勝利油田集輸系統能耗油耗的研究及探析

【摘要】集輸系統是油田的主要耗能系統之一，為全面掌握集輸系統的能源消耗現狀，本文對勝利油田部分單位的集輸系統冬季能耗狀況進行了監測和評價，并就集輸系統存在的問題、潛力及下步工作提出了相應地措施和建議。

【關鍵詞】集輸系統；能耗；油耗；潛力和對策

1.概述

集輸系統是油田的主要耗能系統之一，目前勝利油田共有集輸系統40個，通過測試結果發現：勝利油田冬季集輸系統平均噸油綜合能耗為9.69kgce/t，聯合站平均綜合能耗為6.57kgce/t，集輸系統的油氣損耗率為0.559%。為全面掌握集輸系統的能源消耗現狀，我們連續三年對10家油田單位集輸系統冬季能耗狀況進行了監測和評價。

1.1集輸系統的界定

SY/T5264-2006 《油田生產系統能耗測試和計算方法》中規定，集輸系統指原油的收集、處理及外輸過程。為便于對主要耗能環節的評價，對集輸系統的界定包括接轉站、聯合站的分離器、各類泵機組、電脫水器、鍋爐、加熱爐、沉降罐、儲油罐、穩定系統、污水外輸過程等主要電力和熱力消耗的生產工藝和設備，不包括原油中天然氣分離后的處理及外輸過程；對沒有接轉站的集輸系統則以聯合站為檢測對象。集輸系統油氣損耗主要是指接轉站和聯合站的各種沉降油罐和原油儲罐的呼吸損耗。

1.2檢測分析內容

檢測分析內容為生產工藝、主要耗能設備、現場運行控制三個方面。（a）生產工藝方面：針對集輸系統處理液的油水性質及穩定性，分析脫水工藝的脫水效果以及穩定工藝的穩定效果，分析生產工藝流程是否適合現有工況。（b）主要耗能設備方面：包括加熱爐、鍋爐、采暖爐及各類泵機組，通過檢測設備運行情況，評價設備的運行效率，分析設備在用能方面存在的問題。（c）運行控制方面：通過現場檢查、測試，圍繞脫水溫度、加藥濃度、外輸溫度等生產運行控制環節，結合現場生產工況，提出系統實現經濟運行的措施和建議。

2.原油集輸系統油耗能耗現狀

2.1勝利油田集輸系統油氣損耗現狀

通過對22座接轉站、16座聯合站各類儲罐的油耗測試和統計，集輸系統油氣損耗量為14.952萬噸，平均油氣損耗率為0.559%。

2.2勝利油田集輸系統能耗現狀

（a）平均能耗水平：勝利油田的40個聯合站的噸油平均綜合能耗為6.57kgce/t，中石化的67個聯合站的噸油平均綜合能耗為5.95kgce/t，勝利油田聯合站噸油平均綜合能耗高于中石化聯合站的噸油平均綜合能耗；勝利油田的40個集輸系統的噸油平均綜合能耗為9.70kgce/t，中石化的67個集輸系統的噸油平均綜合能耗為10.68kgce/t，勝利油田集輸系統噸油平均綜合能耗低于中石化集輸系統的噸油平均綜合能耗。（b）不同油品性質系統平均能耗水平：勝利系統稠油、重質原油、中質原油、輕質原油平均綜合能耗（kgce/t）分別為：10.94、11.30、7.38和11.53；中石化系統稠油、重質原油、中質原油、輕質原油平均綜合能耗（kgce/t）分別為：11.37、11.30、9.67和10.60。

3.原油集輸系統用能方面存在的問題

通過近三年的測試發現：集輸系統能耗的主要影響因素有油品性質、原油進出站溫度、生產工藝、設備運行狀況、現場生產運行管理等。就生產工藝、耗能設備和現場運行控制存在的問題分析如下：

3.1生產工藝方面

（a）聯合站存在無分離器或分離器老化，分離效果差。分離器分離效果對原油進站脫水效果的影響較大，在無分離器或分離效果差時，原油需進緩沖罐或大罐進行重力沉降脫水，增加了脫水時間，影響了脫水效果，造成了后續流程能耗增加。（b）中質或重質原油采用熱化學重力沉降脫水工藝能耗高于電脫水工藝能耗。通過對使用電脫水器的中質或重質原油站庫測試發現：在合理的脫水溫度和含水范圍內，使用電脫水器進行脫水，電耗少且脫水效果好。（c）穩定系統熱能浪費嚴重。原油穩定的目的在于降低原油在儲運過程中的蒸發損耗、提高原油在儲運過程中的安全性。根據《集輸系統設計規范》要求，一般負壓閃蒸溫度要求為60-70℃左右，而目前各站的負壓閃蒸溫度均高于此標準值，造成了熱能的浪費。

3.2主要耗能設備方面

（a）泵機組功率利用率偏低，機組匹配不合理。目前泵機組裝機功率遠低于實際運行需求，造成了泵機組功率利用率偏低，“大馬拉小車”現象嚴重。本次測試中35.2%的泵機組的功率利用率低于40%， 41.6%泵機組的實際流量小于額定流量的70%，51.7%的泵機組的實際揚程小于設計揚程的70%。（b）受設備選型或自身結構的限制，泵機組存在效率低下、效率不高的現象。勝利油田集輸系統共測試加熱爐195臺，平均熱效率為82.76%，熱效率達標合格率為87.18%。加熱爐運行方面主要存在排煙溫度、空氣系數過高的現象，排煙溫度合格臺數為135臺，占測試總數的69.23%；空氣系數達標有111臺，占測試總數的56.92%。過高的排煙溫度導致了加熱爐熱損失增大，空氣系數過高說明加熱爐的運行效果不佳。

3.3現場運行控制方面

（a）加藥濃度、脫水溫度與現場生產需求不匹配。提高加藥濃度，可適當減少沉降時間或降低脫水溫度，這在一定程度上可減少罐體的散熱損失和熱能消耗量，不過過高的加藥濃度也會造成資源的浪費。重質原油及稠油的破乳劑脫水溫度一般在70℃以上；中輕質原油的破乳溫度在55℃左右即可達到較好脫水效果，過高的破乳溫度會造成熱能浪費。（b）外輸溫度過高造成熱能的浪費。（c）集輸系統自動化控制水平不高。目前大部分集輸系統現場運行參數錄取和調整是靠人工來完成，造成運行設備或工藝參數控制不精確，不能及時根據工況變化調整生產運行參數。（d）計量器具配備率低。目前站庫內計量儀表配備率低或儀表損壞嚴重，造成對流量、燃油燃氣量及電量計量不準確。

4.潛力分析及下步建議

4.1潛力分析

目前集輸系統在生產工藝、設備運行和運行控制方面存在較大的節能潛力，經過統計可得出以下結論：（a）通過對機組效率不達標的機組進行改造或更換，使機組運行效率達到合格指標，每年可節約電量2960.68萬千瓦時。（b）通過對運行效率不達標的加熱爐進行改造或更換，使運行效率達到合格指標，每年可節約5185.8噸油量。（c）采取合理的生產工藝或對運行過程參數進行較好控制，勝利油田集輸系統年可節約油量至少達12044噸。

4.2下步建議

4.2.1現場管理方面

對中質或重質原油集輸系統應合理選用電脫水工藝，減少熱能消耗；合理確定原油的脫水溫度和加藥濃度，根據本單位處理油品性質的不同，合理篩選優質破乳劑，論證加藥濃度和脫水溫度的關系，使運行經濟合理化；建議合理論證穩定系統的經濟效益，降低穩定溫度或停用穩定系統；將外輸溫度控制在合理范圍內，減少熱能浪費；加強現場能耗檢測力度，使集輸系統檢測制度常態化，根據季節、油品性質的不同對集輸系統進行常規化檢測，及時發現運行中出現的問題，提出合理化改造建議，最大可能降低能源消耗。

4.2.2投資更新改造方面

安裝或改造三相分離器，提高分離效果，減輕站內脫水能耗；建議結合生產實際合理匹配泵機組或進行優化改造，提高泵機組運行效率；對變頻器應用進行合理論證和評價，對節能效果不明顯的變頻器或改造或停用；提高站庫自動化運行水平，減小人工操作誤差影響；完善站庫內計量儀表配備，提高精細管理水平。 [科]