影響油田集輸聯(lián)合站能耗的因素分析與對策探討

【摘 要】在油田開發(fā)過程中，聯(lián)合站能耗較大，特別隨著開發(fā)時間的延長、綜合含水的升高，能耗持續(xù)增加。本文著重分析了影響集輸聯(lián)合站能耗的相關(guān)因素，針對目前生產(chǎn)實(shí)際所采取的相關(guān)的節(jié)能降耗對策。

【關(guān)鍵詞】油田;聯(lián)合站;能耗;節(jié)能減排;對策

油田集輸聯(lián)合站主要負(fù)責(zé)收集的油氣的初步處理，包括集中油氣處理、油田注水、污水處理、供電變電所及輔助生產(chǎn)設(shè)施。油田集輸聯(lián)合站負(fù)責(zé)油田原油的集輸。因此，在實(shí)際生活中，如何有效降低集輸聯(lián)合站油田的消耗，提高油田的利用率，逐漸引起社會各界的關(guān)注。為保證油田集輸聯(lián)合站的合理利用，必須采取相應(yīng)措施，降低集輸聯(lián)合站能耗，提高運(yùn)行效率。

1.油田集輸聯(lián)合站能耗的主要來源

油田集輸聯(lián)合站作為油田開發(fā)的重要工程，在我國分布廣泛，對油田的開發(fā)利用起著至關(guān)重要的作用。但在實(shí)際應(yīng)用和生產(chǎn)中，油田集輸聯(lián)合站也存在許多問題，導(dǎo)致聯(lián)合站能耗較高。根據(jù)相關(guān)調(diào)查，我國油田集輸聯(lián)合站主要有兩種能源消耗來源：（1）燃料和天然氣消耗;（2）電能消耗。

其中，燃料油和天然氣消耗主要發(fā)生在油田集輸加工過程中，顧名思義，電能消耗主要發(fā)生在油田技術(shù)聯(lián)合站設(shè)備運(yùn)行過程中。這兩方面的能耗在油田集輸聯(lián)合站的總能耗中都非常大，因此迫切需要采取有效的控制措施，降低集輸聯(lián)合站的能耗。

2.影響聯(lián)合站能耗的因素分析

根據(jù)調(diào)查的相關(guān)數(shù)據(jù)，中國油田集輸站聯(lián)合能源消耗問題的主要方面是：合站的處理液量、鍋爐的綜合含水量、油田開采的油品性質(zhì)等。這里將重點(diǎn)關(guān)注這些問題。

2.1處理液量

隨著我國加快工業(yè)化進(jìn)程，石油能源需求也來越大，石油勘探工作也不可避免地呈現(xiàn)出急劇上升的趨勢，油田采集和轉(zhuǎn)移聯(lián)合處理流體量也有所增加，根據(jù)實(shí)際情況和處理液量的增加，必然導(dǎo)致集油站的輸出功率和輸出負(fù)荷增加，因此能耗增加。

2.2綜合含水

原油處理過程中含水量對加熱爐負(fù)荷的影響是顯而易見的。由于水的比熱為4.18KJ / Kg℃，因此油的比熱為1.96KJ / Kg℃。在相同的液體體積和溫度下，含水量的增長必然會增加爐子的熱負(fù)荷，導(dǎo)致燃料量的增加，因此做好原油的預(yù)水分離是很重要的。

2.3油品性質(zhì)

中國地形復(fù)雜，油田開發(fā)的石油性質(zhì)很復(fù)雜，油的密度和粘度不同性質(zhì)是不同的。因此，在油田原油處理過程中收集和運(yùn)輸聯(lián)合站，脫水的能耗也不同，所以據(jù)說油田開采的原油性質(zhì)也會有一定影響油田收集和運(yùn)輸能源消耗的總和。

2.4站內(nèi)使用設(shè)備效率

站內(nèi)設(shè)備效率在節(jié)能降耗方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，以油水第1套重油加熱爐1，750千瓦為例，在流體體積，物性，加熱效率的基礎(chǔ)上每增加1%，每天45公斤就可以節(jié)省燃料，一年可節(jié)省燃料16.43噸。

3.降低聯(lián)合站能耗的幾點(diǎn)對策

3.1建立實(shí)施節(jié)點(diǎn)能耗分析制度，為節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

根據(jù)生產(chǎn)廠集輸聯(lián)合站能耗現(xiàn)狀制定了聯(lián)合站節(jié)點(diǎn)可成本分析系統(tǒng)，對現(xiàn)場生產(chǎn)的節(jié)點(diǎn)能耗進(jìn)行定量分析，重點(diǎn)對加強(qiáng)生產(chǎn)噸燃料油、噸燃料油運(yùn)行中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了氣控分析，如：設(shè)置輸聯(lián)合站，制定詳細(xì)的綜合節(jié)點(diǎn)能耗控制目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)集輸泵站運(yùn)行高效低能耗，對提高集輸聯(lián)合站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，發(fā)揮重要作用。

3.2在油田集輸聯(lián)合站中采用不加熱集油及低溫集油工藝技術(shù)

不加熱收集和低溫集油流程是基于傳統(tǒng)工藝，使用壓力和溫度等因素來解決傳統(tǒng)的集油流程的缺陷，解決地下操作的問題，也便于在實(shí)際工作中來解決這個問題。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在我國主要油田得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3對運(yùn)行的離心泵進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造

（1）切割或更換葉輪。當(dāng)泵的運(yùn)行流量和揚(yáng)程均比工藝要求的流量和揚(yáng)程大時，可通過切割工作葉輪或更換為小葉輪來提高運(yùn)行效率，防止“大馬拉小車”帶來的能量浪費(fèi)，功率節(jié)省明顯。

（2）采用變速調(diào)節(jié)。當(dāng)出現(xiàn)排量波動范圍較大的情況時，可以采用變速調(diào)節(jié)來解決這一問題。既能使泵的效率保持原有水平，也能實(shí)現(xiàn)節(jié)流損耗。靠調(diào)節(jié)泵出口閥門的開啟度實(shí)現(xiàn)排量變化，節(jié)流的損耗及壓差都較大，管網(wǎng)效率低。變頻調(diào)速裝置其功率因數(shù)提高到0.95以上，電能節(jié)約率達(dá)58%，該裝置的使用可以大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（3）減少葉輪的數(shù)量及加強(qiáng)離心泵的保養(yǎng)與維護(hù)。如果多級泵的排量但其揚(yáng)程較大的，可以適當(dāng)減少葉輪的數(shù)量，降低級數(shù)來解決。要及時發(fā)現(xiàn)存在的故障問題，并及時采取措施消除故障，從而使落實(shí)離心泵的維護(hù)與保養(yǎng)工作，要注意泵的密封、冷卻，定期采取潤滑措施，從而最大限度降低離心泵的壽命損耗，從而達(dá)到減少功率及介質(zhì)損失的目的。

（4）靈活確定設(shè)備運(yùn)行時段。電網(wǎng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)季節(jié)的不同也隨之改變，因此庫內(nèi)可間斷運(yùn)行的泵要躲峰運(yùn)行，在用電低峰期來實(shí)施啟泵及收油操作，從而盡可能地節(jié)約電能。根據(jù)離心泵用途不同，可以采取輸油泵及脫水泵節(jié)電的措施。科學(xué)確定最佳的電流運(yùn)行區(qū)間，降低輸油泵的電能消耗，達(dá)到最佳節(jié)電效果。采取必要措施，減少污油產(chǎn)量及其回收操作，從而節(jié)約電能。

3.4采用油氣混輸

目前集輸站油氣混合技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)在油田集輸站的實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行了詳細(xì)的研究，在油，氣，水三種介質(zhì)中不分離，直接到終端。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該技術(shù)簡化了原有的處理環(huán)節(jié)，縮短了整個油田的采集和處理程序，提高了油田采集和轉(zhuǎn)移站的運(yùn)行效率。

3.5加快新技術(shù)的研究與推廣，完善原油處理技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，中國應(yīng)積極學(xué)習(xí)油田集輸站聯(lián)合原油采集和加工的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，不斷修改和完善原有的加工工藝，逐步簡化加工工藝增加新技術(shù)的研究和推廣。在原油處理過程中，應(yīng)采取有效措施控制熱能損失，及時輸出處理過程中出現(xiàn)的高溫污水，以降低能耗。不僅可以改善原油加工技術(shù)，提高石油利用率，還可以在一定程度上降低鍋爐的熱負(fù)荷。

3.6節(jié)省站內(nèi)用氣量

在脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)運(yùn)作的過程中會消耗大量天然氣資源，用處較多，如鍋爐、食堂及加熱裝置等，因此節(jié)省天然氣用量要從多個方面施行。

（1）降低鍋爐的用氣量。提高天然氣的燃燒質(zhì)量，可以通過選用高效節(jié)能鍋爐來實(shí)現(xiàn)，燃燒噴嘴要使用節(jié)能型，從而降低鍋爐的用氣量。制定并落實(shí)科學(xué)完善的鍋爐檢修制度，尤其是對爐膛部分的檢修，增大熱導(dǎo)系數(shù)提高鍋爐效率。定期對采暖、伴熱管網(wǎng)進(jìn)行檢修，保持管網(wǎng)的通暢，減少或避免鍋爐熱水的漏損。其次，采用科學(xué)方法來確定最終的供熱溫度，熱水的溫度可通過調(diào)整用氣量得以調(diào)節(jié)。盡可能節(jié)約能量，避免能量的耗費(fèi)的發(fā)生。通過實(shí)驗(yàn)的方法確定停啟爐的最佳時間，不僅可以使介質(zhì)保持良好的流動性，還可以防止管道的凍堵等，避免由于鍋爐的開啟過早或停止過晚，造成不必要的浪費(fèi)，提高熱能利用效率。

（2）降低加熱裝置耗氣。要達(dá)到降低加熱裝置的耗氣可以通過采用新型高效預(yù)混式微正壓燃燒器來實(shí)現(xiàn)，將空氣與燃料氣預(yù)混，風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，爐內(nèi)微正壓燃燒，適當(dāng)調(diào)整火焰的長度，從而控制過?？諝庀禂?shù)，使燃?xì)獬浞秩紵邷責(zé)煔獾妮椛鋫鳠崮芰﹄S之升高。該裝置結(jié)合自控設(shè)備，使加熱爐在較高的熱效率下工作。嚴(yán)格按照操作規(guī)范來執(zhí)行摻水制度，以保證正常的集油為前提，在一定限度范圍內(nèi)降低摻水量和溫度?；?fù)剿患訜岢两邓詼p低對天然氣的消耗。也可通過降低通過加熱爐的介質(zhì)流量，達(dá)到降低加熱爐耗氣的目的。夏季可根據(jù)本站的實(shí)際情況采用小火烘爐或者直接停爐。要密切關(guān)注天然氣壓、脫水溫度和介質(zhì)流量的變化情況，來調(diào)節(jié)用氣量，定期對火嘴進(jìn)行檢查，以避免結(jié)焦或堵塞。

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作者簡介：張立華（1970—），男，工程師，從事油田開發(fā)技術(shù)工作。