影響油田注汽鍋爐的能耗因素與對策分析

張新克 陳鵬飛

摘要：油田注汽鍋爐屬于典型的高溫蒸汽發(fā)生設備，而想要真正實現(xiàn)油田經(jīng)濟效益最大化的根本目標，勢必需要對油田注汽鍋爐進行節(jié)能降耗。因此探究油田注汽鍋爐的能耗及其節(jié)能降耗措施具有十分重要的研究價值與現(xiàn)實意義。本研究可為實現(xiàn)油田注汽鍋爐節(jié)能降耗提供必要理論參考與實踐指導幫助。

關鍵詞：油田;注汽鍋爐;能耗;因素;對策

1.油田注汽鍋爐的能耗因素分析

1.1排煙損失

在油田注汽鍋爐運行過程中，其常見能耗之一即為油田注汽鍋爐在加熱燃燒過程中，損失大量排煙熱能。有研究人員通過采用實驗分析的方式，證明了油田注汽鍋爐在實際進行加熱燃燒時，產(chǎn)生的排煙量以及排煙溫度，對注汽鍋爐排煙損失有著決定性影響作用。當排煙量不斷增大時，油田注汽鍋爐產(chǎn)生的排煙損失也會隨之相應增大。同樣，當排煙溫度不斷提升時，對應的油田注汽鍋爐排煙損失也會逐漸增加。

1.2能量損失

1.2.1化學燃燒不充分

因受到化學燃燒不充分而導致的能量損失，同樣也是油田注汽鍋爐中比較容易出現(xiàn)的一種能耗損失。該種熱損失指的就是燃料在油田注汽鍋爐內(nèi)進行燃燒時，會產(chǎn)生各種物理與化學反應，導致部分燃燒中的物質轉變成非燃燒性質的物質。此外由于受到燃燒條件制約，油田注汽鍋爐內(nèi)也有可能部分燃料無法實現(xiàn)燃燒充分，從而導致燃料中出現(xiàn)較大能量損失。鑒于絕大多數(shù)油田注汽鍋爐采用的燃料為天然氣、原油，因此一旦注汽鍋爐內(nèi)爐管產(chǎn)生大量積灰、污垢，且工作人員未能及時對其進行徹底清理，而出現(xiàn)燃燒空間不足或是無法充足供應氧氣等情況，將會直接導致燃料出現(xiàn)燃燒不充分的現(xiàn)象，隨著油田注鍋爐使用時間尤其是燃燒時間的不斷延長，隨之產(chǎn)生的能量損失也會逐漸增多。

1.2.2機械燃燒不充分

由于受到注汽鍋爐自身結構影響而產(chǎn)生的機械燃燒不充分熱損失，指的就是油田注汽鍋爐以及熱力管線外壁，在高溫熱蒸汽的影響下，導致其自身溫度比四周空氣溫度要高，從而使得部分熱能散熱被直接排放至大氣中，進而出現(xiàn)熱損失。而油田注汽鍋爐自身使用的保溫材料、保溫層結構與其散熱時的表面積與表面溫度等關系緊密，如果油田注汽鍋爐使用的保溫材料性能不佳、保溫層結構不合理，則均有可能導致注汽鍋爐出現(xiàn)較大散熱損失，極大地影響注汽鍋爐燃燒熱效率的有效提升。

2.油田注汽鍋爐的節(jié)能降耗對策分析

2.1嚴控排煙量與排煙溫度

2.1.1排煙量的控制

一方面，當油田注汽鍋爐選用燃料為天然氣或是原油時，在保障其燃燒充分的前提下，工作人員可以通過適當減小空氣過剩系數(shù)，以有效實現(xiàn)嚴控注汽鍋爐排煙熱損失。在此過程中，工作人員可選用智能化、精準度較高的專業(yè)煙氣含氧分析儀，對注入油田注汽鍋爐中的空氣量進行實時精準測定，嚴格按照相關規(guī)定要求與注汽鍋爐實際燃燒情況，對注汽鍋爐進風量進行靈活調(diào)整，從而將其產(chǎn)生的排煙熱損失降至最低。

另一方面如果油田注汽鍋爐選用燃料為水煤漿，則需要在對原本的引燃系統(tǒng)進行保留的基礎上，選擇將燃料氣作為水煤漿的引燃火源，這主要是由于相較于燃油燃料，水煤漿的燃點更高，此時需要工作人員將引燃氣壓力、流量適當提高從而有效完成點火，確保水煤漿能夠實現(xiàn)充分燃燒。同樣，工作人員在此過程中可以運用PLC即可編程控制器以及專業(yè)化的智能監(jiān)控測定儀器，自動、精準地對爐膛壓力以及煙氣含氧量等進行實時監(jiān)控與測定，并根據(jù)實際情況對其進行靈活調(diào)整，以此有效保障鍋爐內(nèi)燃料始終維持最佳燃燒狀態(tài)，達到有效控制排煙熱損失的效果。

2.1.2排煙溫度控制

加強對油田注汽鍋爐的排煙溫度的嚴格控制，也是有效實現(xiàn)油田注汽鍋爐節(jié)能降耗的重要方式之一。通過對油田注汽鍋爐加熱燃燒情況的長期觀察，可知當其對流端入口水溫超過規(guī)定允許值，將會大大降低注汽鍋爐水熱交換能力，進而在無形中令油田注汽鍋爐排煙溫度上升，從而最終加劇注汽鍋爐的散熱損失。

工作人員在嚴控油田注汽鍋爐排煙溫度的過程中，首先可以采用智能調(diào)控裝置，自動監(jiān)測油田注汽鍋爐對流段入口水溫，并根據(jù)實際情況對其進行適當降低，以此有效避免因入口水溫過高而導致油田注汽鍋爐產(chǎn)生大量熱損失。其次，如果油田注汽鍋爐所選用的加熱燃料為采用脫硫工藝處理過的天然氣，則鑒于此類天然氣本身并不含酸性氣體，此工作人員需要嚴格按照相關標準要求，將油田注汽鍋爐對流入口水溫始終設定為80℃至95℃，進而可以在有效控制油田注汽鍋爐排煙溫度的同時，達到確保注汽鍋爐具有較高蒸汽效率的效果。

2.2定期開展全面清灰清垢

針對因油田注汽鍋爐在長時間加熱燃燒過程中，其內(nèi)部出現(xiàn)大量積灰與積垢，且工作人員未能及時對其進行徹底清理，導致的油田注汽鍋爐水熱交換能力驟降，出現(xiàn)大量能耗損失的情況。本文認為工作人員有必要定期對油田注汽鍋爐進行全面的清灰清垢處理，以油田注汽鍋爐中流段翅片管積灰清理為例，考慮到該部分管距相對較小，往往會積累大量灰塵、煙垢，對于其表面松脆的積灰，工作人員可以使用專門的吹灰機進行吹塵或是對爐管表面進行反復沖刷。對于積累時間相對較長的煙垢，工作人員則可以在充分結合煙垢化學成分、具體特點的基礎上，選用與之相適宜的除垢劑。

2.3合理選用保溫材料結構

上文提到油田注汽鍋爐本身因缺乏科學合理的保溫結構，也會導致其熱管線出現(xiàn)大量散熱損失，加劇油田注汽鍋爐的熱能耗損。因此為了能夠有效實現(xiàn)油田注汽鍋爐的節(jié)能降耗，確保其內(nèi)部燃料能夠實現(xiàn)燃燒完全，工作人員也應當立足實際情況，認真依照相關規(guī)定要求合理選擇與油田注汽鍋爐相適宜的保溫材料，并對其保溫結構進行優(yōu)化設計。在保溫結構優(yōu)化設計中，通過運用纖維毯交錯平鋪的方式，也能夠有效提升注汽鍋爐整體結構性，控制其散熱損失。在實際加熱燃燒時，油田注汽鍋爐的燃燒溫度一旦達到900℃，原本的熱量傳遞將會轉變成熱輻射，受輻射熱高溫影響，此時油田注汽鍋爐保溫層內(nèi)表面將會出現(xiàn)大量黑度，從而達到增加注汽鍋爐內(nèi)表面吸收熱量，令其爐內(nèi)溫度受熱具有較好均勻性。在有效節(jié)省油田注汽鍋爐加熱時間之余，達到節(jié)能降耗的良好效果。

值得注意的是，為防止出現(xiàn)大量熱橋效應而影響油田注汽鍋爐的整體保溫效果與最終的節(jié)能降耗效果，工作人員在選用纖維毯交錯平鋪保溫結構的油田注汽鍋爐時，還需要使用冷面焊接工藝對錨固釘和耐熱性較好的不銹鋼拉筋進行牢固焊接，避免其直接和熱面煙氣相接觸。

3.結語

目前油田注汽鍋爐中較為常見的能耗損失類型主要包括排煙損失、基于注汽鍋爐自身保溫結構不合理或積灰積垢過多而產(chǎn)生的熱量損失，以及因化學燃燒不充分導致的熱損失等。為此，相關工作人員需要充分結合油田注汽鍋爐運行實際，在認真遵照相關標準要求對其排煙量與排煙溫度進行嚴格控制的基礎上，定期對油田注汽鍋爐進行全面清灰清垢，并選用與之相適宜的保溫材料、保溫結構對注汽鍋爐進行優(yōu)化改造，從而有效達到控制油田注汽鍋爐能耗，提升其整體運行成效的目的。

影響油田污水處理質量的因素與對策分析

王其滿

新疆油田公司陸梁油田作業(yè)區(qū)

摘要：油田污水處理水質影響因素很多，其操作工藝復雜，且需要許多人員和設備的參與，每一個環(huán)節(jié)都環(huán)環(huán)相扣，如果有一個環(huán)節(jié)或者一個設備出現(xiàn)了問題，都會導致最終的水質受到影響，從而影響到整個油田工程的進度以及最終的質量。油田污水處理系統(tǒng)在一開始進行設計的時候就應當從現(xiàn)實角度出發(fā)，與油田工程實際的處理水量以及最終的水質要求相結合，增強污水處理系統(tǒng)的處理能力;同時延長污水在沉降罐內(nèi)的停留時間，使污水得到充分的沉降，提高出水水質。

關鍵詞：油田污水;處理質量;因素;對策

1.油田污水處理水質影響因素

（1）沉降罐的收油工藝問題。沉降罐在油田污水處理工藝當中占據(jù)著決定性的影響作用，如果在收油的過程當中處理不當，將會直接導致罐頂?shù)挠臀蹖舆^厚，不但影響出水水質，而且由于收油效果不好，長期積累下去產(chǎn)生的老化油將會直接影響到聯(lián)合站再次脫水的質量，經(jīng)常出現(xiàn)脫水器垮電場的情況?，F(xiàn)有的沉降罐當中，許多收油槽的結構不合理，將會導致最終收到的水多油少，使得處理之后的水中含有的油量較多。同時浮油層不能集中加熱，導致稠油塊得不到融化，從而不能進入收油槽，影響收油效果，尤其是在冬季的時候稠油塊的粘性加強，將會造成排油困難的問題。

（2）核桃殼過濾罐存在的問題。現(xiàn)在核桃殼過濾罐存在的主要問題包括：過濾罐的在過濾的過程當中有許多雜質以及懸浮物會停留在核桃殼的表面，導致其密度降低，濾料的膨化嚴重，最終導致大量的濾料以及油污直接進入補水篩管以及罐頂之間的死角，影響到最終的反沖此過程以及濾料的再生。同時對反沖洗的強度把控不合理，導致在反沖洗的過程當中影響到濾料的使用以及最終的水質。

（3）加藥不合理，水質缺乏檢測調(diào)控。在油田污水處理當中需要借助不同的化學藥物進行改善，現(xiàn)在油田污水處理在化學藥品當中存在的主要問題包括：添加藥品的時間以及順序存在問題。每一種化學藥品在添加之后都會進行一定的化學反應，所以相關的專家進行了針對性的設計，但是在實際的處理過程當中，還是存在著人工操作的問題，導致最終的污水處理水質受到影響。

（4）油田污水系統(tǒng)整體存在的問題。油田污水處理系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣，想要保證最終的水質，就應當保證每一個環(huán)節(jié)的正確性。現(xiàn)在的油田污水處理系統(tǒng)主要存在的問題包括：設備的老化問題，許多設備已經(jīng)經(jīng)過了長期的、高強度的使用，導致設備的工作速度和污水處理效果大幅度下降，影響到了油田污水處理水質。同時人工操作的步驟存在問題，導致最終的水質受到影響。

2.針對油田污水處理水質影響因素提出的改善對策

（1）改善沉降罐結構。要想改善沉降罐現(xiàn)在存在的問題，就要有針對性地改進其結構，對已經(jīng)存在的問題采取相應的解決對策。針對沉降罐收油槽中存在的問題，要不斷地改進其設備結構，將固定收油槽改為浮動的收油槽，增加專用浮動收油泵，從而在油量達到固定量的時候進行有效收油，避免因為收油延遲而導致油老化以及油層過厚的現(xiàn)象，從而避免因收油效果不好，而造成出水水質差的影響。針對浮油層不能集中加熱而導致的稠油塊得不到融化的問題，應當增加沉降罐當?shù)陌闊峁艿臄?shù)量，從而有效融化稠油塊，改善收油效果。

（2）針對核桃殼過濾器中存在的問題提出的改善措施。針對核桃殼過濾器中存在的問題要進行針對性地解決，首先優(yōu)化過濾器的結構，加大過濾器當中過濾網(wǎng)的密度，同時增加過濾的環(huán)節(jié)以及設備，使雜質被充分地過濾出來;同時使用一定的吸附劑，讓油污被充分地吸附到最終的處理肥料當中，減小雜質以及油污在補水篩管和罐頂之間的死角的滯留量，改善最終油田污水處理的水質。針對反沖洗強度不合理的現(xiàn)象，應當借助相關的技術進行改善，設計針對性的智能控制系統(tǒng)，針對不同情況智能調(diào)控反沖洗強度，減小對最終濾料以及水質的影響。

（3）添加化學藥劑提高除油效率。解決化學藥品當中存在的問題主要有兩種方式，一種是設計智能的提醒裝置，根據(jù)現(xiàn)在油田污水處理系統(tǒng)當中的狀態(tài)智能提醒操作人員加入相應的藥物，保證每一種藥物使用的正確性，同時避免不必要的安全事故。另一種是研發(fā)相應的化學替代藥品，用一種化學替代藥品起到幾種化學替代藥品相同的效果，減少油田污水處理過程，避免因人工操作不當帶來的影響。

（4）針對油田污水系統(tǒng)整體出現(xiàn)的問題提出的改善對策。針對油田污水處理系統(tǒng)整體存在的問題，首先應當對老舊設備進行淘汰，提高設備的工作效率，提高油田污水處理水質。同時針對操作步驟問題，油田企業(yè)應當提高對水處理系統(tǒng)人員技術素質的要求，嚴格把控每一個操作環(huán)節(jié)，能夠獨立處理突發(fā)情況。同時，采用智能的控制系統(tǒng)，在操作一開始智能控制每一個環(huán)節(jié)以及藥品處理過程中的藥品用量，使油田污水處理系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)范化管理。

3.提高油田污水處理水質的措施

（1）優(yōu)化工藝流程。針對油田當前的污水處理工藝進行進一步優(yōu)化能夠全面提升污水處理質量，在針對過濾流程進行改造的過程中，充分利用兩級沉降與兩極過濾有效結合的方式，對濾罐反沖洗系統(tǒng)進行進一步優(yōu)化改造，并充分結合實際污水處理狀況來合理的選擇使用反沖洗泵變頻控制裝置，這樣就能夠全面的提升污水過濾質量。

（2）升級處理設備。針對當前污水處理系統(tǒng)中的除油罐與過濾器等關鍵處理設備進行進一步升級改造。為了最大程度避免上述兩種設備在處理過程中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，要針對除油罐聚結部分進行分離設計，充分利用浮動收油槽替代原有的固定收油槽，這樣就能夠全面提升收油效率;同時還可以再過濾去上部增加便利加藥裝置，與此同時通過定期增加清潔劑，就能夠有效避免過濾器在運行過程中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，另外，還可以通過在過濾器篩管之前增加相應的篩板保護裝置，就能夠進一步提升過濾器的處理效率。

（3）創(chuàng)新維護措施。為了進一步提升污水處理系統(tǒng)的處理效率，應該針對污水處理站配備專業(yè)化的維修保養(yǎng)隊伍，針對整個系統(tǒng)中的各種處理設施進行定期維護檢修。主要針對各種設備出現(xiàn)的故障進行及時處理，并實現(xiàn)反洗預料的定期添加，并不斷提高清淤處理頻率，這樣就能夠實現(xiàn)污水處理質量的全面提升。針對油田洗井與修井過程中產(chǎn)生的污水中含有的大量懸浮物，由于其本身的含油量相對較低，因此可以充分利用在井場周邊建設相應的人工濕地，充分利用水生植物來實現(xiàn)部分污水處理工作，這樣就能夠最大程度降低整個污水處理系統(tǒng)的運行負荷。

4.結束語

社會資源的不斷消耗導致各類資源的開發(fā)質量問題不斷被探討、研發(fā)，就油田開發(fā)問題來說如何提高其污水處理質量這一問題對油田的開發(fā)及油田的生態(tài)環(huán)境來說都十分重要。油田污水處理水質問題的影響因素如沉降罐的收油工藝問題、排污系統(tǒng)存有的問題等，這些都需要我們進行不斷的嘗試，得出切實可行的措施來改善油田污水處理水質影響因素帶來的負面影響，保證污水處理系統(tǒng)的合理運行，推動油田污水處理向前發(fā)展。