油田原油集輸工藝關鍵技術研究

翟夢柯

摘 要：基于提高油田原油集輸工藝水平的目的，圍繞此課題做簡單的論述，總結集輸工藝關鍵技術，共享給相關人員參考。根據技術研究與創新以及應用總結，主要圍繞原油脫水與節能降耗等入手，加大工藝技術的研究與探索，實現對技術的優化，創造更多的效益，達到降本增效的目標，同時推動節能化發展。

關鍵詞：油田;原油集輸工藝;關鍵技術

目前，我國石油行業快速發展，帶動著原油集輸工藝的發展，很多油田都已經構建完善的工藝體系。構建的集輸系統，涉及到集油和脫水以及穩定等環節，工藝流程比較復雜，同時潛在安全風險。這需要嚴格把控集輸工藝技術，實現對技術的持續優化與改進，不斷提高集輸技術水平，防范安全事故的發生，促進企業持續化發展。

1 油田原油集輸工藝主要技術分析

根據集輸工藝的運用實踐總結，關鍵技術手段如下：

1.1 原油脫水技術

油藏運動中原油與水，經常攜帶且溶解很多鹽類，例如KCl與CaCl等。除此之外，油氣中還有著很多水與泥沙等。通常來說，開采的早期原油不含水，多數鹽類以結晶的形式存在于原油中。進入到中后期，原油含有很多水與鹽類。考慮到其影響原油的質量，同時增加原油集輸的能源消耗，甚至造成設備腐蝕，因此要采用脫水技術對其進行處理。多運用物理法與化學法等實現處理，例如重力沉降技術，主要是根據原油與水密度差異，根據重力實現油水分離;再比如，生物脫水技術，主要借助微生物的破壞力，改變原油乳狀液特性，實現原油脫水處理。

1.2 節能降耗技術

油田開采能源消耗很大，成本水平較高，尤其是原油集輸工藝。基于此，企業高度重視油田原油集輸工藝的節能，不斷加大技術研究力度，引入新技術與新工藝，降低能源消耗，達到降本增效的目的。采用的節電技術，通過提高機泵系統運行的效率和管網節能降耗水平，引入動態無功自動化補償技術手段以及熱能技術等，實現對電能的節約與高效利用;采用的節氣技術，主要包括不加熱集油流程與密閉集輸流程等，同時引入太陽能輔助采油技術與冰凍法處理含油污水技術等，達到節氣的目的。

2 油田原油集輸工藝主要技術的創新

2.1 案例概述

以某油田為例，運用全流程節點分析方法，對油田原油集輸系統進行分析，梳理當前存在的技術難題，主要如下：①原油集輸系統能源消耗的評價分析方法缺少系統性，并且無法兼具全流程與全壽命周期;②采用的原油集輸系統工藝流程能源消耗節點多，難以實現優化與簡化;③設備選型與運行缺少精細化，難以達到控制系統最優化與換熱模式最佳水平。對于上述問題，提出基于原油集輸工藝流程的能量節點分析方法，根據工藝流程主線條，以生產設備為節點，圍繞物料平衡和能量平衡入手，開展能源收入量與有效利用能以及損失量的平衡關系分析與評價。基于原有的原油集輸節能技術，引入了納米絕熱保溫油管，支持稀油生產。除此之外，基于傳統技術進行改進與優化，引入太陽能技術與空氣能源等，實現對原油集輸系統的能源消耗控制。現結合其技術的應用進行分析。

2.2 技術應用分析

采用的原油集輸系統，指的是將分散的油井生產的石油與伴生天然氣等有效集中，經過相應的處理與初加工后，將達到合格標準的油與天然氣外輸到煉油廠以及天然氣用戶。從油田開采實際分析，普遍面臨著含水率不斷升高和其他問題。采用的原油集輸系統作為主要環節，系統的適應性不斷變差，能源消耗占據生產總能耗的65%，為主要耗能單元。對于上述問題，圍繞系統與工藝以及設備等方面入手，加大對耗能設備的分析，重點解決煙氣余熱資源化利用問題、井筒散熱損失問題等，運用全流程節點分析方法，開展問題的分析，提出技術優化措施，降低能源消耗。將系列創新技術推廣應用，共計回壓自控技術改造電熱器191套，推廣應用井筒納米隔熱保溫技術、新能源原油集輸加熱裝置，同時進行加熱爐煙氣余熱改造以及儲油罐頂保溫改造等，獲得不錯的成效，每年能夠節約天然氣955萬方，能夠節電506萬kWh，通過節能降耗節約成本1501萬元。

2.3 節能降耗的成效分析

通過全面分析與評估，從數百節點與上千條數據內確定出來6個能源消耗關節點，排查到9個系統問題，為提高能源消耗尋找到突破口。基于原油集輸節能技術，同時推廣納米絕熱保溫油管技術，實現對地面工藝的簡化與優化，同時高效利用采出液的油藏熱量，實現地面常溫集輸，整體的節能效果突出。技術研究期間，對技術應用成本高和相關問題，通過不斷計算與模擬，優化油管組合方式，最大程度上利用地層熱能，以此降低設備投資與運行成本。從新型能源的應用分析，運用單井空氣熱源泵與計量站太陽能以及空氣能組合加熱技術等，使得傳統加熱系統得到優化，增強了對作業環境的適應力，促使設備能夠在惡劣條件下高效能運行。基于注汽鍋爐煙氣冷凝技術的應用，同時開展加熱爐煙氣余熱資源化利用技術的優化，改變了加熱模式，將煙氣余熱應用到站內原油或者戰區采暖供熱，實現多冷源梯級利用，提高余熱資源的利用率。通過技術的不斷創新與優化，推動油田綠色化發展[1]。

3 油田原油集輸管道運行管理技術的總結

3.1 長輸管道降凝與減阻技術

油田原油集輸工藝的運用，開展原油收集操作時，為確保原油的流動性，通常要采取降低凝固點以及黏度的方法，例如加熱保溫法與物理法以及化學法。每個技術應用節點，都是油田原油集輸工藝運用的控制重點，要不斷加大技術問題的梳理與研究，提出潛在的問題，加大技術研究與創新，提出改進與優化的措施，促使技術價值得到實現[2]。

3.2 長輸管道的運行監測

根據油田原油集輸工藝的應用實踐總結，長距離輸送管道的運行檢測主要應用以下技術：

3.2.1 涂層檢測技術

在管道不開挖作業的條件下，開展涂層檢測作業，充分利用專業化設備，開展非接觸性的質量檢測，評估涂層的整體性能，例如涂層老化與破損等，實現對缺陷數量與大小的全面化分類統計。依據檢測結果的結果進行評估，提出優化與改進的措施，落實管道維護措施，保障管道安全穩定運行。

3.2.2 管道內檢測技術

借助無損檢測設備，使得清管器可以在管道內部運動，同時使用實現信息采集功能與處理功能以及存儲功能等集成的管道缺陷檢測器，實現對管道缺陷的全面排查與反饋，明確缺陷及所在的位置，為缺陷處理提供支持[3]。

3.2.3 三相分離技術

一般來說，原油的開采，多會帶有水與伴生氣體，極易給設備以及儀表等造成損失，若引發閥門堵塞或者管線損壞等，則會給原油輸送工作的開展帶來不利的影響。采用三相分離技術手段，運用油氣水不相容的特點，以及相間密度差技術原理，實現對設備內部結構的優化，達到油氣水有效分離的目的。使用兩相分離器，實現對氣體的分離，再借助三相分離器實現油氣水的分離。

3.2.4 管道防腐技術

整個油田原油集輸工藝系統，每個環節都可能產生管線腐蝕的問題，威脅著管道運行的安全性，同時潛在環境污染的風險，給油田運行帶來很大的風險。若發生安全事故，極易造成重大損失，因此要做好管道防腐工作。實踐中積極推廣應用硫化氫電化學腐蝕防護技術和防腐涂層技術等，結合管道與工藝節點的特點，選擇適宜的防腐方法，實現對管道的高效處理，以免引發安全問題[4]。

4 結語

綜上所述，油田原油集輸工藝的運用，能夠滿足生產的需求，達到增加生產效益的目的。其中，原油脫水技術與節能降耗技術為關鍵。文中結合實例，分析了某油田原油集輸工藝運用存在的問題以及其采取的技術創新方法，總結了關鍵技術的優化經驗。

參考文獻：

[1]張天成.油田高含水期油氣集輸與處理工藝技術探討[J].化工管理，2019（36）：222.

[2]趙彪，楊錕，馬銳，馬強，權小利.關于采油廠地面集輸工藝適應性的研究[J].化工管理，2019（35）：247.

[3]蘆程，何曉，連參軍，吳建華，凌建磊，梁昌晶.陸上老油田集輸系統整體簡化優化技術應用[J].油氣田地面工程，2019，38（05）：28-33.

[4]齊海龍，呂文斌.油田原油集輸工藝關鍵技術分析[J].化工管理，2018（07）：162.