能耗技術(shù)在原油集輸與處理中的應用研究

歐月

摘要：由于原油具有流動性，且內(nèi)含水量較高，為了方便原油進行密閉性集輸，可降低運輸溫度。而對于含蠟較低的原油而言，則可直接使用單管集輸工藝。如果是含蠟較高的原油，則需搭配熱集油工藝，然后在利用向原油中加藥來降低粘度，再使用單管集輸工藝實現(xiàn)運輸。

關(guān)鍵詞： 能耗技術(shù);原油集輸;處理應用

1原油集輸與處理系統(tǒng)能耗分析

1.1機泵

原油集輸與處理系統(tǒng)中輸送原油、液體的機泵是電力耗費的最主要機械。在石油處理行業(yè)中，轉(zhuǎn)子泵普遍應用，其原理是通過對轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)不同輸送單位內(nèi)固定溶劑的周期性轉(zhuǎn)換完成對石油液體的輸送。機泵的選型對能耗情況起到重要作用，需要從處理量、所處位置、能源分布情況等方面選擇科學的機泵，并對機泵進行設備改造，最大限度的優(yōu)化泵效。進而延長設備使用年限，減少設備機械能耗，以較低的能耗完成原油集輸與處理。

1.2加熱爐

加熱爐也是原油集輸與處理的重要設備，不管是原油脫水還是原油摻水，或者在對管線進行伴熱處理時都離不開加熱爐。加熱爐具有較為復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對性能、質(zhì)量和標準有較高的要求。在運行過程中耗氣量較大，對加熱爐的供熱要求需要緊密結(jié)合原油產(chǎn)量、處理溫度、熱能傳遞效率等綜合考慮。應該在原油加熱處理過程中對加熱爐從內(nèi)部進行工藝優(yōu)化，較好的調(diào)整運行時間，最大限度的提高加熱爐效率，這樣才可以起到節(jié)能效果。

1.3生產(chǎn)工藝

原油集輸與處理過程中消耗的電力能源和熱力能源通常是由不同的部分提供，電能來自于電網(wǎng)系統(tǒng)、熱能來自于燃料的燃燒釋放能量。如果生產(chǎn)工藝不恰當，隨著采出液處理量的增加以及含水的增加，系統(tǒng)會出現(xiàn)腐蝕情況，都會對原油處理帶來不良影響。因此，在原油集輸與處理中選擇合適的生產(chǎn)工藝并不斷優(yōu)化，既能夠起到節(jié)能降耗的效果，也是實現(xiàn)油田高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。

2原油集輸與處理系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析

2.1應用變頻調(diào)速技術(shù)

在原油集輸與處理系統(tǒng)中，機泵運轉(zhuǎn)常處于最大負荷，通過調(diào)整閥門開度可以控制機泵運行效率。但是這種調(diào)節(jié)方式精確度不高，并且具有一定的延遲性。變頻調(diào)控技術(shù)則以調(diào)整電機頻率的方式對原油處理量進行輸量控制。將此技術(shù)應用于原油集輸與處理系統(tǒng)時，可以更加精準的進行頻率調(diào)控，能夠顯著降低在調(diào)控過程中的能量消耗和能源浪費，并且讓系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)，進而有利于設備的使用年限和使用周期。

2.2在處理系統(tǒng)中應用高效的加熱爐

對加熱爐效率具有影響的主要因素包括：加熱爐的類型、加熱爐空氣系數(shù)、加熱溫度差、加熱器性能等。在加熱爐研究方面不斷取得進步，研發(fā)并使用了燃燒、傳熱、換熱技術(shù)，有效提高了處理系統(tǒng)的加熱爐效率。應用效果較好的加熱爐有分體相變加熱爐和控熱器、真空加熱爐等。分體相變加熱爐主要通過對水的相變對原油進行熱傳導，改善加熱爐的傳熱效率。這種加熱爐工作環(huán)境沒有氧氣沒有結(jié)垢發(fā)生，在這種工作環(huán)境里，能夠最大可能的增加熱傳導系數(shù)，也能降低對水分的消耗。分體相變設備的蒸汽發(fā)生器、換熱器采用上下結(jié)構(gòu)，利用水蒸發(fā)、冷凝回落、再蒸發(fā)的過程實現(xiàn)對流，既可以提升熱換器內(nèi)的空間利用效率，增強熱傳導效率，還能夠發(fā)揮重力和升騰原動力作用完成對流，這就不需要附加動力，進而使處理成本下降。真空加熱爐從整體上使加熱爐的耗能水平下降，同時減少了水的消耗，并且克服了加熱系統(tǒng)容易結(jié)垢的難題。

2.3選擇科學的化學藥劑

原油集輸與處理系統(tǒng)中常用的化學藥劑有破乳劑、殺菌劑、助凝劑、pH調(diào)節(jié)劑、絮凝劑等種類?；瘜W藥劑作為原油處理的輔助手段可以顯著改善原油處理效果?；瘜W藥劑的作用主要分為兩大類：結(jié)合原油的油品特征選擇高效破乳劑，提高原油脫水效果;從原油處理工藝出發(fā)，選擇適宜的藥劑使用濃度和化學藥劑用量。當前，油田化學正處于快速發(fā)展階段，對新型藥劑的使用不斷深入，在若干年后會研發(fā)出更多對環(huán)境影響小、處理效率高的藥劑。如何選擇科學的藥劑品種、確定合理的加藥濃度、優(yōu)化高效的藥劑配方成為原油集輸與處理的重要課題。

2.4改進處理流程和工藝

可以從兩個方面優(yōu)化處理原油集輸與處理工藝，如采取游離水預脫除技術(shù)、對夏季伴熱系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。前者需要像油氣水分離器之類的核心設備使用后才能實現(xiàn)，這些設備利用常溫油氣水分離、原油脫水沉降技術(shù)對原油進行處理，對凝析出的游離水進行加熱，能夠減少因為加熱需要的熱量。后者指的是每年的二、三季度在溫度較高時，以伴熱系統(tǒng)停運方式減少對電能和熱能的消耗。

3油氣集輸配套工藝技術(shù)

（1）油田原油多相混輸工藝技術(shù)。20世紀70年代，我國就集輸工藝開展相關(guān)研究工作。在該階段，我國科研人員發(fā)現(xiàn)油氣水混輸具備良好的應用效果。油氣水多相混輸在歐美等發(fā)達國家應用廣泛，且技術(shù)成熟，而我國相關(guān)技術(shù)相對落后，不過，在我國相關(guān)科研人員的不斷努力下，單管常溫輸送工藝、多相混輸工藝取得了重大突破。例如，長慶油田確立了集輸新概念，攻克了輸送過程中的清蠟技術(shù)。

（2）單管常溫密閉集輸工藝技術(shù)。油氣集輸工藝需從地下鋪設管道，為了確保集輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，首先解決密閉集輸問題。例如，長慶油田在1979年至1983年進行密閉集輸試驗，使得密閉集輸工藝取得了長足進展，有效的節(jié)約了燃料油，減少了原油在集輸過程中的損耗。主要表現(xiàn)在，采用三桶旋轉(zhuǎn)油閥技術(shù)，并通過加藥降壓解決了常溫壓力跨站密閉運輸問題，關(guān)閉了輸油泵、加熱爐等設備，極大的降低了能源損耗問題。利用引射器和浮筒壓力調(diào)節(jié)器來回收揮發(fā)氣，有效的減少了原油浪費，使得原油集輸工藝取得了跨越式進展。

（3）油田原油脫水技術(shù)。為了滿足市場需求，加快了油田開采速度。但由于油田開發(fā)過程中，油品含水量較大，達不到國家的標準，這就對油田原油集輸工藝有了更高的要求。在解決此類問題的時候，應當對原油的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行充分了解?？衫妹芏葋韺崿F(xiàn)脫水，也可以通過化學手段，例如使用破乳技術(shù)來進行脫水，還可以使用物理方式，利用強大的電場來實現(xiàn)油水分離。而長慶油田則使用化學藥劑促使油水分離，經(jīng)過沉降，取得較好的效果[3]。然后再經(jīng)過殺菌來控制油水的乳化速度，以此保障油品的質(zhì)量。這樣不僅提高了油品品質(zhì)，同時也凈化了污水，大幅度降低水資源浪費的問題。

結(jié)語：

油田原油集輸工藝關(guān)鍵技術(shù)對油田開采、運輸極為重要，而原油集輸工藝不僅包括多相混輸技術(shù)，還包括脫水工藝。由于我國油田開采點較多，但技藝發(fā)展較慢，許多工藝技術(shù)跟不上，需通過不斷地探索和研究來推動油田開采行業(yè)的發(fā)展。而在未來，通過深化研究相關(guān)工藝，并發(fā)展集輸工藝的配套技術(shù)，由此推進我國原油集輸工藝的發(fā)展，改善產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能源規(guī)劃的要求。

參考文獻：

[1]隋永剛。油田二次開發(fā)低能耗原油集輸技術(shù)分析[J].石油規(guī)劃設計，2009，01：31.

[2]樊俊生。雙河油田原油不加熱集輸工藝技術(shù)研究[J].石油地質(zhì)與工程，2009，05：119.