學(xué)習(xí)大慶經(jīng)驗(yàn) 推進(jìn)立體化節(jié)能

俞伯炎 于洪洲（中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司安全環(huán)保與節(jié)能部）

學(xué)習(xí)大慶經(jīng)驗(yàn) 推進(jìn)立體化節(jié)能

俞伯炎 于洪洲（中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司安全環(huán)保與節(jié)能部）

大慶油田總結(jié)的立體化節(jié)能的思想和方法，把油田節(jié)能從空間、時(shí)間和管理上有機(jī)地聯(lián)系為一個(gè)完整的思想和工作體系,把油田如何搞好節(jié)能的認(rèn)識(shí)和方法提到了一個(gè)新高度。學(xué)習(xí)借鑒大慶油田立體化節(jié)能經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)立體化節(jié)能，對(duì)于提高節(jié)能工作水平，深入挖掘節(jié)能潛力，具有重要意義。

大慶油田 立體化節(jié)能 經(jīng)驗(yàn)

在國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)全球氣候變化和我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程中，節(jié)能對(duì)減少能源消耗、減排溫室氣體、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的作用尤顯重要。作為負(fù)責(zé)任的大國(guó)，我國(guó)政府已經(jīng)做出莊嚴(yán)承諾，到2020年實(shí)現(xiàn)單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。國(guó)家要求在“十二五”期間單位GDP能源消耗降低16%，單位GDP二氧化碳排放降低17%，節(jié)能減排任務(wù)十分艱巨。國(guó)家將對(duì)企業(yè)下達(dá)的節(jié)能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的考核，來(lái)確保節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這就需要企業(yè)下更大的工夫，付出更大的努力來(lái)做好節(jié)能減排工作。大慶油田立體化節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)為油田優(yōu)化用能、深入節(jié)能提出了一套完整的思路和科學(xué)的方法，大慶油田立體化節(jié)能成效顯著，值得很好地學(xué)習(xí)借鑒。

1 什么是立體化節(jié)能

大慶油田在多年節(jié)能工作實(shí)踐基礎(chǔ)上，總結(jié)出油田立體化節(jié)能的思想和方法，把油田節(jié)能從空間、時(shí)間和管理上有機(jī)地聯(lián)系為一個(gè)完整的思想和工作體系。

從空間上說(shuō)，立體化節(jié)能活動(dòng)的主要對(duì)象是油藏工程系統(tǒng)、采油工程系統(tǒng)和地面工程系統(tǒng)，重點(diǎn)是優(yōu)化布局和提高效率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、效益、能耗和排放的綜合效益最大化。油田節(jié)能從初期到現(xiàn)在經(jīng)歷了一個(gè)由淺入深、逐步提高的過(guò)程。從開(kāi)展單元設(shè)備、單項(xiàng)工藝的節(jié)能技術(shù)改造，到注重提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，進(jìn)而針對(duì)節(jié)能中的重點(diǎn)和難點(diǎn)攻關(guān)研究，實(shí)施各耗能系統(tǒng)相互之間節(jié)能技術(shù)的完善配套，節(jié)能工作朝著深入細(xì)致和提高效益的方向發(fā)展。從立體化節(jié)能的思想出發(fā)，油田節(jié)能要做到地上服從地下，地下兼顧地上，油藏工程、采油工程和地面工程整體優(yōu)化。避免出現(xiàn)系統(tǒng)能力不均衡、地上地下不匹配、技術(shù)兼容性不佳等現(xiàn)象。

從時(shí)間上說(shuō)，立體化節(jié)能活動(dòng)是按時(shí)間順序排列的全過(guò)程，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、排放、再利用等環(huán)節(jié)，貫穿于油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的全過(guò)程。通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)優(yōu)化與全過(guò)程優(yōu)化相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)油田開(kāi)發(fā)和節(jié)能減排的和諧統(tǒng)一、整體優(yōu)化[1]。

從管理上說(shuō)，立體化節(jié)能活動(dòng)要以戰(zhàn)略規(guī)劃為統(tǒng)領(lǐng)，以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，以系統(tǒng)優(yōu)化為重點(diǎn)，以精細(xì)管理為支撐，以動(dòng)力機(jī)制為保障，積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，大力培育特色文化，構(gòu)建立體節(jié)能體系[1]。通過(guò)科學(xué)的管理，協(xié)調(diào)好各方面的關(guān)系，形成長(zhǎng)效動(dòng)力機(jī)制，實(shí)現(xiàn)節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展。

大慶油田立體化節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)把油田如何搞好節(jié)能的認(rèn)識(shí)和方法都提到了一個(gè)新高度。

“十一五”期間大慶油田通過(guò)全面實(shí)施立體化節(jié)能，在生產(chǎn)難度加大，油水井增加35%，年產(chǎn)液量增加9%，年注水量增加11%的情況下，年總耗能量下降了5×104t標(biāo)煤，噸液生產(chǎn)綜合能耗下降15.17%，累計(jì)完成節(jié)能量146.4×104t標(biāo)準(zhǔn)煤，為集團(tuán)公司下達(dá)任務(wù)指標(biāo)的108.13%，取得了很大的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)、環(huán)境效益。大慶油田《大型油氣田立體化節(jié)能減排管理》成果獲得了第十四屆全國(guó)現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)。大慶的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于深入開(kāi)展油田節(jié)能工作具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

2 實(shí)施立體化節(jié)能的幾點(diǎn)做法

大慶油田立體化節(jié)能內(nèi)涵深刻、方法科學(xué)，在實(shí)施時(shí)做到了統(tǒng)籌兼顧、綜合運(yùn)用。

2.1 在節(jié)能工作中把地面、地下作為一個(gè)整體，實(shí)施整體優(yōu)化

過(guò)去我們對(duì)油田注水、機(jī)械采油、集輸?shù)戎饕哪芟到y(tǒng)所做的工作多從地面部分考慮。比如注水系統(tǒng)，從優(yōu)選高效注水泵、高效電動(dòng)機(jī)、注水泵的節(jié)能改造，到機(jī)泵的匹配、管網(wǎng)的優(yōu)化，做了許多工作，注水地面效率是提高了，但水注到哪里去了，效果怎么樣，并沒(méi)有很好地統(tǒng)籌考慮。

從立體化節(jié)能的思想出發(fā)，首先是要考慮優(yōu)化注水，就是要通過(guò)加強(qiáng)對(duì)油井的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和地下油水界面的監(jiān)測(cè)，并對(duì)產(chǎn)、注井的運(yùn)行進(jìn)行相應(yīng)的總體優(yōu)化調(diào)控等措施，做到在最佳時(shí)間、最佳井位注入最佳水量，同時(shí)要調(diào)控相關(guān)注、產(chǎn)層的開(kāi)關(guān)度，防止水竄，保證有效注水和有效產(chǎn)液，減少無(wú)效注水量和產(chǎn)出水量。在此基礎(chǔ)上提高注水地面效率，才能真正發(fā)揮作用。

大慶油田在油藏工程上，形成了控制無(wú)效注水和無(wú)效產(chǎn)液兩大配套技術(shù)。通過(guò)采取深、淺調(diào)剖技術(shù)調(diào)整注水井吸水剖面，有效地控制了水驅(qū)大孔道無(wú)效注入。“十一五”期間累計(jì)實(shí)施注水井深、淺調(diào)剖技術(shù)措施2743井次，減少無(wú)效注水2217×104m3。由此可見(jiàn)，油田耗能系統(tǒng)的優(yōu)化首先要把地上、地下作為一個(gè)整體來(lái)考慮，根據(jù)油藏工程和采油工藝要求，優(yōu)化匹配設(shè)備、優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。

2.2 節(jié)能工作要從源頭抓起，貫穿于開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的全過(guò)程

就節(jié)能工作的過(guò)程來(lái)說(shuō)，規(guī)劃設(shè)計(jì)是源頭。搞好規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的節(jié)能，將為以后生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能打好基礎(chǔ)，減少建成后重復(fù)改造帶來(lái)的損失。嚴(yán)格實(shí)施國(guó)家“固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查制度”是把好規(guī)劃、設(shè)計(jì)源頭關(guān)的重要保證。

從各系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，油藏工程是源頭。大慶油田在制訂規(guī)劃時(shí)，首先以油藏工程為龍頭，進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)性研究，確定開(kāi)發(fā)方案及產(chǎn)量、注水、遞減、含水等油田開(kāi)發(fā)指標(biāo)，為節(jié)能減排把住源頭；其次，采油工程進(jìn)行工藝配套經(jīng)濟(jì)性研究，確定井口管理、機(jī)泵技術(shù)參數(shù)等機(jī)采管理指標(biāo)，降低舉升能耗；最后，地面工程進(jìn)行運(yùn)行效率經(jīng)濟(jì)性研究，確定集輸處理方式及合理的負(fù)荷率、利用率等指標(biāo)，提高地面系統(tǒng)的運(yùn)行效率[2]。油藏、采油、地面等系統(tǒng)各自優(yōu)化轉(zhuǎn)變?yōu)檎w優(yōu)化，同步設(shè)計(jì)、同步實(shí)施、同步管理，實(shí)施全過(guò)程、全方位的節(jié)能管理，充分發(fā)揮規(guī)劃方案的源頭控制作用。

2.3 節(jié)能工作要以技術(shù)進(jìn)步為支撐，確保取得節(jié)能實(shí)效

油田節(jié)能成果主要是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)的。大慶油田在節(jié)能技術(shù)進(jìn)步上堅(jiān)持“應(yīng)用一代、研發(fā)一代、儲(chǔ)備一代”的思路，做到突出關(guān)鍵，組織節(jié)能技術(shù)攻關(guān)，“十一五”期間累計(jì)完成了32項(xiàng)節(jié)能技術(shù)攻關(guān)課題，在節(jié)能技術(shù)瓶頸上取得了重大突破。同時(shí)完善配套節(jié)能技術(shù)，加大科技成果轉(zhuǎn)化力度。在機(jī)采系統(tǒng)中，形成了舉升方式優(yōu)化評(píng)價(jià)技術(shù)、抽油機(jī)節(jié)能配套技術(shù)、電泵節(jié)能配套技術(shù)、螺桿泵采油配套技術(shù)、提撈采油配套技術(shù)五大配套技術(shù)。創(chuàng)新和集成多項(xiàng)技術(shù)研制而成的螺桿泵地面直接驅(qū)動(dòng)裝置，與常規(guī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)方式相比，取消了皮帶和減速箱的機(jī)械傳動(dòng)部分，采用永磁電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，提高了效率，系統(tǒng)操作更為簡(jiǎn)單靈活，較普通螺桿泵節(jié)電16%～17%。大慶油田還建立了節(jié)能技術(shù)攻關(guān)課題庫(kù)、單項(xiàng)節(jié)能技術(shù)評(píng)價(jià)庫(kù)、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及潛力庫(kù)，從而形成節(jié)能技術(shù)投資決策信息表，為油田節(jié)能技術(shù)措施實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)，為完成節(jié)能指標(biāo)提供重要保證。

2.4 節(jié)能工作要實(shí)施精細(xì)化管理，深入挖掘節(jié)能潛力

在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)油田生產(chǎn)各系統(tǒng)耗能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，實(shí)行跟蹤管理，充分挖掘各耗能節(jié)點(diǎn)的潛力，提高了生產(chǎn)過(guò)程中的能耗控制水平。

就抽油機(jī)——有桿泵抽油系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能耗損失主要在電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)皮帶、減速箱、四連桿機(jī)構(gòu)、盤(pán)根盒、抽油桿、抽油泵、管柱共八個(gè)耗能節(jié)點(diǎn)，分析每一個(gè)節(jié)點(diǎn)耗能情況，做好設(shè)備、管柱、桿柱的合理組合選用、優(yōu)化匹配和維護(hù)調(diào)整，有效地挖掘了節(jié)能的潛力。如在抽油機(jī)井盤(pán)根盒管理中，為了保證盤(pán)根與光桿的密封，往往給盤(pán)根施加較大的預(yù)緊力，造成較大的摩擦損失。為明確盤(pán)根的合理預(yù)緊力范圍，在模擬試驗(yàn)井進(jìn)行了盤(pán)根預(yù)緊力的模擬試驗(yàn)，摸清了不同井深、不同泵況下盤(pán)根預(yù)緊力的能耗和摩擦力變化規(guī)律。在現(xiàn)場(chǎng)操作中，利用扭矩扳手，合理控制盤(pán)根松緊度，實(shí)現(xiàn)了單井日節(jié)電1.2 kWh，現(xiàn)已在全油田推廣。

2.5 節(jié)能工作要夯實(shí)基礎(chǔ)、健全完善節(jié)能體系，提高整體節(jié)能水平

大慶油田在建立和實(shí)施立體化節(jié)能模式中努力健全節(jié)能組織機(jī)構(gòu)，明確各級(jí)職責(zé)，加強(qiáng)制度建設(shè)，規(guī)范管理程序，完善節(jié)能管理體系。著力建立完善節(jié)能的保障和激勵(lì)機(jī)制，包括：節(jié)能投入保障機(jī)制，通過(guò)多種渠道籌集資金，加大節(jié)能投入；節(jié)能評(píng)價(jià)審查機(jī)制，開(kāi)展重點(diǎn)耗能設(shè)備監(jiān)測(cè)、節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目評(píng)價(jià)驗(yàn)收、節(jié)能產(chǎn)品準(zhǔn)入審查；節(jié)能考核激勵(lì)約束機(jī)制，層層簽訂業(yè)績(jī)合同，實(shí)行節(jié)獎(jiǎng)超罰，調(diào)動(dòng)全員積極參與。開(kāi)展先進(jìn)單位創(chuàng)建和評(píng)比活動(dòng)，把發(fā)揚(yáng)大慶優(yōu)良傳統(tǒng)與做好節(jié)能工作相融合，倡導(dǎo)“文明節(jié)約”的行為理念、生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，培育了以節(jié)約一滴油、一方氣、一滴水、一度電，建設(shè)節(jié)能示范站隊(duì)為主題的特色文化，增強(qiáng)了全體員工責(zé)任意識(shí)和節(jié)約意識(shí)。通過(guò)建立和實(shí)施立體化節(jié)能模式，挖掘了管理、技術(shù)和文化創(chuàng)新等各方面潛力，提高了油田整體節(jié)能工作水平，保障了節(jié)能指標(biāo)的全面完成。

3 推進(jìn)立體化節(jié)能的幾點(diǎn)思考

大慶油田立體化節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)寓意深刻，以上的解讀并不能完全表述出立體化節(jié)能的精髓。我們應(yīng)學(xué)習(xí)大慶油田立體化節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)企業(yè)節(jié)能工作。一是要進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)立體化節(jié)能的精神實(shí)質(zhì)，樹(shù)立總體優(yōu)化的概念，通過(guò)科學(xué)管理，把節(jié)能工作全方位、全過(guò)程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)；二是要掌握立體化節(jié)能的方法，從地下地上整體著眼，分步優(yōu)化，精細(xì)分析到各個(gè)耗能節(jié)點(diǎn)，通過(guò)加強(qiáng)管理和技術(shù)進(jìn)步深挖節(jié)能潛力；三是要結(jié)合本企業(yè)的具體情況，學(xué)習(xí)借鑒和靈活運(yùn)用大慶經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施立體化節(jié)能。

中國(guó)石油集團(tuán)的其他油氣田在節(jié)能工作中也積累了許多好的經(jīng)驗(yàn)和做法。遼河油田針對(duì)稠油生產(chǎn)的特點(diǎn)建立并實(shí)施了提高稠油熱采系統(tǒng)效率技術(shù)，從提高注汽鍋爐效率，到采油污水深度處理回用注汽鍋爐，實(shí)現(xiàn)了能量的高效利用，采出水、余熱的回收利用和污水的零排放。長(zhǎng)慶油田針對(duì)“三低”（低滲透率、低壓、低豐度）油藏叢式井組的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)，在深入研究抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，集成創(chuàng)新5項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，研制成功了“叢式井組集中控制節(jié)能裝置”，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)叢式井組油井生產(chǎn)參數(shù)的優(yōu)化，現(xiàn)已批量推廣應(yīng)用，達(dá)到了提高低產(chǎn)叢式井組機(jī)采系統(tǒng)效率和規(guī)模化節(jié)能的目的。在學(xué)習(xí)大慶經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)立體化節(jié)能的過(guò)程中，要把自已的經(jīng)驗(yàn)和大慶的經(jīng)驗(yàn)很好地結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步總結(jié)提高，把節(jié)能工作上升到一個(gè)新的水平。

除了油氣田，其他領(lǐng)域也可以學(xué)習(xí)借鑒大慶油田的經(jīng)驗(yàn)。隨著我國(guó)油氣管道建設(shè)的快速發(fā)展，油氣管道運(yùn)輸量大幅增長(zhǎng)，管道自耗能相應(yīng)也有較大增長(zhǎng)，搞好油氣管道運(yùn)輸?shù)墓?jié)能降耗也就顯得越來(lái)越迫切。油氣管道的節(jié)能要從規(guī)劃設(shè)計(jì)的源頭抓起，做好節(jié)能的論證，為節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行打好基礎(chǔ)。油氣管道的節(jié)能要加強(qiáng)運(yùn)行過(guò)程中的能效管理，實(shí)現(xiàn)油氣管道的優(yōu)化運(yùn)行。隨著油氣管網(wǎng)的逐步完善，油氣管道的優(yōu)化運(yùn)行不僅是一條管線的優(yōu)化運(yùn)行，而且要考慮各條管線相互之間的關(guān)系和影響，這就要依靠先進(jìn)技術(shù)、集中調(diào)控，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)總體的優(yōu)化運(yùn)行。

煉油化工企業(yè)從生產(chǎn)工藝出發(fā)實(shí)施能量系統(tǒng)優(yōu)化，已經(jīng)有很多成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，就其精神和原則來(lái)說(shuō)和立體化節(jié)能是一致的。煉化企業(yè)的能量系統(tǒng)優(yōu)化首先要從總能規(guī)劃開(kāi)始，能量的利用要從全廠來(lái)考慮，甚至要考慮周邊的用能單位，是否有能量相互優(yōu)化利用的可能；其次是裝置/單元熱供料和熱聯(lián)合，裝置/單元內(nèi)部能量?jī)?yōu)化，以及全廠低溫余熱大系統(tǒng)優(yōu)化利用；最后是全廠蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化，以達(dá)到能量利用的最優(yōu)化。

我們應(yīng)深入學(xué)習(xí)大慶經(jīng)驗(yàn)，不斷地探索、實(shí)踐、總結(jié)、提高，推進(jìn)立體化節(jié)能工作，為節(jié)能減排做出更大的貢獻(xiàn)！

[1]李曉東.中國(guó)油氣田企業(yè)采油過(guò)程節(jié)能降耗績(jī)效評(píng)價(jià)研究[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）,2009.

[2]劉祥飛,大慶油田節(jié)能“專利”促持續(xù)發(fā)展[N].中國(guó)石油報(bào).2009-07-06.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.01.001

俞伯炎，1965年畢業(yè)于北京石油大學(xué)，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事安全環(huán)保與節(jié)能管理工作，E-mail：yuboyan2000@sina.com，地址：北京市西城區(qū)六鋪炕一區(qū)16號(hào)樓2-302室，100120。

2011-12-11）