油田企業產品節能量計算方法的研究與探討

黃飛（中國石油天然氣集團公司質量管理與節能部）

林冉（中國石油天然氣集團公司節能技術研究中心）

吳照云（東北石油大學）

油田企業產品節能量計算方法的研究與探討

黃飛（中國石油天然氣集團公司質量管理與節能部）

林冉（中國石油天然氣集團公司節能技術研究中心）

吳照云（東北石油大學）

依據GB/T 13234-2009《企業節能量計算方法》，分析了油田企業在產品節能量計算中存在的問題，根據節能量計算的基本原則，探討了油田企業按單位原油能耗計算節能量的方法，提出了油田企業產品節能量計算的修正系數與計算公式。

油田企業 產品節能量 公式修正

1 問題的提出

1.1 按單位產品能耗計算節能量的一般方法

按單位產品能源消耗量（簡稱“單位產品能耗”）計算節能量是目前計算節能量的主要方法之一。該方法就是用統計報告期產品單位產量能源消耗量與基期產品單位產量能源消耗量的差值和報告期產品產量進行計算，GB/T 13234-2009《企業節能量計算方法》規定了具體的計算式，見公式（1）[1]。

式中：ΔEe——企業產品節能量；

eb——統計報告期的單位產品綜合能耗，

Mb——統計報告期的合格產品數量。

1.2 油田企業按單位產品能耗計算節能量存在的問題

GB/T 13234-2009《企業節能量計算方法》定義了節能量為滿足等同需要或達到相同目的的條件下，能源消費減少的數量。因此，采用公式（1）計算節能量應遵循的基本原則是：

◇節能量計算應根據不同的目的和要求，采用相應的比較基準；

◇按單位產品能耗計算節能量，統計報告期的單位產品綜合能耗與基期的單位產品綜合能耗應確定計算基準，相對于該基準，統計報告期的單位產品綜合能耗與基期的單位產品綜合能耗之間應具有可比性。

然而，油田企業若按其原油產量作為產品計算節能量，由于油田生產的特殊性，按公式（1）計算節能量并不符合上述基本原則，致使計算結果常會出現沒有節能量，原因如下：

◇油田的產油量不是一成不變的，而是隨著開采時間的增加，產油量是逐年下降的，即油田產油存在著自然遞減率，這是客觀規律。

◇油田在自然遞減率的影響下，產油量逐年下降，一般情況下油井產出液的含水量還會同時增加。因此，如果統計報告期處理與基期相同數量的油井產出液，仍保持與基期相同的生產用能水平，統計報告期消耗的能源消耗量應與基期的相同，但獲得的產油量一定小于基期的產油量，統計報告期的單位產品能耗則一定大于基期的單位產品能耗。

由上分析，油田生產在自然遞減率的影響下，如果不采取節能措施，能耗會逐年增加。即使采取了節能措施，如果采取節能措施獲得的節能量低于因自然遞減率所造成的能耗增加量，那么能耗仍然是增加的，不可能獲得節能量。

根據2005年至2008年（或2006年至2009年）能耗統計數據計算的我國18家油田單位原油能耗較前一年度增長的占48.1%，按單位原油能耗計算這些油田沒有節能量，甚至能耗增加。眾所周知，我國油田企業實施了大量的節能技術措施，做了大量的節能工作，節能降耗卓有成效，計算結果顯示有近一半的油田企業沒有節能，這顯然是與實際不符。問題產生的根源就是因為油田生產的特殊性，由于產油的自然遞減，產油量會逐年下降，使得統計報告期與基期之間不是在同一個水準上進行比較，違反了節能量計算的基本原則，這必然致使計算結果出現失真。不能用單位產品能耗計算節能量，難以比較真實、比較綜合地反映油田節能工作成果是長期困擾油田節能工作的一個難題。因此，有必要對計算公式進行研究。

2 按單位原油能耗計算節能量的修正方法

2.1 對公式（1）的修正

按單位原油產量能耗計算節能量，如果不考慮油田自然遞減率的影響因素，計算結果會有較大的誤差。因此，需要對計算方法進行修正，以消除因自然遞減率影響統計報告期與基期計算基準的不一致性。根據節能量計算原則，對公式（1）進行修正，將基期的產油量扣除掉因自然遞減率所減少的油量，同時，在基期能耗量中減掉自然遞減油量的能耗量。修正后的公式如下：

式中：ΔEe——節能量；

Moil,j——基期原油產量；

Moil,b——統計報告期原油產量；

Eb——統計報告期的能耗量；

Ej——基期的能耗量。

ΔMδ——基期自然遞減率所減少的產油量；

ΔEδ——自然遞減率減少產油量在基期能耗

量中所占的數量。

2.2 自然遞減率、綜合含水率、產液量、產油量的關系

根據自然遞減率的定義，自然遞減率可用公式（3）表示：

式中：δ——自然遞減率；

Mx——統計報告期新增井的產油量；

Mc——統計報告期采取技術措施新增的產油

量。

基期自然遞減率所減少的產油量按公式（4）計算：

產液量、產油量與綜合含水率的關系可用公式（5）表示：

式中：σ——基期產液量的綜合含水率；

Mliq,j——基期產液量。

2.3 關于ΔEδ的計算

鑒于油田開發的特點，能耗與油田開發的諸多因素相關，且這些因素相互關聯，試圖對油田內部進行解析，尋求各因素與能耗之間的規律，建立相互之間的解析式是十分困難的。為此，采用黑箱理論來確定ΔEδ。可以將油田整體作為一個黑箱，能耗作為輸入，產液量作為輸出，在此基礎上進行能耗變化的研究。根據能量物流的平衡原理，油田能耗與輸出物流（油、氣、水）相互之間具有因果關系。由此可以認為：油田能耗與產液量的比值表示了油田輸出任何形式的單位物流量（產出液、油或水）平均所需要的能耗量。

基于上述的假設，可以得到自然遞減油量的能耗量計算公式（6）：將式（4）、（5）代入式（6），可以得到：

2.4 公式（1）修正后的最終形式

將式（4）、（7）代入式（2），可得到修正后的節能量計算公式如下：

式中：eoil,b——統計報告期的單位原油能耗，

3 對修正方法的幾點認識

（3）從理論上分析，由于統計報告期的數據中包括了投產新井的產油量及相應的能耗，按節能量計算的基本原則，節能量應該是將這部分數據剔除后算出的值。但是，目前的管理技術水平尚不能完全做到對投產新井數據的單獨統計，因此按修正方法計算的節能量是存在誤差的。所以，應估算分析投產新井對計算結果的影響。如果誤差在允許的范圍內，可以認為結果是可用的。

（4）由單位原油能耗的節能量計算公式分析可知，投產新井對節能量的計算影響的大小與其產油量、能耗量在統計報告期的數據中所占的比重有關。此外，若投產新井的單位原油能耗低于基期的單位原油能耗，會影響計算結果，使數值偏大；若高于基期的單位原油能耗，則影響計算值偏小。

（5）油田能耗與油田開發的諸多因素相關聯，修正的節能量計算方法考慮了油田自然遞減因素的影響，遵循節能量計算的基本原則，建立黑箱模型，按照能量物流平衡原理，對單位原油能耗的節能量計算方法進行了修正，相對于未修正方法，可以認為更切合油田節能的實際。通過對我國18家油田連續四年的能耗與產油量進行分析，其中：按未修正方法計算，算出有節能量的僅占總數的51.9%；按修正方法計算，算出有節能量的占總數的90.7%。實際數據的分析結果印證了修正方法比未修正的更為可行。

[1]GB/T 13234-2009.企業節能量計算方法.

The Research and Discussion of Energy Saving-Computation Method for Oilfield Corporation Product

Huang Fei，Lin Ran，and Wu Zhaoyun

Oilfield enterprise，Energy saving，Computation formula

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.01.001

2010-12-16）

黃飛，1984年畢業于撫順石油學院儀表自動化系，現任中國石油天然氣集團公司質量管理與節能部副主任。

According to《Calculating Methods of Energy Saved for Enterprise》of GB/T 13234-2009,the existing problems for the product energy saving computation of oilfield corporation are analyzed.According to the basic principle of energy saving computation,the energy-saving computation method with unit crude oil consumption is discussed and the correction factor and calculating formula of energy saved for oilfield enterprise products are provided.