸工藝的建設(shè)方式和設(shè)備選型，應(yīng)當(dāng)明確建設(shè)周期和投資成本，在最大程度上滿足原油生產(chǎn)的提速降耗需求。如果采油廠的地面集輸工藝中所采取的撬裝配注站技術(shù)已經(jīng)具有經(jīng)濟(jì)成本且運(yùn)行效果好優(yōu)勢(shì)，那么原油集輸工藝則會(huì)表現(xiàn)出更高的適應(yīng)性。同時(shí)，配注站的建設(shè)模式對(duì)于作業(yè)環(huán)境要求較低，該建設(shè)模式能夠?qū)崿F(xiàn)基建工作與設(shè)備安裝調(diào)試工作的同步進(jìn)行，進(jìn)而減少了建設(shè)周期，因此在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中具有較好的適應(yīng)性，同時(shí)該工藝技術(shù)不需要對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行過(guò)多地考慮，能夠在很大程度上降低工程的投資。

2 油氣集輸過(guò)程中存在的問(wèn)題

集輸系統(tǒng)在油氣開(kāi)采過(guò)程中有著非常重要的作用，集輸系統(tǒng)屬于地表設(shè)備，可以將原油進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送，原油在輸送過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)損耗，因此油氣田企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)提出系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)。根據(jù)我國(guó)每年的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在油氣集輸系統(tǒng)中的原油消耗可以達(dá)到10萬(wàn)噸以上，因此減少油氣資源在技術(shù)過(guò)程中的消耗是油田企業(yè)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

一般情況下，集輸系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生高能耗，油氣損耗等現(xiàn)象。高能耗是指在處理有水過(guò)程中所消耗的能量，依靠傳統(tǒng)的設(shè)備和技術(shù)無(wú)法解決高能耗現(xiàn)象，因此只有加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的改造力度，才能夠減少這種現(xiàn)象的發(fā)生。油氣損耗是指油氣資源在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象，因此需要加強(qiáng)密閉工作才可以減少油氣資源的消耗，極速系統(tǒng)的損耗主要表現(xiàn)在以下三方面。

(1)從油井中所開(kāi)采出來(lái)的流體含水量較大，在該過(guò)程中不僅會(huì)增加油氣資源的處理難度，相應(yīng)的處理成本也會(huì)增加。目前我國(guó)很多油氣田已經(jīng)進(jìn)入了高含水期，油氣田中的含水量也不斷呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，原油的質(zhì)量也會(huì)有所降低，會(huì)嚴(yán)重增加后期原油的處理難度，對(duì)設(shè)備的處理要求也會(huì)越來(lái)越高，從而會(huì)增加相關(guān)設(shè)備的負(fù)荷，能源消耗也會(huì)增加。

(2)采油生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)利用到機(jī)械設(shè)備，由于目前對(duì)機(jī)械設(shè)備的管理不到位，一些設(shè)備出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，導(dǎo)致電能利用率低，造成更多的電能消耗，并不能有效地提升設(shè)備功效，設(shè)備在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程中損失比較大，浪費(fèi)了很多的電能，機(jī)采井已經(jīng)成為高耗電的場(chǎng)所。由于我國(guó)自主創(chuàng)新能力不足，導(dǎo)致抽油機(jī)設(shè)備在節(jié)能設(shè)計(jì)方面不完善，會(huì)消耗大量的電能，沒(méi)有轉(zhuǎn)換成有用功。

(3)對(duì)于采油生產(chǎn)管理力度不完善，沒(méi)有對(duì)油井進(jìn)行合理的摻水，導(dǎo)致油井中的溫度過(guò)低，油井中流體阻力較大，容易引起能量消耗過(guò)多的現(xiàn)象。在采油生產(chǎn)過(guò)程中管線腐蝕嚴(yán)重，會(huì)造成熱能泄漏的現(xiàn)象，因此油田企業(yè)必須對(duì)加熱設(shè)備進(jìn)行保溫處理，才能更好協(xié)助采油生產(chǎn)工作。在加熱設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中沒(méi)有節(jié)能設(shè)計(jì)，就會(huì)造成燃料消耗增多的情況，提高了油田的投資成本[1]。

3 油氣集輸工藝技術(shù)的節(jié)能方案

3.1 不需要加熱的油氣低耗能運(yùn)輸技術(shù)

該技術(shù)的應(yīng)用原理主要是采用最低溫度進(jìn)行運(yùn)輸，原油中的水分不會(huì)發(fā)生自然蒸發(fā)，但是如果水分和含油量處于一定比例狀態(tài)以后，那么所開(kāi)采出來(lái)的石油溫度會(huì)比最低輸送溫度要高，因此在該過(guò)程中不需要進(jìn)行加熱運(yùn)輸。該方式的運(yùn)輸在油田企業(yè)開(kāi)采過(guò)程中的作用非常廣泛，工作人員需要結(jié)合不同地區(qū)的開(kāi)采工作來(lái)調(diào)整相應(yīng)的油氣運(yùn)輸方案，因此在該過(guò)程中形成了單管、雙管、摻水低溫輸送等方式。單管低溫輸送方法是利用原有在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的溫度和壓力差將原油液體利用單管低溫輸送管道輸送至目的地；雙管低溫輸送方法是利用改造出油口和計(jì)量裝置，實(shí)現(xiàn)主板和副板的共同輸送，該方法的應(yīng)用不僅可以提高輸送效率，而且同時(shí)能夠向原油中進(jìn)行摻水操作。而摻水低溫輸送方法是利用環(huán)形裝置，主要有集輸管線和計(jì)量閥共同組成，環(huán)形裝置的一頭是進(jìn)行摻水，而另一頭是進(jìn)行原油的輸送工作。

3.2 油氣集輸工藝

油氣集輸工藝是目前進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)的一種新工藝，該工藝的應(yīng)用能夠有效提高油氣資源在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的節(jié)能降耗水平，油氣處理工藝技術(shù)主要是在井口處對(duì)氣體、水分和原油三種物質(zhì)在混合的條件下利用集合輸送油泵，通過(guò)管道輸送到原油處理器，高壓力能夠有效防止三種物理發(fā)生分離，并且中端處理器可以充分利用原料，減少油氣資源的浪費(fèi)，并且通過(guò)多種裝置可以確保油氣水三者不會(huì)發(fā)生分離，降低耗損原料。集輸工藝的應(yīng)用裝置非常簡(jiǎn)單，不僅能夠有效節(jié)約設(shè)備投資，還能夠減少原料的浪費(fèi)，為油田企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 油氣處理技術(shù)

油氣處理技術(shù)能夠從多個(gè)角度實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。原油中含有大量的乳化水，通過(guò)地面接收工藝系統(tǒng)中的脫水設(shè)備，對(duì)原油進(jìn)行脫水，在脫水過(guò)程中可以借助管道的熱化學(xué)脫水以及電脫水的方式進(jìn)行分離。熱化學(xué)脫水主要是在作業(yè)中加入破乳劑的原理進(jìn)行脫水，而電脫水技術(shù)主要是根據(jù)高壓交直流電場(chǎng)的聚集原理，能夠使原油中的水分子進(jìn)行聚集，從而使油品達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4 加強(qiáng)應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù)提升的措施分析

4.1 增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)

集輸工藝系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)油氣資源在運(yùn)輸過(guò)程中的節(jié)能降耗，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于油氣資源的需求量不斷增加，能源危機(jī)的發(fā)生受到了社會(huì)各界的關(guān)注，特別是從事油田企業(yè)的工作人員更加關(guān)注能源降耗措施，因此在進(jìn)行油氣資源輸送過(guò)程中需要加強(qiáng)集輸工藝技術(shù)的應(yīng)用，減少油氣資源在進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程中的損耗現(xiàn)象。另外，工作人員需要增強(qiáng)節(jié)能損耗意識(shí)，實(shí)現(xiàn)低能耗高質(zhì)量的油氣資源運(yùn)輸，從而有效實(shí)現(xiàn)油氣資源在集輸過(guò)程中的節(jié)能目標(biāo)。

4.2 加強(qiáng)輸送過(guò)程的管理

油氣集輸工藝的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)提高管理力度，在進(jìn)行輸送過(guò)程中不僅需要確保油品的質(zhì)量，還需要降低油氣資源運(yùn)輸過(guò)程中的損耗，油品被密封在一個(gè)容器中就會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，因此在實(shí)際工作過(guò)程中，需要對(duì)出有關(guān)的溫度進(jìn)行控制，避免油品能量發(fā)生損失，另外，要對(duì)輸送管道進(jìn)行維護(hù)工作，定期檢查管道的完整情況，避免管道發(fā)生泄漏，使油品發(fā)生浪費(fèi)。油品發(fā)生泄漏會(huì)對(duì)周圍的自然環(huán)境造成影響，因此要加強(qiáng)對(duì)油品運(yùn)輸過(guò)程中的設(shè)備管理，減少安全事故的發(fā)生。一旦發(fā)生安全事故，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理將油氣資源的損失控制在最小范圍之內(nèi)。

4.3 加強(qiáng)現(xiàn)代科技的應(yīng)用

對(duì)于油氣集輸工藝技術(shù)的應(yīng)用一定要提供技術(shù)支持，隨著我國(guó)高新技術(shù)的不斷發(fā)展，很多高新技術(shù)逐漸應(yīng)用到集輸工藝過(guò)程中，從而實(shí)現(xiàn)了油氣資源的節(jié)能降耗目標(biāo)。科技的進(jìn)步能夠確保油氣集輸過(guò)程中的安全性。科學(xué)技術(shù)在油氣集輸工藝中的體現(xiàn)非常多：例如油水分離和除油、防腐過(guò)程，在這些工作過(guò)程中，都需要依靠科學(xué)技術(shù)。另外，集輸系統(tǒng)是非常重要的環(huán)節(jié)，在輸送過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗，造成油氣資源的嚴(yán)重?fù)p失，因此需要借助現(xiàn)代科技技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，在新技術(shù)的應(yīng)用下，可以實(shí)現(xiàn)成本降低，從而有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[2]。

4.4 油氣集輸系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)

目前我國(guó)在油氣集輸系統(tǒng)方面與國(guó)外的集輸系統(tǒng)相比存在著不小的差距，其主要的表現(xiàn)為我國(guó)在集輸過(guò)程中的損耗較大，而國(guó)外的設(shè)備較為簡(jiǎn)單，并且能夠進(jìn)行徹底脫出，雖然我國(guó)油田的產(chǎn)業(yè)量一直在不斷增加，但是相應(yīng)的流程卻不夠完善，因此在各項(xiàng)參數(shù)上需要進(jìn)行優(yōu)化，才能夠有效提高我國(guó)油田的集輸質(zhì)量。油田的可持續(xù)發(fā)展仍然是石油行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)我國(guó)油田企業(yè)的實(shí)際情況來(lái)看，研發(fā)先進(jìn)的集輸工藝技術(shù)已經(jīng)成為下階段的主要攻關(guān)方向，工作人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)清形勢(shì)，明確方向，各個(gè)部門應(yīng)當(dāng)積極配合，企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)科研工作者的支持，只有這樣才能夠提高采油廠的關(guān)鍵技術(shù)水平。簡(jiǎn)化地面集輸工藝，充分發(fā)掘設(shè)施設(shè)備潛力，減少投資成本，降低能源消耗；目前我國(guó)地面集輸工藝仍然存在著很多問(wèn)題，因此必須研究出更高的脫水技術(shù)，才能夠提高原油的處理效率，改善油水處理效果，探索節(jié)能新途徑。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開(kāi)油氣資源的供應(yīng)，然而油氣資源在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)供需問(wèn)題，為了能夠有效解決供需問(wèn)題，必須要采取高效的節(jié)能措施來(lái)保障油氣資源，能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。油氣資源在進(jìn)行輸送過(guò)程中降低能源消耗尤為重要。因此，油田企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)油田集輸工藝的改造研究，提出相應(yīng)的節(jié)能減耗措施，才能夠充分解決我國(guó)油氣資源的供需矛盾，實(shí)現(xiàn)我國(guó)油氣行業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。