新時期提升油田油氣集輸效率的有效措施探索

蒙開然

【摘?要】油田油氣集輸系統，是在油田生產過程中主要的組成部分。關系著油田從開采到銷售的有效資源運轉。提升油氣集輸系統的效率，能夠有效降低油氣集輸系統的能耗，保持油氣能量、減少投資投入，提升集輸效率。本文分析提升油田油氣集輸效率的重要性，同時分析影響油田油氣集輸運行效率的因素，據此提出改進集輸工藝，提升油田油氣集輸效率的有效措施。在新時期，推動高效率的油田生產，完善總體規劃、實現系統改造、提高油田集輸系統的運行效率。

【關鍵詞】油氣集輸;集輸效率;集輸系統

提升油田油氣集輸效率，就是從集輸系統的能量運行方面，進行能量運用率的提升。油氣離開油井井口開始算起，在集輸過程中考慮計量、接轉、加熱、加壓、脫水等穩定處理，并提升處理過程的能量利用率，保證油氣處理獲得的能量與供給能量的比值能夠達到效率要求。近年來，我國油氣開采逐步提升了油田縱深，這就導致油田的綜合含水率越來越高，提升油氣集輸效率的難度越來越大。為進一步確保油田工業健康、穩定的生產，就要采取有效的技術措施，不斷提高油氣集輸的效率，保障油氣集輸的穩定性。

一、提升油田油氣集輸效率的重要性

油氣脫水、穩定以及儲運等各項工作，都是油氣集輸系統的主要組成部分。系統要在油氣離開油井井口后，對產生的油、氣、水、液體進行搜集，并最終將其運轉到各個轉接站、計量站，集輸儲運管道。針對油氣集輸中分離、計量、凈化等各個過程，都要實現運行效率的管控，降低系統的能量耗費。在油氣開采過程中，原油會不斷枯竭、產量不斷減少，提升油氣集輸效率是降低能耗的有效方式，能夠提升油氣處理能力，解決生產不匹配造成的能源浪費問題，降低油氣的損失，從而起到節能降耗的作用。針對目前的油氣集輸系統進行調整與優化，能夠進一步推進節能降耗技術，確保油氣集輸與油田高效生產的狀況相吻合，在新時期，滿足節能型社會的建設需要，降低油田生產成本、提高集輸系統運行速率、達到節能降耗的最終目的。

二、影響油田油氣集輸運行效率的因素

油氣集輸系統存在著復雜的管網設備，因此，或多或少會存在老化、腐蝕、高能耗等問題。當油田進入開采后期，涉及的集輸儲運的設備，必須要迅速的完成優化與改造，這樣才能夠提升油氣處理能力，降低與實際生產不匹配造成的能源浪費。此外，還要考慮集輸管網嚴重的腐蝕、穿孔問題，避免油氣嚴重損失。影響油田油氣集輸效率的主要因素，可以概括為以下三個方面：一是油氣通過油層壓力或抽油機帶動，提供動力，舉升到達井口，本身會具有一定的壓能及熱能。集輸過程中，這些能量會造成管道的摩擦阻力，并隨著熱量的散失等原因，不斷的被消耗。如果在集輸過程中，通過轉油站的常壓儲罐進行儲運，就會完全將油氣能量釋放掉。因此，流體欲度、速度、管徑大小，以及儲運處理流程長短，都與能量消耗相關，是影響集輸生產運行效率的因素。二是在油田開發初期，原油的含水較低，黏度相對較高，隨著油田開發向中后期的過渡，原油的含水量在不斷增加。這時，原有的井口加熱、降黏設備及工藝程序，就失去了原有的降黏意義。如果這時繼續對原油儲運進行加熱，不僅不會起到加熱、加壓、補充能量的作用，反而是在增加水的熱量，造成了大量的能源耗費。三是提供原油儲運能量的主要設備，抽油泵、抽水泵、加熱爐、鍋爐以及電動機等，是整個集輸系統中最重要的耗能設備。一般來說，輸油泵的輸油效率需要大于65%，才能夠提升有穩定性。然而實際運行過程中，輸油泵的輸油效率一般只能達到43%。由此可見，在輸油過程中，針對設備的輸油效率進行優化及考慮，縮短處理流程、降低油氣的壓能及熱能消耗，能夠減少不必要的能源耗費，避免不必要的投入。

三、新時期提升油田油氣集輸效率的有效措施

1.油氣處理區域的優化

提升油田油氣集輸效率的基本原則，在于確保油田生產能力與設計能力相匹配。因此要針對油氣集輸的油氣處理區域，進行優化及集中的處理，盡可能的利用先進的油氣處理工藝，完善處理流程、縮短流程步驟與時間，從而減少油氣處理的規模。這樣在油氣處理過程中，就能節約能源的消耗，可針對不必要的原油電脫或脫水設備，進行合理安排，適當停運，從而減少能源的消耗，最大程度的降低油氣處理的成本，并保證油氣集輸的效率。

2.提高輸油泵機組效率

提高油田油氣集輸效率的有效措施，可以從輸油必須動力的消耗及輸油總動能入手。考慮輸油泵機機組效率與輸油總動能的比值。通過對油泵輸入動力大小、輸油泵機組排量、密度等參數的設定，考慮輸油泵機機組效率與油氣集輸效率之間的關系。一是考慮輸油泵機組的工藝先進性，要進一步提升結構合理性、工藝先進性，提高機組效率;二是排量越大的機組輸油效率更高，因此要合理選擇排量、降低排量大小對輸油效率的影響;三是根據原油流體性質，選擇適用的輸油泵機組，不同的輸油泵適用于不同濃度的原油油品。例如離心泵適用于黏度較小的原油、容積性泵適用于黏度較大的原油。因此，要進一步選擇適合油品性質的輸油泵機組，提高集輸系統的效率。四是采用變頻調速技術，調節電機頻率、改變輸油泵轉速，從而調節輸油泵流量及流程。變頻調速系統具有緩沖缸、儲油罐液位調整輸出信號，可以根據壓力、液位進行輸泵的轉速調整，維持液位或壓力穩定，保證外輸輸油泵最佳的運行工況，避免無效損耗，節省電能。

3.簡化調整油氣集輸處理系統

結合先進成熟的輸油技術，簡化調整油氣集輸處理系統，能夠進一步提升系統靈活性，提高油田油氣集輸效率。一是靈活選用雙管摻水流程，或單管環狀摻水流程，簡化集輸工藝;二是針對油井集油摻水管線，及老化井的基礎設施，進行優化，取消不必要的加熱流程，簡化密集的集油工藝流程，降低集輸能耗;三是積極推廣先進的信息技術，完成軟件計量，對井口油氣活動劑量進行補充監控，簡化計量流程;四是利用機采能量，推廣油氣混輸技術，簡化集油半徑，及布站。五是推廣高效低耗油器處理技術，應用多功能設備，調整油氣處理系統的適應性，縮短處理流程，同時減少設備維護總量。

4.應用高效三相分離器

三相分離器是油田油氣集輸系統中最為主要的耗能設備。該設備結構緊湊、處理能力大，具有一次性脫水處理、分離處理的作用。選用高效三相分離器，能夠進一步提升有效利用率，提高集輸系統自動化程度、節約集輸系統投入。高效三相分離器能夠達到90%以上的脫水率，處理后的原油含水率小于0.5%，能夠進一步完成油水界面控制、完成流程穩定及除砂，起到良好的三相分離效果，提高集輸效率。

5.提高管道的抗腐蝕能力

針對油田油氣集輸系統涉及的管道，要進一步采用新材料，提高管道抗腐蝕能力，延長管道使用壽命，改造腐蝕嚴重、穿孔頻繁、造成油氣損失大的集輸管網，采取經濟有效的保溫措施，減少散熱損失，達到節能降耗的目的。

四、結語

提高油氣集輸系統的效率，有助于在油田開發中后期，進一步提升油田生產效率，同時降低生產投資，提高設備使用效率，保持原始能量，減少無用功的投入。通過油氣處理區域優化、提高輸油泵機組效率、簡化調整油氣集輸處理系統、應用高效三相分離器以及提高管道抗腐蝕能力，能夠進一步簡化油氣處理工藝、縮短油氣處理流程，提升油田油氣集輸效率。

參考文獻：

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（作者單位：中油遼河工程有限公司）