王洪明 霍慶軍 喬晶鵬(大慶油田有限責任公司第六采油廠)
喇嘛甸油田節能工作回顧與展望
王洪明 霍慶軍 喬晶鵬(大慶油田有限責任公司第六采油廠)
“十一五”期間,喇嘛甸油田針對特高含水后期油田開發的特點,以科技創新為支撐,進一步發展節能降耗技術;以精細管理為基礎,進一步深挖節能降耗潛力,圓滿完成了“十一五”各項節能任務。面對“十二五”,喇嘛甸油田又確立了“綜合能耗三年不升”的節能目標,按照“地下與地上一體化、技術與管理協同化、能效與效益最大化”的節能工作思路,扎實推進喇嘛甸油田各項節能工作的開展。
喇嘛甸油田 節能工作 回顧 展望
“十一五”期間,喇嘛甸油田依托“三位一體”的節能新模式,進一步豐富了立體節能戰略的內涵,確保了綜合能耗的逐年下降。油藏工程以無效循環治理為根本,通過無效循環識別與治理技術,實現地下源頭節能;采油工程以提高用能效率為手段,通過機采井節能技術配套,實現舉升過程節能;地面工程以優化、簡化為目標,通過注水、集輸、供配電等系統的多技術集合,實現運行過程節能。
“十一五”以來,喇嘛甸油田以“控制無效注采循環、提高有效注入”為調整原則,以試驗研究為先導,綜合調整為基礎,挖控結合為手段,加強了無效注采循環的治理。在深化儲層精細解剖、搞清砂體分布特征基礎上,通過綜合應用各種監測資料、電測曲線及數值模擬,搞清了流體在儲層中的流動規律及大孔道分布情況,掌握了無效循環形成的時間、區域、層位、方向。“十一五”以來,共完成6個區塊、1568口井的無效循環部位的識別,為有效治理低效、無效循環奠定了基礎。
通過精細注水結構調整、產液結構調整,合理控制無效注水和無效產出。“十一五”以來,年均控制無效注水230×104m3,較“十五”期間提高11.5%;年均控制無效產液206×104t,較“十五”期間提高8.3%。“十一五”期間累計實現控制無效注水1040×104m3,控制無效產液915×104t,實現節電8875×104kWh。
“十一五”以來,采油系統圍繞提高用能效率,加強了舉升工藝的優化。通過應用電動機合理匹配、整體參數優化等抽油機井成熟節能技術,實現抽油機井優化節能。累計實施抽油機井節能措施1915口井,實施后喇嘛甸油田平均系統效率提高了2.2個百分點,單井能耗降低1.45 kW,節電3209×104kWh。通過應用變頻控制、節能控制柜(軟啟)等電泵井節能技術,實現電泵井控制節能,節電1928×104kWh。通過應用電動機直驅、節能控制柜等技術以及加快雙轉螺桿泵等措施522井次,實現螺桿泵井規模節能,節電2618×104kWh。“十一五”以來,機采系統共實施節能措施2655井次,累計實現節電7755×104kWh。
“十一五”以來,地面系統圍繞控制能耗規模,立足方案優化、設計簡化,加強了系統剩余能力的綜合利用。產能建設上,在新鉆井增多的情況下,通過對已建設施調整改造,力爭不新建轉油站、污水站和注入站,各環節盡量采用節能新技術;注水系統上,積極推廣系統降壓、注水泵梯級配置等技術;集輸系統上,加大轉油站合并、簡化力度,全部實施常溫集輸;供配電系統上,對高耗能變壓器實施節能改造和更換。同時,熱泵、聚能、太陽能等技術的推廣步伐也進一步加快。“十一五”以來,地面系統通過優化設計,共少建各類站56座,更換高耗能泵、設備353臺,應用各類節能技術18項,累計實現節電7074×104kWh,節氣886×104m3。
1)制定能耗新標準,抓住制約節能管理工作的“點”。通過對機采、集輸、污水、注水、注聚、供配電等六大系統的分析和現場試驗研究,確定了44個生產節點節能新標準。
機采系統抽油機井平衡率由過去的85%的合格標準提高到90%~100%的節能標準,提高了5個百分點以上;皮帶松緊度、盤根松緊度由過去的簡單經驗管理,量化為可操作考核指標。集輸及污水系統根據泵、加熱爐的型號、運行時間等,細化和提高了不同類型節能設備的效率考核標準。注聚系統將熟化罐高低液位設置由原來的80%、20%調整為85%、15%,每一罐液熟化量多出10 m3,1天減少6罐母液的熟化量,每天可節電1080 kWh。通過對標分析、經驗共享,原來制約著油田70%以上的能源消耗的節點,通過細化管理,年可實現管理節電500×104kWh,節氣300×104m3。
2)開展電力分級計量管理,抓緊電力消耗上升的“線”。由于種種原因,油田電力消耗一直沒有實現分開計量。2007年,采油六廠突破常規電力分礦計量思路,在保證“零投入”的前提下,針對錯綜復雜的供電線路,以“系統區塊化、交叉簡單化、計量組合化、問題具體化”為思路,在廠、礦這一層次,利用“劃分、劈分、再組合”方法,實現了4個采油礦及試驗大隊的電力分礦計量,在油田公司所屬采油廠中率先實現了電力分礦計量考核。
在礦、隊這一層次,通過推廣第三油礦“兩分一控”節電管理法,將電力消耗指標分解到站隊進行節獎超罰,成功實現將節能壓力下傳的目標,充分調動了全體員工參與節能降耗工作的積極性。
3)深挖過渡帶節氣潛力,擴大不加熱集輸工作的“面”。為確保常溫集輸整體節氣效果,在繼續實施大規模不加熱集輸、不斷提高集輸標準的基礎上,又在喇591轉油站通過合理匹配單井最小摻水量,控制摻水匯管壓力等措施,實現擴邊井冬季周期性不加熱集輸;在喇411等降溫集輸轉油站,通過優化單井摻水量,使摻水溫度平均又降低了5℃,年新增節氣69×104m3。
2009—2010年冬季實施不加熱集輸聯合站7座,不加熱集輸轉油站35座,降溫集輸轉油站12座,不加熱集輸井2499口,降溫集輸井894口,實現年節氣4542×104m3,節電1167×104kWh。“十一五”以來累計節氣17878×104m3,節電 4525×104kWh。
回顧“十一五”,在生產規模不斷擴大的情況下,喇嘛甸油田綜合能耗由“十五”末期的30.63×104t標煤下降到2010年的29.20×104t標煤;噸液綜合能耗由3.95 kg/t下降到3.84 kg/t。
大慶油田公司對節能工作歷來高度重視,重組以后更是專門成立了質量節能部主抓公司節能工作。2010年公司首次將“噸液綜合能耗”指標納入對采油廠的考核,并在電、氣、油等能源消耗上實行了指標控制,公司這一層面也面臨著很大的節能壓力。
為了進一步降低能源消耗,最大限度地分擔公司的節能壓力,在公司開發會議及廠職代會上,喇嘛甸油田做出了“綜合能耗3年不升”的承諾。作為公司產能大廠,同時也是耗能大廠,要實現由耗能大廠向節能大廠的本質轉變,目前還面臨著許多困難和矛盾。
1)根據開發預測,“十一五”末期新增產液1525×104t,地面系統年新增用電負荷3447×104kWh,新增用氣負荷399×104m3;油井由2006年的2997口上升到2010年的4021口,注水量由8197×104m3上升到10418×104m3,預計電能消耗將由11.5×108kWh上升到13×108kWh。生產規模的擴大對節能降耗的壓力加大,指標控制的難度越來越大。
2)常溫集輸推廣使規模節氣的難度加大。2009—2010年冬季,冬季不加熱集輸油井3393口(降溫集輸894口),開井數覆蓋率100%;常溫集輸轉油站47座(降溫集輸12座),覆蓋率100%;常溫集輸聯合站7座,覆蓋率100%。由于喇嘛甸油田的不加熱集輸已經推廣到過渡帶井和擴邊井,而且這些井摻水溫度已經降到了臨界溫度,規模節氣的空間越來越小。
3)高能耗設備過多與系統節能的矛盾更加突出。喇嘛甸油田地面系統在用高能耗的S7系列以下變壓器有2118臺,SJ1、SL1系列的變壓器163臺。同時,由于設備老化,部分機泵設備的運行效率較低。隨著年限的增加,其運行能耗也會日益增加,地面系統節能的矛盾日益突出。
面對節能工作的嚴峻形勢,要繼續堅持“地下與地上一體化、技術與管理協同化、能效與效益最大化”的節能工作思路,完善立體節能模式,加大科技節能力度,深挖管理節能潛力,營造全員節能氛圍。抓住制約油田節能工作的主要矛盾,繼續提高用能效率、優化用能結構,加大成熟技術規模應用力度,努力實現“綜合能耗三年不升”的目標。
1)在注水系統開展管網優化、泵減級等技術,在系統降壓上下功夫,力爭年均控制綜合能耗上升0.1×104t標煤。
2)在集輸系統降低布站級數,推廣單管集油工藝、太陽能供熱技術,深化常溫集油工藝,在“關、停、并、轉、減”上下功夫,力爭年均控制綜合能耗上升0.1×104t標煤。
3)在供配電系統開展電網優化運行技術研究,大面積推廣節能型變壓器,合理規劃供電半徑,在降低線路損耗上下功夫,力爭年均控制綜合能耗上升0.05×104t標煤。
節能管理要優化節能工作體系,完善節能工作機制,細化量化目標考核。
1)重點抓好節能目標責任制管理,建立和完善自我激勵和自我約束機制,探索節能指標“一票否決制和問責制”,完善節能工作長效機制。
2)深入開展能效對標工作,力爭喇嘛甸油田所有站隊達到節能標準,通過橫向、縱向對標,及時發現喇嘛甸油田在能源利用方面的不足,明確節能攻關方向。
3)延伸電力分級計量管理考核,將生產輔助單位的電力消耗逐步納入到考核中來,進一步精細節能管理。
4)拓展生產運行過程中能耗節點標準的范圍,研究界定喇嘛甸油田所有用能設備的耗能標準,深挖管理節能的潛力。總之要始終抓住節能工作主動權,超前制定運行計劃、控制方案,采取有效措施,始終保持節能管理工作的主動態勢,力爭在管理方面實現年控制綜合能耗上升0.1×104t標煤。
10.3969/j.issn.2095-1493.2011.09.017
王洪明,1986年畢業于大慶石油學院,高級工程師,從事節能管理工作,E-mail:qiaojingpeng@petrochina.com.cn,地址:大慶油田第六采油廠技術發展部,163114。
2010-08-29)