新時期提升油田油氣集輸效率的有效措施探索

王琦(大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

近年來，我國油田油氣產量逐漸降低，但其含水量越來越高，現如今，以往的油田油氣集輸系統處理能力已經遠遠無法滿足實際需求，處理能力不強，所以存在很多問題，主要包括效率不高、高消耗等等。因此，在這種情況下，必須要進一步優化改造油田油氣集輸系統，以提升油田油氣集輸效率。

1 油田油氣集輸系統的現狀分析

要想使油田油氣集輸處理系統安全穩定運行，需要不斷完善油田油氣集輸系統，減少系統的能源消耗，保證油氣技術處理工藝流程從復雜變成簡單化，采用集中處理工藝流程，而且用三級布站方法代替兩級布站方法，利用集中處理站的施工，縮短油田油氣集輸管路系統長度，縮短卸油運輸距離，進而避免集輸系統產生較高的建設成本，提升油田油氣集輸系統的自動化管理效率，方便集中自動化管控，使油田油氣集輸系統可以朝著智能化管理的方向不斷發展[1]。并且更新改造已經出現老化情況的油田油氣集輸設備，比如：對分離器設備進行更新改造，進而大大提升油氣水分離處理水平。在最大限度上保證設備安全穩定運行，做好自動化儀器儀表投入工作，利用自動控制系統，對油水界面進行智能化管理，發生存在冒罐的問題，進而導致油田油氣集輸系統在實際運行中出現問題。此外，必須要不斷更新一些能耗較高的設備，比如：選用泵機組以及的運用具有節能性能的電動機驅動等等，進而使電能消耗明顯減少；也可以節能設計泵機組，這樣有利于提升泵機組的運行水平，保證油田技術處理獲得更多的效益。

2 當前油氣集輸系統存在的主要問題

油田從剛開始開采到原油耗盡是相當漫長的過程，然而在該階段，原油產量越來越少，而且原油上有了更多的水分，到后期就會邁入高含水開發期，有些站庫容易出現大馬拉小車的情況，也有很多設備和管網存在一些問題，比如：高能耗以及老化等等，如果油氣田到了開采后期，必須要及時更新這些設備，需要及時的優化改造集輸系統，也要解決以下幾個方面的問題：

(1)油氣處理設計水平和實際生產效率不匹配，浪費大量的能源，在油氣處理中需要投入很多資金。

(2)站庫設備在很早以前就已經投產，經常出現老化的情況，能源消耗相當高，效率不高。

(3)就集輸管網來講，經常出現腐蝕穿孔的現象，有重大的油氣損失，既不安全，又不環保，也就是說增加風險和污染環境。

3 新時期提升油田油氣集輸效率的有效措施

在新時期下，為了可以油田油氣集輸效率，必須要采取有效的改善措施，具體表現在以下幾點：

3.1 不斷優化油氣處理區域

就油氣集輸來講，其主要原則是確保生產能力匹配設計能力，以確保油氣處理區域的完善和集中處理，通過不斷完善油氣處理工藝，減少不必要的處理工藝流程，縮減油氣處理規模，而且有必要的話，可以停止運行原油電脫和少數脫水設備，盡可能降低能耗，以免在油氣處理過程中產生過高的成本。

3.2 選用優質的節能設備

設備使用時間久了，勢必會導致高能耗，所以必須要運用全新的工藝和技術來改造有關設備，以保證油田油氣集輸效率得到顯著提升，減少能耗。而在這里最關鍵的是改造重要消耗設備，比如：負壓螺桿壓縮機、鍋爐等等，而且需要積極完善其參數的變化和運行設備采用的變頻調節技術，進而大大的減少能耗，確保所有設備都安全穩定運行。

3.3 改造鍋爐和加熱爐

最近幾年，研制出越來越多種類的節能高效鍋爐，WNS全自動燃氣蒸汽鍋爐的存在，導致站場集輸效率有所變化，此鍋爐有很多特征，不僅有很高的熱效率，而且在運行過程中很少發生故障，安全性和穩定性都比較高，結構也相當緊湊，有比較強的負荷能力，自動化控制水平高，整個安裝過程中不需要花費過多的時間、人力和物力[2]。同時，此鍋爐是臥式內燃三回程全濕背式火管鍋爐，從鍋爐首個回程運用的波紋爐膽，到之后兩個回程運用的螺紋煙管，其除了有比較大的受熱范圍，熱效率也比較高，這些都充分表現了提升效率。其中，鍋爐是微正壓燃燒，而且爐膛內部偏多的空氣系數能夠嚴格控制在約1.1，因而其有相當高的燃燒效率，但是風機電能不會產生較高的小號，應該結合有關的需求，使用適合的燃燒器，從某個角度來看，燃燒技術是比較完善的，具有較強的自動化控制能力，啟動和停止的速度都比較快，而且不會消耗很多氣量，這些都是傳統鍋爐不具備的優勢，只有新型鍋爐才具有這些優勢[4]。此外，改造加熱爐，需要注意以下幾點：首先，選擇和使用全自動燃燒器，這樣除了可以提升燃燒效率，也可以確保加熱爐穩定運行。其次，調整和優化加熱爐結構，在確保安全的基礎上，使運行效率得到大幅度提升。然后，適當擴大加熱盤管面積，讓加熱爐殼體在實際運行中不會產生過大的壓力。最后，對新型保溫材料和保溫結構進行充分利用 ，盡量將加熱爐表面散熱損耗控制在最小化，以提高運行效率。

3.4 選用耐腐蝕管道

在優化改造有關的設備后，必須要改造集輸管道，對某條運輸管道應該暫時停止施工，將其更換成新型材料管道，其具有良好耐熱性能和耐腐蝕性能，在很大程度上可以減少油氣在實際集輸中的不必要耗損，降低管道穿孔事故的出現幾率[5]。從某種意義上來看，這是提升技術水平的主要途徑。通過選用防腐管材和管道內壁防腐工藝，可以防止由于多次穿孔和腐蝕而導致很多油氣被；如果油氣集輸管網有許多安全隱患，這時必須要采取適合的保溫方法，以降低管道的散熱損失，而起始點改造主要體現在兩個方面，一方面是凈化油外輸管道，另一方面是油氣集輸干線，這樣做的目的在于降低有關資源損耗，比如：天然氣、原油等等；在油田實際開采中選擇和使用管道時，應該選擇金屬管，而且保證所選金屬管具有較強的承壓能力，這種管道不容易被機械和人為損壞，然而不具有較強的耐腐蝕性，所以通常適用范圍不是很廣，通常是在油田后期含水量偏高的開采集輸中應用[6]。同時，就鋼骨架復合管來講，即便具有較強的耐磨損能力和耐腐蝕能力，然而其容易受到人為或者機械損壞。除此之外，也有其他的鋼管，即內車玻璃鋼管。其囊括金屬管和非金屬管的全部優勢，然而也有一些缺點，那就是對施工有相當高的要求，制造成本也相當高，所以在油田開采中幾乎不會選用這種類型的鋼管。

4 節能改造項目的經濟性

某油田油氣技術系統優化改造項目已經在2018年正式投入生產，系統穩定運行。大量的實踐證明：利用將兩個聯合站作為中轉站，縮減站內運行設備設施，減小規模，顯著提升油田油氣集輸系統技術效率，降低生產成本；該油田的原油主要在第三個聯合站集中電脫水，安全處理，合理利用站內各個設備，提高設備負荷率，自然就可以提升設備效率；對于不同聯合站之間的連接管道，需要進行科學的調整改造，使油田的原油外輸道流向發生變化，盡量不要接近建筑物，更加不能占用村莊，一旦發現安全隱患，必須要及時消除。而改造前和改造后重要節能指標比較如表1所示。

從表1中不難發現，油田油氣集輸系統經過改造后，系統效率得到大幅度提升從46.2%上升到54.5%，站效也從53.6%上升到58.1%。而噸油綜合能耗和噸液綜合能耗都有所下降，分別是從26.44%降低到22.78%、從1.57%降低到1.28%。并且處理系統平均耗電量從449.2(萬kW·h)降低到218.33(萬kW·h)，處理系統年平均耗氣量從325.4(萬kW·h)降低到168.3(萬kW·h)，減少電能消耗。

表1 改造前和改造后重要節能指標比較

5 結語

總而言之，油田全部油氣產量都是相對固定的，開采時間久了，含水量必定會偏高，而且油氣的集輸設備和管道使用時間久了，也勢必會出現老化的情況，所以在這種情況下，必須要不斷優化油田油氣集輸管道，制定有效的措施，比如：不斷優化油氣處理區域、選用優質的節能設備、改造鍋爐和加熱爐以及選用耐腐蝕管道等等，這樣可以使油氣集輸效率得到提升，降低維護成本，進而更好地促進企業和國家穩定發展。