提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的措施

黃立新　侯芯茹　馬爾哈巴·吾不力哈斯木　褚洪峰　余艷虎

摘? 要：油氣資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域的重要能源資源，在當(dāng)前的發(fā)展背景下，油氣資源的需求量逐年增加，資源供需分布不均勻的矛盾日漸突出，為有效解決這一問(wèn)題，在油氣工程的實(shí)施中，油氣集輸系統(tǒng)的構(gòu)建成為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的油氣集輸系統(tǒng)中存在一些問(wèn)題，給油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)影響，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行管理。

關(guān)鍵詞：油氣集輸系統(tǒng);運(yùn)行效率;提高措施

1油氣集輸系統(tǒng)的基本概述

油氣集輸系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的過(guò)程，涉及的內(nèi)容比較多，它主要指將已經(jīng)產(chǎn)出的油氣收集到一起，然后統(tǒng)一將它們輸送出去，輸送出去的油氣會(huì)被制成合格油。要想實(shí)現(xiàn)油氣田地面的有效集輸，需要依托于管網(wǎng)系統(tǒng)，先利用油井井口將油氣田地面上產(chǎn)出的物質(zhì)集中在一起，然后通過(guò)系統(tǒng)性的加工處理，轉(zhuǎn)換成合格油，這些合格油無(wú)法用人工的方式進(jìn)行運(yùn)輸，一般都是通過(guò)輸油管線實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸送，管線輸送的穩(wěn)定性比較好，可以使油氣順利運(yùn)輸?shù)郊庸すS中。油氣集輸系統(tǒng)的起始點(diǎn)位于油井井口，終點(diǎn)站一般是礦場(chǎng)。

2油氣集輸系統(tǒng)工藝

2.1油氣水相混輸工藝

原先常用的油氣集輸工藝中，長(zhǎng)距離狀態(tài)下的混輸工藝中，通常使用電加熱技術(shù)，與其他的各項(xiàng)技術(shù)相配合，之后才可以把已經(jīng)獲取的相關(guān)原材料進(jìn)行加工和處理，之后根據(jù)已經(jīng)取得的工作方案適配。在當(dāng)前的技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，已經(jīng)開(kāi)始利用油氣水相混輸工藝替代原有的技術(shù)方案，其中歐美國(guó)家常用已經(jīng)經(jīng)過(guò)了混合的技術(shù)方案。在該項(xiàng)技術(shù)的使用過(guò)程可以把多種輸出工藝混合，從整體上來(lái)看，可以降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化工藝流程。說(shuō)明在今后我國(guó)油氣行業(yè)的發(fā)展中，也要通過(guò)對(duì)該項(xiàng)新型技術(shù)的利用，使用專業(yè)性的混輸工藝，讓建成的整個(gè)工藝方案更加具有運(yùn)行效率。

2.2原油脫水工藝

在原油的開(kāi)采過(guò)程中，一些油田的含水量較高，當(dāng)此時(shí)需要采用相關(guān)措施進(jìn)行處理，降低材料的含水量，防止由于原油的含水量無(wú)法得到控制，使得原油的質(zhì)量不足。在該項(xiàng)技術(shù)的使用過(guò)程中，通常會(huì)采用兩段式的脫水方法，第一段通過(guò)凝結(jié)脫水與沉降工藝進(jìn)行處理，第二段為電脫水工藝。在當(dāng)前的原油脫水工藝技術(shù)中，發(fā)生的轉(zhuǎn)變方法是，從人力處理方法轉(zhuǎn)變成機(jī)械處理方法，則在當(dāng)前與今后的技術(shù)處理過(guò)程中，要通過(guò)科學(xué)加入自動(dòng)化技術(shù)體系，讓整個(gè)系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作效率提高。

2.3原油集輸工藝

我國(guó)現(xiàn)有的原油采集工作中，采集的原油通常含蠟濃度較高，同時(shí)凝固點(diǎn)也較高，當(dāng)此時(shí)原油無(wú)法滿足長(zhǎng)距離運(yùn)輸要求。在長(zhǎng)距離的運(yùn)輸過(guò)程中，為了保障整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與工作穩(wěn)定性，則需要在專業(yè)化的運(yùn)輸過(guò)程中，預(yù)先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行處理，達(dá)到運(yùn)輸過(guò)程中的大型站點(diǎn)之后，對(duì)已經(jīng)取得的原油進(jìn)行處理。從當(dāng)前油氣行業(yè)發(fā)展水平較高的國(guó)家和地區(qū)來(lái)看，在地面油氣集輸工藝中，基本不會(huì)直接處理與加工原油，而是向其中加入化學(xué)藥劑，用來(lái)分解原油中的特定成分，可以說(shuō)，國(guó)內(nèi)目前采用的加工方法，在一定程度上存在技術(shù)的使用效果較差問(wèn)題。

3油氣集輸過(guò)程中存在的問(wèn)題

（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。

4提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的措施

4.1合理優(yōu)化油氣處理區(qū)域

（1）優(yōu)化區(qū)域集輸系統(tǒng)總體布局。優(yōu)化區(qū)域集輸系統(tǒng)總體布局就是通過(guò)合理分配站庫(kù)處理液量，保證集輸站采出液處理設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際處理能力相匹配，同時(shí)選取最優(yōu)集輸路由，實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)利用率最大化、內(nèi)部輸送能耗最小化。（2）優(yōu)化簡(jiǎn)化上游站庫(kù)處理工藝。優(yōu)化簡(jiǎn)化部分站庫(kù)的處理工藝就是結(jié)合油田開(kāi)發(fā)中后期含水升高、油量降低等因素，通過(guò)適當(dāng)減少上游站庫(kù)的原油處理設(shè)施，簡(jiǎn)化工藝流程，實(shí)現(xiàn)原油的區(qū)域集中精細(xì)處理，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；膬r(jià)值，進(jìn)一步降低整體處理成本。

4.2增加或者維持能量

第一，縮減開(kāi)式流程，并做好氣密運(yùn)輸工作。合理布局機(jī)采與集輸系統(tǒng)，科學(xué)應(yīng)用多相混合型的運(yùn)輸泵，在同一個(gè)管道中將油氣水進(jìn)行混合并展開(kāi)密閉式運(yùn)輸，這樣既可以降低井口處的回壓，還能增加油井生產(chǎn)量，減少抽油管所需的維護(hù)成本等，從而提高整個(gè)集輸系統(tǒng)運(yùn)行的效率。第二，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行合理優(yōu)化。因?yàn)橐后w體積小或者是管道直徑大等，都會(huì)使得流體的流量超過(guò)經(jīng)濟(jì)流量相關(guān)范圍。就正常情況來(lái)說(shuō)，測(cè)量站與轉(zhuǎn)運(yùn)站、聯(lián)合站與轉(zhuǎn)運(yùn)站之間的管道效率比較高，基本都在90%之上，這主要是由于管道中有著大量液體，同時(shí)管道內(nèi)熱損失程度較低，整個(gè)管道的有效性比較高。而其他很多管道中液體的流速都很低，并且熱損與摩擦阻力較高，這種情況下，就需要不斷優(yōu)化各類管網(wǎng)，讓管中的液體流量保持在一定范圍內(nèi)，從而盡可能提高其工作的效率。第三，簡(jiǎn)化工作流程。因?yàn)樵偷募庸み^(guò)程十分復(fù)雜，并且管道內(nèi)有著很大的摩擦阻力，所以需要油泵來(lái)進(jìn)行動(dòng)力的額外提供。對(duì)這些過(guò)程展開(kāi)集中處理，不僅可以有效降低成本投入，還能減少熱能的損失，從而將原始能量充分的保留下來(lái)。

4.3減少低效性投入

第一，常溫運(yùn)輸。由于單管道運(yùn)輸不需要進(jìn)行加熱處理，且能耗比較低，所以適用于那些能量剩余比較高、流動(dòng)性強(qiáng)以及粘度較低的油井。在進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)的初級(jí)階段，流經(jīng)管道的流體粘度普遍偏高，且流動(dòng)的阻力很大，所以井口處輸送的壓力就會(huì)比較高，與此同時(shí)，管壁上存在的結(jié)垢或結(jié)蠟?zāi)軌蛟谝欢ǔ潭壬蠝p小通道橫截面積，并加大流阻和井口壓力。在油田發(fā)展變化的過(guò)程中，井口處的溫度以及含水量也在不斷增加，這在很大程度上降低了流體的粘度，讓集輸系統(tǒng)能夠在常溫條件下進(jìn)行工作。第二，預(yù)脫除游離水。就現(xiàn)目前而言，在集中處理站中，大約有1/3左右的油是屬于中轉(zhuǎn)站油，其中的含水量達(dá)到了80%-90%，這種情況下，就需要采取加熱分離游離水的方式來(lái)進(jìn)行處理。若是將加熱與分離的過(guò)程變成自由水預(yù)分離，再將加熱爐加熱，那么就能在很大程度上達(dá)到減少能耗的目標(biāo)。

4.4合理調(diào)整油氣集輸系統(tǒng)

選擇那些不用加熱井口的集油操作，或者是優(yōu)化相應(yīng)的配量過(guò)程，這樣能夠有效簡(jiǎn)化整個(gè)油氣集輸過(guò)程。合理應(yīng)用舊油井中的集水、混合管道和既建基礎(chǔ)設(shè)施等，充分簡(jiǎn)化油井收集的過(guò)程;同時(shí)，有效借助機(jī)能來(lái)推動(dòng)油氣集輸?shù)陌l(fā)展，讓三級(jí)站設(shè)計(jì)得到簡(jiǎn)化;除此之外，還要促進(jìn)對(duì)含水量較高的油田進(jìn)行預(yù)脫水處理工作。

5結(jié)語(yǔ)：

近年來(lái)，在油氣行業(yè)的快速發(fā)展過(guò)程中，針對(duì)傳統(tǒng)油氣集輸系統(tǒng)中存在的運(yùn)行效率低問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，幫助油氣工程實(shí)現(xiàn)更大的效益，就必須要積極降低系統(tǒng)能耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

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