提高稠油集輸系統效率的措施及認識

龐偉達

【摘?要】我國重油田的開發建設已進入相對成熟的階段。其中，一些關鍵技術取得了突破或創新。本文分析了影響集輸系統效率的敏感因素，如集輸技術，輸油動力設備，熱損失，運輸溫度，原油粘度等，并闡明了其在開發生產中的意義，利用“加強前期規劃”論證，優化集輸技術和車站部署技術，“加強生產管理，提高熱能綜合利用”，“促進應用”，“節能降耗”，石油運輸動力設備及保溫材料”，“節能減排重點，采用先進合理技術等”。提高集輸系統的效率，降低重油生產成本。

【關鍵詞】稠油油田;集輸系統效率;措施

1引言

重油領域的高成本熱力提取需要一套特殊的技術和高能耗的設備，這決定了提高系統效率，節約能源，降低能耗和降低成本是重油生產的基本方法。石油和天然氣收集系統以及將分散的油產品移動，濃縮，壓縮和加工成合適的原油的步驟，天然氣等產品，并經過儲運和計量后再輸送給用戶的整個生產過程。集輸系統的效率與能源消耗密切相關。效率水平在一定程度上反映了石油和天然氣的收集和運輸技術以及管理水平，是衡量收集和運輸過程，設備和管理水平的重要指標。當前，改進的房屋收集和搬遷系統的效率約為40%，研究的主要重點是提高收集和運輸系統的效率，以減少每個環節的能源消耗并提高能源消耗率。

2影響集運系統效率的敏感因素分析

2.1集輸技術對油氣集輸輔助系統效率的影響

集輸過程是稠油集輸系統的技術核心，是影響集輸系統效率的決定性因素。其原理是在低投資，高回報的前提下，減少中間耗能環節，提高集輸系統的效率。

2.2輸油動力設備對油氣集輸系統效率的影響

稠油油田的開發和建設受到原油產量的限制，總體含水率不平衡。因此，應選擇節能高效的集輸設備。目前，所有稠油油田都處于開發的中后期。隨著原油產量的不斷變化和綜合含水量的增加，收集和運輸設備的能力已不再與現有系統匹配。因此，重油田的集輸系統具有集輸能力。在設備方面，有很多節能分流空間。

2.3熱能損失對油氣收集和運輸系統效率的影響

熱損失是影響集輸系統效率的重要因素之一。根據測試統計，計量中轉站的熱損失較大，主要是由于以下原因：

每個連接控制點的高溫高壓蒸汽泄漏更加嚴重，這將增加系統的熱損失。

由于原油的收集和運輸大多使用低壓蒸汽管道，因此最終的熱量追蹤和加熱的蒸汽冷凝水的排放是每個計量中轉站熱能損失的主要因素，從而導致系統效率低下。

對于閥門，法蘭，支架，補償器和其他管道配件，這些管道部件的絕緣在施工中被忽略，并且絕緣前后的散熱損失差異很大。特別是在諸如蒸汽注入之類的熱力管道中，有許多管道支撐，這些支撐提供了大量的散熱點。

2.4原油粘度對油氣集輸系統效率的影響

在高粘度油田的開發，生產和運輸過程中，高粘度原油的收集和加工需要大量的熱能，這是影響收集運輸系統效率的主要原因。降低粘度的運輸技術是在脫水過程中提高原油管道和節能系統流動性的關鍵。

3相關因素分析

3.1油泵系統效率分析

魏莊油田的統計數據足以表明，大多數重油泵目前在低效率地區運行。這是造成稠油集輸系統效率低下的重要原因，也是解決稠油生產企業的重要課題。泵和電動機的效率都低，或者效率之一很低，這可能會導致設備在低效率區域中運行。電動機的效率在很大程度上取決于轎廂負載的速度和負載系數的強度，對于具有特定負載的汽車，其功率輸出是有限的值，此時，發動機的效率僅取決于其負載。可以看出，為了提高電動機的效率，首先要增加電動機的負載率，確保設備與其負載合理匹配，并避免“起吊”。其次，使用變頻器還可以提高電動機的效率。

3.2集輸網絡系統效率分析

為了確保油井的正常生產，必須將井口背壓控制在允許范圍內。井口背壓與原油的物理性質，液體產量，液體溫度和水含量有關，還取決于收集管道的直徑和長度以及管道周圍土壤的熱物理狀態。當重油及其混合物在管道中流動時，會發生熱能損失和摩擦損失。每個油井的收集管道和混油管道的熱工條件相互制約，并且熱工條件影響摩擦損失。因此，為了確定適當的混合量，必須將整個站點和其管轄范圍內的油井視為一個整體。

4提高稠油集輸系統效率的措施

通過分析影響集輸系統整體運行過程中影響集輸系統效率的敏感因素，在稠油油田的生產建設中應采取以下措施，著力提高集輸系統的效率。收集和運輸系統：

4.1選擇合理，先進，經濟的集輸技術

原油從井口流向計量站。：根據不同的開發井布置方法比較不同的重油田，收集主干線，注油和生產分開，混合輕油或蒸汽，保護蒸汽管等，并選擇適合當前情況和經濟性的油田井口。計量站的收集和運輸技術。脫水過程。聯合站的原油脫水過程應通過選擇低溫沉降來設計得盡可能簡單，應選擇加熱和脫水設施，并應使用化學試劑來實現低溫脫水。

管道直徑的選擇：管道的散熱量隨著管道直徑的增加而急劇增加。輸油管道的直徑變化一度，通常導致25%至30%的熱傳遞。管道的直徑也會影響泵系統的壓力，傳輸功率等于管道直徑的4-5倍，即小管道的直徑會增加泵的功耗。但是，由于電力消耗占集油器的能量消耗的一小部分，因此與同時引起的熱變化相比，電力變化小。因此，管道直徑的選擇應基于熱條件并考慮水力條件。合理的管徑是提高管道運輸效率的關鍵。上述從井口到中轉站的原油收集和運輸過程，組合站除水的過程和管道范圍的智能選擇是技術的基礎，也是決定集水和集水系統效率的關鍵，提高收集和運輸系統效率的方法。

4.2優化臺站技術

在重油田的開發建設中，通過綜合油田的地形，系統匹配，工藝流程，短期和長期目標，原油流量等因素綜合考慮，制定了油田總體規劃。盡量減少油田數量。換乘站減少了對地面工程建設的投資。優化集成技術的部署可以為稠油油田帶來巨大的經濟利益，并且是提高集輸系統效率的唯一途徑。

4.3加強生產管理，搞好熱能綜合利用

為了提高集輸系統的效率，目前的重油田主要采用注汽吞吐和油煙生產技術。該技術的特點是井口出油溫度的波動較大（從20°C到110°C），并且入口收集溫度高。此時，可以通過監視每個集油站的進油溫度來及時調整低壓加熱蒸汽的消耗量，因此，可以提高能量消耗水平。換句話說，根據實際生產條件，在秋季和冬季，僅將低產的油源，偏遠油井和油粘度源與低壓煙霧混合在一起。春季和夏季的油溫較高，并且所有混合熱量都已關閉。監視站中輸入油的溫度，并及時調整低壓示蹤劑蒸汽的消耗量，以提高能源利用率。

凝結水回收：凝結水直接排入井口和井筒，改造后應取得良好效果。

根據實際生產情況調整低壓伴熱蒸汽：消耗重油田。

加強熱力管道配件的保溫技術：在重油熱采表面工程施工中，擰緊熱管設備的熱交換器時，應采取有效措施維護熱設備，以減少熱管的熱損失，提高管道的傳輸效率。

4.4促進節能石油動力設備和保溫材料的應用，提高集輸系統的效率

節能輸油動力設備的應用：根據生產需要和設備條件，更換與系統容量相匹配的輸油動力設備，并使用節能離心泵。

對于電動機效率和泵效率低的機組，將采用新的機組更換計劃。

對于電動機負載率低，泵與電動機不合理匹配的機組，采用不更換泵而更換電動機的方案，并盡可能匹配。合理的。

對于電動機負荷率相對正常但泵效率較低的機組，采用不更換電動機就更換泵的方案，泵與泵的匹配是合理的。

使用節能的隔熱材料來優化隔熱方法。

關閉油井，以更高的能耗改造以前的生產基地：在開發的中后期進入重油山區。應進行多種技術和經濟指標的現場朗誦和示范。對于在生產和運營中消耗更多能量的過程生產現場，應實施停工或改進措施，以最大程度地減少收集和運輸系統的能耗。

5總結

當前，我國重油田的開發建設已經到了比較成熟的階段，一些關鍵技術已經取得突破和創新。“減少損失，提高效率”是稠油油田開發建設的永恒主題。為了提高集輸系統的效率，進一步加快了科研成果的轉化，降低了實際生產率，采取了一系列提高集輸系統效率的措施。生產和經營成本擴大了重油開發的生存和發展范圍。

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（作者單位：中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司長春采油廠）