提高設備運行單耗管理以降低集輸系統能耗的措施

陳偉，肖開陽，曾慶林(青海油田地面集輸工程公司，甘肅 敦煌 736200)

1 設備運行單耗管理概述

設備運行單耗通常情況下是指設備單體運行時所帶來的損耗，此類損耗主要是針對一些消耗較大的設備，實行管理的目標是要明確設備的損耗指標。并對其進行定量和定性分析，依靠外部措施來調整相對應的施工方法和施工工藝，防止設備在運行過程中損耗過大，并且及時處理此類不合理情況的發生，有效提高設備的生產效率。管理屬于一種外加的概念，通過外部附加的行為，確保設備在運行過程中的效果，通過調整單向設備，使整體的生產效果最大化，進而實現節能減耗，實現整體的管理目標。隨著我國可持續發展理念的提出，對設備的單耗管理要求也在不斷提高[1]。

2 集輸系統能耗分析

2.1 油氣集輸系統能耗的特點

集輸系統中所產生的能耗會隨著油田的開發而不斷增加，系統能耗在運行過程中具有以下幾個特點：第一，油氣處理難度越來越大并且能耗較高，尤其在進入開發后期階段，開發難度與油氣處理難度都會增加，油氣能耗也會呈現出不斷上升的趨勢；第二，油氣田在生產過程中所使用的設備較多，設備的散熱量不足，導致設備的運行效率降低，例如加熱爐的運行效率小于75%；第三，集輸系統為了能夠獲取熱能，大多數情況會采用高品質的石油來作為燃料，成本更高；第四，油田在生產過程中會消耗大量的電量，并且當前集輸系統中對電力和熱力的利用率降低，電網供給了大部分的電力，加熱爐多用于熱能的供應。

2.2 集輸系統能耗原因分析

首先，集輸系統的發展與現代化開采模式存在著非常明顯的差異，隨著油田開采技術的不斷創新，其開采模式也在發生著變化，但是油田集輸系統中仍然采用傳統的集輸工藝。傳統的技術工藝能耗較高，并且也會受到自然環境的影響，因此很難適應現代化的開采方式。另外，由于傳統技術工藝與現代化開采模式之間存在著明顯的差異，因此就會對油氣資源的運輸和儲存產生影響[2]。

其次，油水處理難度的增加。隨著油田開采技術的不斷發展，越來越多的先進技術和設備應用到油田開采中，并且隨著油氣應用的廣泛推廣，油田在開采中水質發生著明顯變化。依靠傳統的油田集輸系統對油水進行分離必然會導致分離難度的增加，因此要在油水處理難度不斷加大的情況下做好油水分離工作，對現有的集輸系統進行改進和創新。

最后，資金無法及時到位，集輸系統中的設備落后。在實際開采過程中，企業為了能夠有效降低開采成本，必然會減少對相關設備的巡護檢查，這就給正常工作的開展埋下安全隱患。如果企業想更換全部設備，必然會投入大量的資金，這種情況會直接影響到企業的正常收益，但如果不對設備進行改造和升級，必然會增加集輸系統的能耗。因此降低集輸系統的能耗，提高能源的利用率，需要確保資金的及時到位[3]。

3 集輸系統節能研究進展

目前很多學者對集輸系統的節能研究，已經做出了大量的工作，并且取得了很好的應用效果。

(1)對各種能耗設備進行測試試驗，并結合聯合站的能耗數據進行分析，利用熱力學相關知識進行計算分析，油田在進入高含水階段后，相關設備的能耗會逐漸上升；加熱爐工作效率不高，沉降管保溫效果不好，導致大量能耗的浪費，加上原油脫水工藝不合理，相關系統的工作效率較低，在此基礎上需要對脫水設備進行改進處理，加強保溫措施，利用變頻調速設備實現節能降耗。

(2)將集輸系統作為研究對象，用平衡模型對系統中的活用平衡系統進行研究，同時對現有的工作狀況進行評價，發現集輸系統能耗不合理的環節，并找出相應的節能方式，為集輸系統的節能改造奠定基礎。

(3)將集輸系統作為研究對象，建立能量平衡模型，對現有的集輸系統能源利用率進行評價，計算找出薄弱環節，同時根據研究結果制定相應的級數系統利用方法，在理論上推動集輸系統的簡單改造。

(4)研究熱泵余熱回收工藝的原理，重點分析熱泵技術在實際應用的條件和產生節能、增加經濟效益的方法。針對典型的余熱回收系統和集輸系統，對余熱回收系統進行分析，研究余熱回收利用的具體措施，同時重點分析系統中所出現的關鍵問題，為熱泵技術的應用奠定基礎[4]。

4 提升設備運行單耗管理的方法

4.1 定制指標

根據設備的工作參數，明確設備在最高工作效率情況下的相關參數信息，通常情況下額定參數的實現就是整體工作效率的最大化。在實際工作過程中，由于損耗等因素的存在，相關設備在運行時很難以最高功率進行工作，很多時候只能實現自身的高效工作。結合目前我國設備工作參數的額定數值，92%認定為設備的最高功效，在此種模式下可以通過公式計算得出設備在運行過程中的消耗數值，然后得出相應的目標期望值。

4.2 統計歷史數據

設備運行存在一定的規律，因此設備在運行過程中都會記錄在冊，同時會形成相應的歷史數據，確保每一臺設備在運行過程中的歷史數據都能回溯分析，從而保證單耗數據排列呈現出一定的順序。并且排列順序都會存在一定的階段性，在分析時截取多個數值，針對此類數據進行分析，確定所對應的設備單耗數值。

4.3 做好對應的變化分析

設備在正常使用過程中，由于事前所發生的可能性較多，進而可以判斷出所對應的消耗原因，并了解其消耗所發生變化的具體內容，制定出相應的模板數據。一旦數據超出模板種類，就能夠在第一時間發現，并且及時尋找問題原因，將真正的生產和單耗變化進行充分結合，通過這種形式可以提高設備的管理能力，從而有效提高設備的管理效果[5]。

4.4 現場實施

良好的管理計劃，在制定過程中需要對現場的實際情況進行了解，工作人員在進行具體分析時，一旦發現設備的運行數據相對減少，就要采取措施，分析設備數據，確定數據是否處于穩定的范圍內。同時多方面尋找設備效率較低的原因，在第一時間內發現問題，并采取有效措施進行解決，確保設備的整體工作效率能夠及時提高。設備的運行需要現場的良好管理，因此工作人員在實際工作過程中需要肩負起設備管理的責任感，將設備的整體運行效果全面提高。

5 集輸系統節能降耗的保障措施

5.1 完善管理組織機構體系

從目前油田企業集輸系統管理組織結構可以看出，很多企業在管理工作過程中存在結構體系不完善的狀況，職位功能交叉，企業沒有設置專門的節能管理人員，對集輸系統的能源管理進行統計分析。因此建立一套完善的能源管理組織體系，對提高集輸系統的節能降耗尤為重要，也是進行能源管理工作的重要基礎。針對能源管理的每一個崗位，必須設置合理的人員，每個人都應當充分了解自己的崗位工作。這樣就會形成上級對下級下發能耗指標，下級向上級負責的內部承包責任體制，一方面能夠幫助油田企業將節能降耗目標落實到個人，有利于整個集輸系統能耗指標的完成，另一方面又能夠為能源管理的決策和監督提供必要依據，形成信息快捷的現代化能源管理網絡體系結構。

5.2 制定完善的能源管理規章制度

能源管理制度是集輸系統節能管理的重要決策依據，不同地區的法律法規為企業的節能工作提供了必要的約束，也為企業的集輸系統目標構建提供了決策性建議，一切的節能管理工作都應在國家相關的法律法規內進行操作，遵守國家法律，堅持依法節能。隨著油田企業的不斷發展以及外部環境的變化，在進行集輸工作過程中，需要制定相應的能源管理制度，促使油田企業向著更加節能的方向發展。另外，企業需要深入研究國家的政策內容，在實際運行過程中利用政策優勢申請各類節能技術，并對優惠政策內的產品和工藝技術進行推廣使用，從而實現能源節約和經濟效益雙豐收。

5.3 改進能源使用結構

改進能源使用結構是實現企業集輸系統提高工作效率、降低能源消耗最為直接的途徑。從目前油田集輸系統能耗評價中可以看出，能源使用水平不僅包含技術效率評價，還應符合實際的能源使用情況，為了能夠生產出更多的油氣資源，系統勢必會消耗更多的能源。

能源利用結構可以充分反映出油田企業在集輸系統中各種能源消耗的比例關系，當前油田企業集輸系統利用結構不夠合理，盡管消耗比例明顯下降，但從總體上看能耗數量依然較多。因此企業需要根據自身的實際情況，進一步挖掘各種有效措施來提高集輸系統的工作效率，減少在計數系統中的能源消耗，推廣使用新型產品，同時應當積極利用回收余熱，不斷優化能源結構。

5.4 管理決策支持系統

油田集輸系統的能源管理工作是一項非常龐大的工程，在運行過程中會包含各種不同的子系統，因此要想實現科學有效的能源管理，就必須搭建能源管理決策系統，支持能源管理決策。結合集輸系統的要素組成，提出相應的改進措施，從而提高油田集輸系統的運行效率。

集輸系統能源管理決策支持系統主要包括數據層、管理層和決策層。首先需要建立能源管理數據庫，其中主要包含的內容為工藝技術數據庫、生產經營數據庫等。這些能源數據庫的有效建立可以實現能源管理數據的有效儲存，然后在能源管理數據庫的基礎上建立集輸系統能源管理信息平臺，并且在該平臺上建立各種信息系統和能源信息統計系統，最后結合信息平臺，通過對各種信息的分析獲取相應的管理成果，從而使信息充分整合，并以此為基礎，建立能源管理智能決策系統。

5.5 開發推廣利用先進節能技術

能源消耗設備和能源利用集輸工藝是目前企業實現節能管理的重要環節，同時也是影響集輸系統能耗水平高低的關鍵因素。目前我國多數油田企業的設備發生老化，并且負載率較低，導致整個集輸系統的工作效率明顯下降，從而影響油氣資源能源利用率。因此企業需要加快設備的更新換代，不斷優化設備參數，增強設備的利用效率，并且應當積極推廣利用先進的節能技術。

5.6 注重節能宣傳培訓

建設節約型社會是我國所實施的一項重要工程，也是黨和國家領導人多次提出的重要決策。企業只有實現人人節約，才能夠真正構建節約型社會，也只有這樣，企業才能夠稱得上資源節約型企業。

同時應當增加集輸系統節能降耗的宣傳培訓工作，通過宣傳教育可以有效提高集輸系統中的工作人員的節能意識。但從總體上看，部分工作人員的節能意識仍不高，有的單位領導甚至對節能工作的認識程度不足，對節能工作推廣方面的重視程度欠佳。這就需要各級管理部門充分利用宣傳培訓模式，在思想上得到有效統一，深刻認識節約對于企業發展的重要性，增強員工的節能環保意識。在實際工作過程中利用多元化的方式對員工進行培訓，積極參與各種節能活動，可以有效增強員工在工作過程中的節能意識，為實現油田集輸系統的節能降耗奠定基礎。

5.7 采用變頻技能

石油開采規模越來越大，油氣集輸的運作量也在不斷增加，原油生產中機械設備的數目呈現出上升趨勢，這些相關設備在運行過程中需要較高的電能，因此運轉速度一般不會發生改變，導致原油設備使用頻率、效率不高，相關設備的流量得不到及時調整。利用變頻電源能夠及時調節相關設備的運轉速度，并且調整設備流量方式，不僅不需要節流閥來進行操作，而且還能夠有效推動整體集輸系統的工作效率。

6 結語

綜上所述，設備的單耗管理是油田企業產能決策中的一項基礎性工作，也是降低集輸系統能耗的重要方式。文章通過分析油氣田行業在生產過程中的能耗過程以及運作特點，了解在集輸過程中產生能耗過大的原因，提出相應的改進措施。加強節能宣傳培訓工作，為油田的科學化管理以及節能降耗工作提供建議。