油氣集輸系統熱能利用技術

王海龍（勝利油田臨盤采油廠采油一礦臨中聯合站 山東德州 251500）

隨著能源危機的不斷加大，如何充分利用熱能已經成為目前研究的重點。據資料顯示，世界范圍內熱能利用效率較高的國家有日本和美國，即使是在這些熱能利用率高的國家，熱能的利用率也僅為百分之五十左右，剩下接近一半的熱能都被浪費掉了。而我國熱能的利用效僅在百分之三十左右，其中大部分的熱能都被浪費排掉了。熱能的浪費不但會造成大量能源的浪費，增加成本，同時還會對環境造成污染。如果能夠將浪費掉的熱能充分利用起來，那將會節約大量的能源和成本。在油氣集輸系統中更是如此，油氣集輸過程中會消耗大量的熱能，其中也會耗散很多熱能，如果能夠將這些能量充分的利用起來，那么就可以有效的減少油氣集輸系統的能量消耗，節約油氣集輸成本。

一、油氣集輸系統熱能利用技術現狀分析

油氣集輸要實現油田大量原油、水、氣等的輸送和處理，因此在運行的過程中會消耗大量的能量。而且隨著油田集輸系統工作年限的增加，系統消耗和耗散的熱能也會逐年增加。通過對集輸熱能的綜合利用，可以有效的降低成本，提高效益。通過油田集輸系統熱能利用技術的綜合分析，可以得到現階段集輸系統熱能利用的不足和優勢。從而更好的做好油田集輸系統熱能利用工作。油田集輸輸送油氣過程中，由于輸入到油氣集輸站入口的溫度很高，這樣原油流動過程中跟外界的熱量交換就較多，原油的熱量不斷的向外界釋放，從而造成了能量的浪費。進入到集輸站中的油氣溫度越高，損失的能量就越多。油田采油和注水系統是油田能量消耗的重要部分，隨著油田產液量和注水量的不斷增加，油田采油和注水消耗的能量也會不斷的增大。油田地下石油資源不斷的被采出來，為了能夠保證油田穩產，在含油量減小的情況下，需要不斷的提高油田的產液量，產液量增大后導致集輸站入站液體的溫度會不斷的增大，如果含水量在百分之八十七左右時，集輸站液體入站的溫度會在五十度左右。從井口返出的高含水原油，首先輸送到聯合站，在聯合站經過處理之后，又被輸送到注水站重新被注入地層中，這過程會增大污水輸送所消耗的電量，而且會大大增加系統的設備組成，從而增加系統的設備運行維護費用，導致了集輸運行成本的增加。隨著產液量和含水量的增加，給地面設備增加的負荷越來越多，而且集輸系統工作過程中，系統的密封性能也不好，從而嚴重的影響到油氣集輸的效率。集輸管線是油氣集輸的重要設備，集輸系統熱量的消耗也主要發生的集輸管線上。如果集輸管線的保溫效果不好，很容易造成管線內熱量的耗散。

二、油氣集輸系統熱能利用技術

通過開展油田集輸低溫和低能耗輸送研究，降低集輸過程中的能量消耗。隨著油田采出液中含水量的不斷增大，導致了產出液的溫度也在不斷的升高。當產出液中水的含量占到百分之八十左右時，產出液的流動性能就很好了，而且產出液的溫度較高，如果充分利用產出液的這些特性，就可以實現油氣的不加熱集輸，從而減少由于集輸加熱消耗的能量。由于產液量和注水量的增加，導致現有許多集輸設備都是在超負荷的運轉，系統的密封性差。因此需要改進現有的技術工藝和設備，采用先進的分離和脫水技術，在常溫條件下保證集輸系統的密封性，可以將以前的兩相分離裝置，逐漸的轉變成三相分離裝置，實現分離裝置預處理的功能。開展油田集輸系統油耗分析和控制軟件研發，將影響到集輸系統能量耗散各個條件和參數集成化，通過利用計算機軟件的方法，對系統熱能耗散進行精確的監督和控制。優化集輸系統的運行參數，降低系統的熱能耗散。將集輸系統熱能耗散指數大小作為單位的考核指標，真正將集輸系統熱能利用技術落到實處。油田采油的產出液和處理得到的污水中含有大量的熱量，如果能夠將這些熱量回收利用，將這些熱量利用到原油脫水、供熱等方面，可以更加有效的利用這些能量。采用先進的工藝和設備，利用節能輸油裝置，例如在離心泵的選擇方面，首先要選擇合適的離心泵功率，而且要選擇節能型的離心泵。開展集輸管道高效保溫技術的研究，利用先進的節能保溫材料，提高集輸管道的保溫性能，從而降低油氣集輸過程中管道中熱量的耗散。由于油田集輸產液量和注水量都在不斷的變化，因此需要采用能夠調節流量的集輸泵。采用變頻技術可以有效的解決該問題。變頻技術的調速范圍廣，而且是無極調速，可以根據實際需要的泵排量，來調節泵電機的轉速，這種方式節能的效果較為明顯。注水量的增加導致了注水用電量的增加，通過提高注水效率的方法，可以降低注水井的能耗。注水過程中能量的損耗包括電機能耗、注水泵的能耗以及注水管線的能耗。通過改進注水井的注水方案，改善電機和注水泵的工作性能，及時檢查設備的運行狀況，保證設備的正常高效運轉，可以降低注水過程中的能耗。在進行油田集輸系統方案、工藝流程設計時，需要充分的考慮到，隨著油田開發時間的增長，產油量、產液量和注水量等參數的變化對集輸系統能耗的影響。

結束語

油田集輸系統中要消耗大量的能量，許多能量會被耗散浪費掉。如果進行集輸系統熱量利用技術研究，充分利用這些能量，可以有效的節約能源，降低成本。進入到集輸站入口的油氣溫度越高，系統損失的能量就越多。隨著產液量和含水量的增加，給地面設備增加的負荷越來越大。通過油氣的不加熱集輸，可以有效減少加熱集輸所消耗的能量。油田采油的產出液和處理得到的污水中含有大量的熱量，將這些熱量利用到原油脫水、供熱等方面，可以更加有效的利用集輸能量，采用先進的工藝和設備，利用節能輸油裝置。通過研究對于提高油田集輸系統能量利用率，降低成本，提升效益，具有積極的意義。

[1]鄧壽祿，王強.熱泵系統應用于油田廢水余熱回收的探討[J].現代測量與實驗室管理，2003.

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