油田集輸系統(tǒng)的能耗與節(jié)能研究綜述

楊光權(quán)，孫彥峰，劉子杰

（新疆油田公司實驗檢測研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

現(xiàn)階段，世界各國在能源方面都出現(xiàn)了能源逐漸匱乏的現(xiàn)象，我國針對此問題采取了節(jié)約能源的措施并將節(jié)能要求下發(fā)至各個領(lǐng)域中。石油開采業(yè)是為我國提供石油能源的重要行業(yè)，在發(fā)展過程中自然要將國家頒布的各項政策融入發(fā)展過程中，需要在石油開采作業(yè)中注重節(jié)能的效果，進(jìn)而在為國家輸送優(yōu)質(zhì)石油資源的同時滿足國家提出的要求。另外，節(jié)能措施還會提升石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益且實現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展目標(biāo)，以下內(nèi)容針對油田集輸系統(tǒng)工作中存在的能耗問題及采取的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 油田集輸系統(tǒng)運行中存在的能耗分析

1.1 存在的能耗問題

分析油田集輸系統(tǒng)在運行過程中存在的能耗問題主要涉及兩個方面：一是石油開采企業(yè)在使用與制作集輸系統(tǒng)原材料時存在著缺陷，原因是應(yīng)用的技術(shù)不夠先進(jìn)而浪費了能源產(chǎn)生能耗問題。二是石油開采企業(yè)在油氣運輸?shù)倪^程中存在著能源損耗較大的現(xiàn)象，原因是在油氣集輸?shù)倪^程中未達(dá)到密封性的效果，進(jìn)而導(dǎo)致了油氣損耗較高的現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 引發(fā)油田集輸系統(tǒng)存在能耗問題的原因

針對上述闡述存在的能耗問題進(jìn)行引發(fā)原因分析后，表現(xiàn)在如下幾個方面：首先，油田集輸系統(tǒng)的性能已經(jīng)無法滿足當(dāng)前石油開采工作的需求，在石油開采的過程中需要運用較多的工藝與技術(shù)且過程較為復(fù)雜化，導(dǎo)致較多的工藝與技術(shù)同時開展而消耗了較大的能量，進(jìn)一步增加了石油企業(yè)的成本投入并降低了經(jīng)濟(jì)收益。其次，油水處理工作中存在復(fù)雜的處理過程，原因是在我國科技不斷進(jìn)步后創(chuàng)新出較多新型的工藝技術(shù)，并且已經(jīng)普遍地運用于油田開采作業(yè)中。在新型工藝技術(shù)應(yīng)用的過程中，會開采出與以往石油性質(zhì)不同的油藏，會因開采而出的石油油水性質(zhì)與傳統(tǒng)油水性質(zhì)不同而增加了油水處理工作的難度。最后，實際應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)備未達(dá)到與時俱進(jìn)的要求。我國較多石油企業(yè)在油田開采作業(yè)中始終應(yīng)用傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)備，目的是節(jié)省成本投入提升經(jīng)濟(jì)收益。

2 針對油田集輸系統(tǒng)存在的能耗問題引入的節(jié)能技術(shù)

2.1 采用低溫集油技術(shù)降低能耗

傳統(tǒng)油田集輸系統(tǒng)中使用的工藝技術(shù)采取的是雙管摻水技術(shù)措施，分析此技術(shù)措施具有的優(yōu)缺點表現(xiàn)在：優(yōu)勢在于實現(xiàn)管理人員有效的管理，并且技術(shù)工藝較為穩(wěn)定且具有較高的安全性；缺陷在于在實際應(yīng)用時會產(chǎn)生較大的能源消耗，能源消耗以天然氣能源與電能消耗居多。因此，對于雙管摻水技術(shù)存在的能源消耗較大的問題采取低溫集油技術(shù)。此技術(shù)可以運用于石油各個開發(fā)階段且不會受到環(huán)境與季節(jié)氣候的影響，可隨時應(yīng)用達(dá)到有效節(jié)能的目的，這種技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于石油開采作業(yè)中。目前，石油開采企業(yè)在油田集輸系統(tǒng)內(nèi)融入了低溫集油技術(shù)，引入后實現(xiàn)了集輸系統(tǒng)保溫加熱工作過程的有效簡化，并且還大大降低了油田集輸系統(tǒng)運行中存在的能耗問題。

2.2 引入原油脫水技術(shù)降低能耗

石油企業(yè)在開采石油的過程中可引入原油脫水技術(shù)實現(xiàn)提煉更多精純石油的目的，原油脫水技術(shù)并非我國研制而出的技術(shù)，是從國外引入國內(nèi)并應(yīng)用于石油開采作業(yè)中。分析原油脫水技術(shù)在國外的應(yīng)用情況可知，此技術(shù)的應(yīng)用范圍具有一定的局限性，只能應(yīng)用于石油礦場的條件與技術(shù)相符合的石油開采作業(yè)中，并且在應(yīng)用此技術(shù)時還需要與油田集輸系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合，還要將油田生產(chǎn)方式考慮在內(nèi)，進(jìn)而確定出適合此次石油開采工作的原油脫水工藝。將原油脫水技術(shù)引入我國石油開采作業(yè)中后，我國科技人員對此技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，在應(yīng)用時與中高含水期技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，創(chuàng)建出油田高凝原油不加熱脫水凈化油技術(shù)，此技術(shù)應(yīng)用于實際石油開采作業(yè)中后表現(xiàn)出低耗的特點。

2.3 運用熱泵回收技術(shù)實現(xiàn)能耗的降低

熱泵回收技術(shù)是指二次回收與利用含有油氣成分的污水，經(jīng)過分析此技術(shù)具有的工作原理后，其原理主要是利用熱泵吸收熱載體中存在的熱量，通過特殊處理工藝處理低溫?zé)崮芎筠D(zhuǎn)變成高溫?zé)崮?，這一過程可以顯著提升能量的利用率。石油企業(yè)在石油開采作業(yè)中要應(yīng)用熱泵回收技術(shù)時需要根據(jù)企業(yè)實際情況進(jìn)行應(yīng)用，比如，部分企業(yè)在開采中應(yīng)用的熱泵回收技術(shù)為壓縮模式，還有一些企業(yè)應(yīng)用的熱泵回收技術(shù)屬于吸收模式，無論采用哪種模式的熱泵回收技術(shù)，都需要與企業(yè)實際相符合才能達(dá)到較好的節(jié)能效果。因此，石油企業(yè)在應(yīng)用此技術(shù)時，先要掌握自身實際情況并根據(jù)實際進(jìn)行選擇。

2.4 可采用污水處理技術(shù)達(dá)到降低能耗的效果

在石油企業(yè)開采石油的過程中會產(chǎn)生大量的污水，需要企業(yè)對產(chǎn)生的污水進(jìn)行有效的處理，在處理時表現(xiàn)出國內(nèi)與國外應(yīng)用的處理模式與處理流程具有相同的特點，主要采取的處理內(nèi)容為除油工作與過濾工作。石油企業(yè)在處理污水時要采取向地層回注污水的過程，原因是這些污水內(nèi)含有石油。在含油污水進(jìn)行有效的排除后，利用浮選與雙濾料的過濾方法開展二次回注的過程。我國對于石油開采作業(yè)頒布了相關(guān)的污水處理規(guī)定，特別是對于污水回注的11項指標(biāo)進(jìn)行了明確規(guī)定，要求石油企業(yè)在處理污水時要利用混凝除油的方式、緩沖的方式等完成污水處理工作。為了促進(jìn)石油企業(yè)在處理污水時達(dá)到處理要求，可讓石油企業(yè)在處理時增添化學(xué)助劑，比如，某石油企業(yè)在處理生產(chǎn)中的污水時應(yīng)用的污水回注措施嚴(yán)格依照了國家規(guī)定的11項指標(biāo)，并且運用混凝除油模式并在處理時增加了化學(xué)助劑，進(jìn)而在有效完成污水處理工作的同時降低了能耗。

2.5 在降低能耗時可采用加熱爐技術(shù)

石油企業(yè)在降低集輸系統(tǒng)能源消耗的過程中可采用加熱爐技術(shù)，此技術(shù)應(yīng)用于集輸系統(tǒng)內(nèi)可實現(xiàn)顯著降低能源消耗的目的。分析此技術(shù)的工作原理后，其工藝是對機械運行中存在的摻水工作、熱洗工作、采暖工作等進(jìn)行輔助，通過輔助的過程達(dá)到提升機械設(shè)備能源利用率的目的。另外，在提升機械設(shè)備能源利用率的過程中，還同時降低了能源消耗。石油企業(yè)在應(yīng)用加熱爐技術(shù)時需要注意的是：加熱爐的種類較多且存在著復(fù)雜的特點，在應(yīng)用時要做好加熱爐的選擇工作，要在保證加熱爐滿足設(shè)計規(guī)范要求及具有安全性的基礎(chǔ)上，選擇具有效率較高的加熱爐可顯著降低機械設(shè)備運行中存在的能源消耗問題。此外，石油企業(yè)還應(yīng)采取綜合比較的方式選擇了出加熱爐所對應(yīng)的燃燒器。燃燒器的作用是二次回收與利用加熱爐工作中散發(fā)而出的熱能，能夠進(jìn)一步提升能源的利用率且降低了能源消耗。在加熱爐應(yīng)用的過程中需要將多井模式考慮在內(nèi)，多井模式是指油井?dāng)?shù)目較少且油氣總量未發(fā)生變化的環(huán)境，在這類環(huán)境中應(yīng)用加熱爐屬于一種新型的加熱爐應(yīng)用模式。在這種模式中，初期具有較高的生產(chǎn)壓力并需要采取節(jié)流降壓的過程。

2.6 應(yīng)用油氣混輸技術(shù)實現(xiàn)能源消耗有效降低的目標(biāo)

油氣混輸技術(shù)是近幾年來誕生而出的一種節(jié)能技術(shù)，并且也廣泛應(yīng)用于石油企業(yè)石油開采作業(yè)中。分析油氣混輸技術(shù)的工作原理可知，此技術(shù)對于未實現(xiàn)分離的水、氣、油三種物質(zhì)利用混輸泵輸送至終端開展統(tǒng)一處理的過程。以往針對未分離的水、氣、油三種物質(zhì)采取的處理方式能夠達(dá)到有效分離的目的，但是，其分離的過程表現(xiàn)出復(fù)雜化的特點，此過程中應(yīng)用的工序較多，包括分離器工序、壓縮機工序、外輸泵工序等。

3 結(jié)語

油田開采業(yè)的發(fā)展程度決定著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度，需要油田開采業(yè)在發(fā)展過程中不斷提升開采水平且注重能源消耗的問題，特別是能源消耗問題會增加石油企業(yè)的成本投入且降低了經(jīng)濟(jì)收益，在阻礙石油企業(yè)健康發(fā)展的同時也制約了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。因此，石油企業(yè)在石油開采作業(yè)中要積極引入先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)時需要將自身的實際情況充分考慮在內(nèi)，進(jìn)而選擇出適合于油田集輸系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)并充分發(fā)揮出技術(shù)的作用，在實現(xiàn)能源有效降低的同時推動石油企業(yè)的快速發(fā)展。