油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗現(xiàn)狀及對(duì)策

黃立新 龔燕 張志祥 李源 劉強(qiáng)

摘 ?要：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，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。本文對(duì)油氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗問(wèn)題及措施進(jìn)行了探討，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：油氣集輸系統(tǒng);節(jié)能;降耗

1油氣集輸系統(tǒng)能耗分析

1.1油氣資源本身能量損失巨大

在進(jìn)行油氣資源的提取過(guò)程中，因?yàn)榈叵聝?chǔ)集層存在一定壓力，再加上抽油機(jī)會(huì)產(chǎn)生提升壓力，所以導(dǎo)致油氣資源本身會(huì)出現(xiàn)壓力和熱量，然而，在集輸?shù)臅r(shí)候，由于管道中摩擦損失，使得這些壓力與熱能不斷被消耗。并且在整個(gè)油氣集輸中，油氣水的混合物與能量損失豐裕度、管線大小、工藝流程以及流速等因素息息相關(guān)，這種情況下，就可以降低混合物的豐裕度、合理布置集輸管線以及優(yōu)化工藝流程等方式來(lái)減少相關(guān)損耗。

1.2設(shè)備的運(yùn)行狀況不夠理想

在進(jìn)行油氣的集輸過(guò)程中，會(huì)涉及各種輔助設(shè)備，例如油水泵、加熱爐、電動(dòng)機(jī)等，主要作用為油氣集輸提供充足的能量支撐，所以，這些設(shè)備工作的狀態(tài)會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)集輸系統(tǒng)運(yùn)行的效率，設(shè)備狀態(tài)好，那么系統(tǒng)運(yùn)行效率就相對(duì)比較高，一般情況而言，都需要確保設(shè)備的效率比65%大。與此同時(shí)，集輸設(shè)備運(yùn)營(yíng)的效率還和產(chǎn)品品質(zhì)相關(guān)，質(zhì)量越高的石油產(chǎn)品，能夠在低溫條件下以管道壓降或低熱損失的方式來(lái)完成運(yùn)輸，所以工藝的流程比較短，集輸?shù)男瘦^高。除此之外，相關(guān)的設(shè)計(jì)與處理技術(shù)以及設(shè)備應(yīng)用科學(xué)性等也會(huì)給集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率產(chǎn)生一定影響。

1.3采油生產(chǎn)管理力度不完善

生產(chǎn)管理中，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。

1.4集輸過(guò)程中其他的損失

在油田開(kāi)發(fā)初期，既有原油中含有的水分較低，有很高的粘度;而在中后期，當(dāng)含水量增加的同時(shí)，原油中含有的水分也在不斷增加，粘度則有所下降，這種情況下，就不需要用到井口加熱的各種裝置。這也就意味著在集輸?shù)倪^(guò)程中不用加熱處理，但是原油自身所具備的能量卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)集輸工作，所以，要做好加壓和加熱相關(guān)工作來(lái)進(jìn)行能量補(bǔ)充，從而保證整個(gè)集輸操作的順利完成。

2油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗措施探討

2.1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)。

2.2優(yōu)化區(qū)域集輸系統(tǒng)總體布局及簡(jiǎn)化上游站庫(kù)處理工藝

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。

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)模化的價(jià)值，進(jìn)一步降低整體處理成本。

2.3采用低溫或者不加熱的集油工藝

在油田資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，當(dāng)進(jìn)入開(kāi)采的后期階段時(shí)，往往會(huì)選用不加熱集油工藝來(lái)進(jìn)行資源開(kāi)發(fā)，這一工藝在應(yīng)用時(shí)，有效克服了傳統(tǒng)加熱集油工藝的限制，使得含水原油可以得到有效的利用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的控制。因此，對(duì)油氣工程而言，在條件允許的情況下，應(yīng)加大對(duì)不加熱集油工藝的應(yīng)用。傳統(tǒng)的工藝條件下，所使用的多為雙管摻水技術(shù)，這一技術(shù)應(yīng)用時(shí)的能耗非常嚴(yán)重，而不加熱集油工藝下，雙管和單管摻水技術(shù)可以同步應(yīng)用，簡(jiǎn)化了加熱保溫系統(tǒng)的構(gòu)造，提升了運(yùn)行效率。

2.4合理設(shè)計(jì)加熱設(shè)備

加熱設(shè)備是油氣集輸系統(tǒng)中的重要構(gòu)成要素，作為供熱設(shè)備，其在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)存在一定的能源消耗，因此，在集輸系統(tǒng)的節(jié)能改造中，需要結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行需求，來(lái)對(duì)加熱設(shè)備加以合理設(shè)計(jì)與改造。市場(chǎng)上的加熱設(shè)備種類繁多，不同類型的加熱設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，會(huì)由于結(jié)構(gòu)、性能等特殊性存在能耗區(qū)別，因此，節(jié)能改造和設(shè)計(jì)要從加熱設(shè)備的優(yōu)化配置出發(fā)。首先，專業(yè)人員需結(jié)合集輸系統(tǒng)中的加熱設(shè)備配置需求，來(lái)使得加熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以符合系統(tǒng)要求，必要情況下選用引射式輻射管，通過(guò)這一方式來(lái)減小爐內(nèi)的熱量損失;其次，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)所產(chǎn)生的余熱加以有效回收和利用，盡量選用最為先進(jìn)的加熱爐裝置，實(shí)時(shí)觀測(cè)和掌握加熱爐的運(yùn)行情況，保障各個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性;定期對(duì)加熱設(shè)備加以檢修與維護(hù)，避免加熱爐運(yùn)行故障所造成的能耗。

2.5積極回收余熱

如果在油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的余熱難以得到有效的回收與利用，同樣會(huì)使得系統(tǒng)存在較大的能耗，因此，在節(jié)能改造中，需利用先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)余熱的回收，比如，可以利用熱泵來(lái)回收余熱資源，具體的應(yīng)用過(guò)程中，需利用熱回收裝置將余熱充分吸收起來(lái)，訴后，在高溫狀態(tài)下，將這些所吸收的低溫余熱轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮堋?/p>

2.6應(yīng)用油氣混輸工藝

油氣混輸作為一種新型的工藝和技術(shù)，其應(yīng)用效果非常理想，可以使得集輸系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)得以充分實(shí)現(xiàn)。在海洋石油資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，混輸技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常突出，這一技術(shù)的原理為：沒(méi)有被完全分離出來(lái)的氣、油、水等介質(zhì)可以經(jīng)由該輸送系統(tǒng)輸送到油氣水處理終端，在此輸送的過(guò)程中，海底管道和混輸泵是關(guān)鍵中介，最終所輸送的介質(zhì)可以在輸送終端被處理。

由于混輸泵在應(yīng)用過(guò)程中可對(duì)泵口的壓力值進(jìn)行調(diào)節(jié)，必須依靠相關(guān)實(shí)際數(shù)據(jù)達(dá)成瞬時(shí)數(shù)據(jù)采集，以此對(duì)自動(dòng)實(shí)驗(yàn)方式的功能進(jìn)行強(qiáng)化，采用混輸泵過(guò)程中，必須合理分析泵口壓力值，對(duì)混輸泵在不同作業(yè)產(chǎn)地的扭矩、泵效果、溫度、震動(dòng)頻率和工作效率等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，以對(duì)混輸泵技術(shù)工藝的性能進(jìn)行綜合評(píng)估，不斷促進(jìn)油氣混輸泵的應(yīng)用效果，發(fā)揮節(jié)能降耗效果。

2.7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)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，油氣集輸過(guò)程中，工藝種類繁雜，系統(tǒng)復(fù)雜程度較高，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，能源消耗量大，與我國(guó)節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境的國(guó)策背道而馳，必須開(kāi)展節(jié)能降耗干預(yù)，以不斷優(yōu)化油氣集輸工藝技術(shù)，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 張琴.應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù)提升節(jié)能降耗水平[J].化工管理，2021，（09）：173-174.

[2] 李佳.油田集輸系統(tǒng)區(qū)域優(yōu)化對(duì)策探討[J].石油工程建設(shè)，2021，47（01）：32-35.

[3] 孫建.應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù)提升節(jié)能降耗水平[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2020，46（12）：14-15.

[4] 姜東.油氣集輸工藝技術(shù)與節(jié)能降耗分析[J].化學(xué)工程與裝備，2020，（12）：146-147.