提高設備運行單耗管理以降低集輸系統(tǒng)能耗的措施

陳偉，肖開陽，曾慶林(青海油田地面集輸工程公司，甘肅 敦煌 736200)

1 設備運行單耗管理概述

設備運行單耗通常情況下是指設備單體運行時所帶來的損耗，此類損耗主要是針對一些消耗較大的設備，實行管理的目標是要明確設備的損耗指標。并對其進行定量和定性分析，依靠外部措施來調(diào)整相對應的施工方法和施工工藝，防止設備在運行過程中損耗過大，并且及時處理此類不合理情況的發(fā)生，有效提高設備的生產(chǎn)效率。管理屬于一種外加的概念，通過外部附加的行為，確保設備在運行過程中的效果，通過調(diào)整單向設備，使整體的生產(chǎn)效果最大化，進而實現(xiàn)節(jié)能減耗，實現(xiàn)整體的管理目標。隨著我國可持續(xù)發(fā)展理念的提出，對設備的單耗管理要求也在不斷提高[1]。

2 集輸系統(tǒng)能耗分析

2.1 油氣集輸系統(tǒng)能耗的特點

集輸系統(tǒng)中所產(chǎn)生的能耗會隨著油田的開發(fā)而不斷增加，系統(tǒng)能耗在運行過程中具有以下幾個特點：第一，油氣處理難度越來越大并且能耗較高，尤其在進入開發(fā)后期階段，開發(fā)難度與油氣處理難度都會增加，油氣能耗也會呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢；第二，油氣田在生產(chǎn)過程中所使用的設備較多，設備的散熱量不足，導致設備的運行效率降低，例如加熱爐的運行效率小于75%；第三，集輸系統(tǒng)為了能夠獲取熱能，大多數(shù)情況會采用高品質(zhì)的石油來作為燃料，成本更高；第四，油田在生產(chǎn)過程中會消耗大量的電量，并且當前集輸系統(tǒng)中對電力和熱力的利用率降低，電網(wǎng)供給了大部分的電力，加熱爐多用于熱能的供應。

2.2 集輸系統(tǒng)能耗原因分析

首先，集輸系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)代化開采模式存在著非常明顯的差異，隨著油田開采技術的不斷創(chuàng)新，其開采模式也在發(fā)生著變化，但是油田集輸系統(tǒng)中仍然采用傳統(tǒng)的集輸工藝。傳統(tǒng)的技術工藝能耗較高，并且也會受到自然環(huán)境的影響，因此很難適應現(xiàn)代化的開采方式。另外，由于傳統(tǒng)技術工藝與現(xiàn)代化開采模式之間存在著明顯的差異，因此就會對油氣資源的運輸和儲存產(chǎn)生影響[2]。

其次，油水處理難度的增加。隨著油田開采技術的不斷發(fā)展，越來越多的先進技術和設備應用到油田開采中，并且隨著油氣應用的廣泛推廣，油田在開采中水質(zhì)發(fā)生著明顯變化。依靠傳統(tǒng)的油田集輸系統(tǒng)對油水進行分離必然會導致分離難度的增加，因此要在油水處理難度不斷加大的情況下做好油水分離工作，對現(xiàn)有的集輸系統(tǒng)進行改進和創(chuàng)新。

最后，資金無法及時到位，集輸系統(tǒng)中的設備落后。在實際開采過程中，企業(yè)為了能夠有效降低開采成本，必然會減少對相關設備的巡護檢查，這就給正常工作的開展埋下安全隱患。如果企業(yè)想更換全部設備，必然會投入大量的資金，這種情況會直接影響到企業(yè)的正常收益，但如果不對設備進行改造和升級，必然會增加集輸系統(tǒng)的能耗。因此降低集輸系統(tǒng)的能耗，提高能源的利用率，需要確保資金的及時到位[3]。

3 集輸系統(tǒng)節(jié)能研究進展

目前很多學者對集輸系統(tǒng)的節(jié)能研究，已經(jīng)做出了大量的工作，并且取得了很好的應用效果。

(1)對各種能耗設備進行測試試驗，并結合聯(lián)合站的能耗數(shù)據(jù)進行分析，利用熱力學相關知識進行計算分析，油田在進入高含水階段后，相關設備的能耗會逐漸上升；加熱爐工作效率不高，沉降管保溫效果不好，導致大量能耗的浪費，加上原油脫水工藝不合理，相關系統(tǒng)的工作效率較低，在此基礎上需要對脫水設備進行改進處理，加強保溫措施，利用變頻調(diào)速設備實現(xiàn)節(jié)能降耗。

(2)將集輸系統(tǒng)作為研究對象，用平衡模型對系統(tǒng)中的活用平衡系統(tǒng)進行研究，同時對現(xiàn)有的工作狀況進行評價，發(fā)現(xiàn)集輸系統(tǒng)能耗不合理的環(huán)節(jié)，并找出相應的節(jié)能方式，為集輸系統(tǒng)的節(jié)能改造奠定基礎。

(3)將集輸系統(tǒng)作為研究對象，建立能量平衡模型，對現(xiàn)有的集輸系統(tǒng)能源利用率進行評價，計算找出薄弱環(huán)節(jié)，同時根據(jù)研究結果制定相應的級數(shù)系統(tǒng)利用方法，在理論上推動集輸系統(tǒng)的簡單改造。

(4)研究熱泵余熱回收工藝的原理，重點分析熱泵技術在實際應用的條件和產(chǎn)生節(jié)能、增加經(jīng)濟效益的方法。針對典型的余熱回收系統(tǒng)和集輸系統(tǒng)，對余熱回收系統(tǒng)進行分析，研究余熱回收利用的具體措施，同時重點分析系統(tǒng)中所出現(xiàn)的關鍵問題，為熱泵技術的應用奠定基礎[4]。

4 提升設備運行單耗管理的方法

4.1 定制指標

根據(jù)設備的工作參數(shù)，明確設備在最高工作效率情況下的相關參數(shù)信息，通常情況下額定參數(shù)的實現(xiàn)就是整體工作效率的最大化。在實際工作過程中，由于損耗等因素的存在，相關設備在運行時很難以最高功率進行工作，很多時候只能實現(xiàn)自身的高效工作。結合目前我國設備工作參數(shù)的額定數(shù)值，92%認定為設備的最高功效，在此種模式下可以通過公式計算得出設備在運行過程中的消耗數(shù)值，然后得出相應的目標期望值。

4.2 統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)

設備運行存在一定的規(guī)律，因此設備在運行過程中都會記錄在冊，同時會形成相應的歷史數(shù)據(jù)，確保每一臺設備在運行過程中的歷史數(shù)據(jù)都能回溯分析，從而保證單耗數(shù)據(jù)排列呈現(xiàn)出一定的順序。并且排列順序都會存在一定的階段性，在分析時截取多個數(shù)值，針對此類數(shù)據(jù)進行分析，確定所對應的設備單耗數(shù)值。

4.3 做好對應的變化分析

設備在正常使用過程中，由于事前所發(fā)生的可能性較多，進而可以判斷出所對應的消耗原因，并了解其消耗所發(fā)生變化的具體內(nèi)容，制定出相應的模板數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)超出模板種類，就能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)，并且及時尋找問題原因，將真正的生產(chǎn)和單耗變化進行充分結合，通過這種形式可以提高設備的管理能力，從而有效提高設備的管理效果[5]。

4.4 現(xiàn)場實施

良好的管理計劃，在制定過程中需要對現(xiàn)場的實際情況進行了解，工作人員在進行具體分析時，一旦發(fā)現(xiàn)設備的運行數(shù)據(jù)相對減少，就要采取措施，分析設備數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)是否處于穩(wěn)定的范圍內(nèi)。同時多方面尋找設備效率較低的原因，在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施進行解決，確保設備的整體工作效率能夠及時提高。設備的運行需要現(xiàn)場的良好管理，因此工作人員在實際工作過程中需要肩負起設備管理的責任感，將設備的整體運行效果全面提高。

5 集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗的保障措施

5.1 完善管理組織機構體系

從目前油田企業(yè)集輸系統(tǒng)管理組織結構可以看出，很多企業(yè)在管理工作過程中存在結構體系不完善的狀況，職位功能交叉，企業(yè)沒有設置專門的節(jié)能管理人員，對集輸系統(tǒng)的能源管理進行統(tǒng)計分析。因此建立一套完善的能源管理組織體系，對提高集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗尤為重要，也是進行能源管理工作的重要基礎。針對能源管理的每一個崗位，必須設置合理的人員，每個人都應當充分了解自己的崗位工作。這樣就會形成上級對下級下發(fā)能耗指標，下級向上級負責的內(nèi)部承包責任體制，一方面能夠幫助油田企業(yè)將節(jié)能降耗目標落實到個人，有利于整個集輸系統(tǒng)能耗指標的完成，另一方面又能夠為能源管理的決策和監(jiān)督提供必要依據(jù)，形成信息快捷的現(xiàn)代化能源管理網(wǎng)絡體系結構。

5.2 制定完善的能源管理規(guī)章制度

能源管理制度是集輸系統(tǒng)節(jié)能管理的重要決策依據(jù)，不同地區(qū)的法律法規(guī)為企業(yè)的節(jié)能工作提供了必要的約束，也為企業(yè)的集輸系統(tǒng)目標構建提供了決策性建議，一切的節(jié)能管理工作都應在國家相關的法律法規(guī)內(nèi)進行操作，遵守國家法律，堅持依法節(jié)能。隨著油田企業(yè)的不斷發(fā)展以及外部環(huán)境的變化，在進行集輸工作過程中，需要制定相應的能源管理制度，促使油田企業(yè)向著更加節(jié)能的方向發(fā)展。另外，企業(yè)需要深入研究國家的政策內(nèi)容，在實際運行過程中利用政策優(yōu)勢申請各類節(jié)能技術，并對優(yōu)惠政策內(nèi)的產(chǎn)品和工藝技術進行推廣使用，從而實現(xiàn)能源節(jié)約和經(jīng)濟效益雙豐收。

5.3 改進能源使用結構

改進能源使用結構是實現(xiàn)企業(yè)集輸系統(tǒng)提高工作效率、降低能源消耗最為直接的途徑。從目前油田集輸系統(tǒng)能耗評價中可以看出，能源使用水平不僅包含技術效率評價，還應符合實際的能源使用情況，為了能夠生產(chǎn)出更多的油氣資源，系統(tǒng)勢必會消耗更多的能源。

能源利用結構可以充分反映出油田企業(yè)在集輸系統(tǒng)中各種能源消耗的比例關系，當前油田企業(yè)集輸系統(tǒng)利用結構不夠合理，盡管消耗比例明顯下降，但從總體上看能耗數(shù)量依然較多。因此企業(yè)需要根據(jù)自身的實際情況，進一步挖掘各種有效措施來提高集輸系統(tǒng)的工作效率，減少在計數(shù)系統(tǒng)中的能源消耗，推廣使用新型產(chǎn)品，同時應當積極利用回收余熱，不斷優(yōu)化能源結構。

5.4 管理決策支持系統(tǒng)

油田集輸系統(tǒng)的能源管理工作是一項非常龐大的工程，在運行過程中會包含各種不同的子系統(tǒng)，因此要想實現(xiàn)科學有效的能源管理，就必須搭建能源管理決策系統(tǒng)，支持能源管理決策。結合集輸系統(tǒng)的要素組成，提出相應的改進措施，從而提高油田集輸系統(tǒng)的運行效率。

集輸系統(tǒng)能源管理決策支持系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)層、管理層和決策層。首先需要建立能源管理數(shù)據(jù)庫，其中主要包含的內(nèi)容為工藝技術數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)庫等。這些能源數(shù)據(jù)庫的有效建立可以實現(xiàn)能源管理數(shù)據(jù)的有效儲存，然后在能源管理數(shù)據(jù)庫的基礎上建立集輸系統(tǒng)能源管理信息平臺，并且在該平臺上建立各種信息系統(tǒng)和能源信息統(tǒng)計系統(tǒng)，最后結合信息平臺，通過對各種信息的分析獲取相應的管理成果，從而使信息充分整合，并以此為基礎，建立能源管理智能決策系統(tǒng)。

5.5 開發(fā)推廣利用先進節(jié)能技術

能源消耗設備和能源利用集輸工藝是目前企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能管理的重要環(huán)節(jié)，同時也是影響集輸系統(tǒng)能耗水平高低的關鍵因素。目前我國多數(shù)油田企業(yè)的設備發(fā)生老化，并且負載率較低，導致整個集輸系統(tǒng)的工作效率明顯下降，從而影響油氣資源能源利用率。因此企業(yè)需要加快設備的更新?lián)Q代，不斷優(yōu)化設備參數(shù)，增強設備的利用效率，并且應當積極推廣利用先進的節(jié)能技術。

5.6 注重節(jié)能宣傳培訓

建設節(jié)約型社會是我國所實施的一項重要工程，也是黨和國家領導人多次提出的重要決策。企業(yè)只有實現(xiàn)人人節(jié)約，才能夠真正構建節(jié)約型社會，也只有這樣，企業(yè)才能夠稱得上資源節(jié)約型企業(yè)。

同時應當增加集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗的宣傳培訓工作，通過宣傳教育可以有效提高集輸系統(tǒng)中的工作人員的節(jié)能意識。但從總體上看，部分工作人員的節(jié)能意識仍不高，有的單位領導甚至對節(jié)能工作的認識程度不足，對節(jié)能工作推廣方面的重視程度欠佳。這就需要各級管理部門充分利用宣傳培訓模式，在思想上得到有效統(tǒng)一，深刻認識節(jié)約對于企業(yè)發(fā)展的重要性，增強員工的節(jié)能環(huán)保意識。在實際工作過程中利用多元化的方式對員工進行培訓，積極參與各種節(jié)能活動，可以有效增強員工在工作過程中的節(jié)能意識，為實現(xiàn)油田集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗奠定基礎。

5.7 采用變頻技能

石油開采規(guī)模越來越大，油氣集輸?shù)倪\作量也在不斷增加，原油生產(chǎn)中機械設備的數(shù)目呈現(xiàn)出上升趨勢，這些相關設備在運行過程中需要較高的電能，因此運轉(zhuǎn)速度一般不會發(fā)生改變，導致原油設備使用頻率、效率不高，相關設備的流量得不到及時調(diào)整。利用變頻電源能夠及時調(diào)節(jié)相關設備的運轉(zhuǎn)速度，并且調(diào)整設備流量方式，不僅不需要節(jié)流閥來進行操作，而且還能夠有效推動整體集輸系統(tǒng)的工作效率。

6 結語

綜上所述，設備的單耗管理是油田企業(yè)產(chǎn)能決策中的一項基礎性工作，也是降低集輸系統(tǒng)能耗的重要方式。文章通過分析油氣田行業(yè)在生產(chǎn)過程中的能耗過程以及運作特點，了解在集輸過程中產(chǎn)生能耗過大的原因，提出相應的改進措施。加強節(jié)能宣傳培訓工作，為油田的科學化管理以及節(jié)能降耗工作提供建議。