油氣開發的關鍵技術改進促進生態效益分析

孫皓，謝志斌 (國家管網集團西部公司新疆輸油氣分公司，新疆 烏魯木齊 830011)

0 引言

在供給側結構性改革下企業可持續發展中，清潔生產[1]是節能減排的關鍵環節。能源企業生產中存在以下問題，如：導熱油泵、卸油泵、凝析油外輸泵等高能耗的設備，能源消耗原料不足的情況；技術工藝中工藝參數及設備運行可根據生產量科學動態調節；技術人員對能耗管理系統不熟練，數據管理不規范，數據存在折標系數不一致等問題；管理不科學，計量器未定期檢定標識，造成誤差；管理考核體系不完善，企業缺少將各能源原材料利用情況進行統計、平衡、分析的部門，對能源消耗指標的制定缺少細化計量，而統計粗放。

1 關鍵技術改進方案

從技術改進所需費用分為：高費、中費、低費和無費4種類型。

1.1 高費技術改進

井區內原油拉運次數多，操作頻繁，拉運距離遠、風險大、成本高。另有井區產水量大，卸車后需處理再注入地層，處理費用高，對電泵井從高架罐出口直接改管輸至站內；及對電泵井和自噴井從高架罐出口增加外輸泵輸至站內以實現產出水就地回注。因原料氣分離器體積小導致進入原料氣分離器的氣體中攜帶大量液體，致原料氣分離器液位升高，操作員需即刻開啟排污泵，以免導致低壓機連鎖停機，造成環境污染及資源浪費；改造后，出口手閥為常開，調節閥控制排量，穩定排污泵電流和排量，減少危害泵。原油、污油、天然氣等腐蝕穿孔數較高，塔一聯合站污水處理管道腐蝕穿孔數比例占全場腐蝕穿孔的56.8%[2]；管道腐蝕穿孔是污水處理裝置本體及工藝管線、注水罐間閥室、污水壓力沉降罐、污水泵房工藝管線發生刺漏。改進凈化水器出口加緩蝕藥劑，在凈化水器加氮封管，在凈化水器前更換新附件，投用緩沖水箱；改排泥池為沉降池和回收池以降低凈化水器進口靜態腐蝕速率和動態腐蝕速率。

1.2 中費技術改進

降低注水系統能耗，隨技術改進、工藝優化及處理介質，塔一聯注水系統已不符合生產要求，且水處理造成很大能源浪費，優化流程實現質量控制及節能減排，降級注水泵合理調整排量、更換小功率泵停冷卻水泵實現注水泵冷卻，直接回收澄清水至凈化水器進口；多區塊地質注水及回灌水共用一套管網，造成很大能量浪費；因來液量波動大，對泵并泵及泵出口單流閥造成影響及安全隱患，通過新建兩臺低壓輸水泵減少注水泵并泵時間。

1.3 低費技術改進

為實現設備高效利用，利用管網氣反輸為氣舉壓縮機供氣，管網氣返輸時，因流量過小致供氣不足，未滿足氣舉用氣量影響原油產量；經增壓機增加氣舉氣量。在用電量增加造成用電浪費，經增加旁通實現在不啟用增壓機下滿足氣舉用氣需求，降低排量過大導致管線震動大的風險。改造前塔一聯裝置，經回收水泵將污水回收至沉降罐進口經事故罐沉降、處理后進行回注；排泥泵和回收水泵24 h運行，造成二級能耗，經改造將二級能耗變成一級能耗，改進污水處理流程。解決空壓機溫高及延長機組壽命，優化改造儀表風，恢復空壓機功效，保障站內儀表風供氣力。清除散熱器盤管水垢和將板式油冷器更換為筒式油冷器，安裝防止油冷器固定側和游動側密封處“O”型圈損傷造成液體串通，更換軸承調整聯軸器平衡，將板式油冷器更換為筒式油冷器，穩定油溫。因污水除油緩沖罐的來液量增大，需頻繁啟停污水泵以及污油泵來控制腔室液位，致使工作量過大，操作越頻繁安全風險越大；經污水直接入沉降罐，而污油是入事故罐儲存以定期進行污油回收，可減少工作量；通過壓差以及調節閥遠程控制，不需啟泵，既節約電也減少了泵維護的費用；將污水經原污水泵旁通流程，并與壓力緩沖罐出口的液進行匯合后進入沉降罐；污油原流程為污油泵增壓后到進站閥組，由于事故罐容量大，定期進行一次回收；恢復原流程進行多次沉降分離，通過流程改造，將污油導入下游流程。熱油系統裝置的供熱系統，擔負著干燥塔的再生、輕烴回收裝置的加熱任務。導熱油爐的運行要求穩定，供熱量波動小。塔一聯熱油爐為立式輻射—對流型盤管圓筒爐，易出現導熱油爐停機現象，冬季甚至發生完全處于停運狀態。熱油爐冬季停運后，靠單臺熱油爐運行的塔一聯熱油爐失去備用功能，熱油系統會處于癱瘓狀態，嚴重將導致停產。通過多種措施降低熱油爐停機次數，實現生態環境效益、經濟效益的統一。注水站水源采用油田產出水代替淺層地表水，實現產出水回注。消除淺層地表水消耗，減少曬水池外排油田水，使得新建的塔之間集輸管線實現油田產出水就地回注。淡水處理裝置污水提升泵出口管線改造，淡水處理裝置不合格，不能滿足淡化水裝置的排量，外排管線管徑偏小，生活污水不能正常外排；鋪設提升泵出的管線，同時分支一條至綠化水罐進口，改造單獨外排泵，供給綠化用水，在綠化水罐旁建造操作閥井。降低油系統儀表油溫，前機組配件老化導致在高溫環境下運行油溫持續上升連鎖停機；單臺儀表風出現故障時，存在自動化儀表控制系統供氣壓力不足的重大隱患。進行更換壓縮機一、二級壓頭，更換油冷器并清理散熱器盤管至流程暢通配置乙酸作除垢劑，再用循環泵沖洗盤管進出口，完成多個循環沖洗周期直到出口水質干凈、流程暢通。同時，采用外界輔助措施降低環境溫度。改造壓縮機，環境溫度在30 ℃以上持續監測儀表風油溫低于目標油溫[3]。

1.4 無費技術改進

優化注水實現節能減排，因離心泵泵效低、地質注水及回灌水共用一套管網造成浪費，來液量波動大，出現啟一臺泵過小，而兩臺泵又過大，頻繁間斷性并泵對泵及泵出口單流閥造成較大影響。對注水泵進行降級處理合理調整排量、更換小功率泵停冷卻水，經自壓實現對注水泵的冷卻將澄清水直接回收至凈化水器進口。調整抽油機工作制，實現節能降耗，因供液不足的連續生產中，泵效低，增加能耗，損傷泵和抽油桿，降低抽油機的壽命；制定間抽制，提高單井產能，合理的抽油機啟停時間，跟蹤間抽效果，連續監測示功圖、動液面和產量變化以優化調整；組裝成撬電機驅動往復式壓縮機，增壓處置后的天然氣，輸送到塔二聯，再統一增壓外輸至輪南，停運前塔一聯三臺增壓機實行“兩備一用”。

2 結語

經高費用技術改造減少拉運造成的環境污染，節約水資源，減少廢水廢氣的排放，改善了生態環境，提高了生態效益；中費用技術改進減少天然氣造成的空氣污染；經低費用技術改進節約用水、降低水污染，減少大氣及水污染以實現節能降耗；經無費技術改進減少二氧化碳和氮氧化物，減少污染。此外，油氣開發中，利用大數據構建企業云體系結構管理關鍵技術。