石油集輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

楊騫 王占娟(石化西北油田分公司)

前言

在油田建設(shè)中，石油集輸系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的設(shè)施,其主要作用是，對油田的采出液進(jìn)行集中、處理和儲存，在這其中有大量的電力、熱能等的消耗。

一、石油集輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.不斷增加的石油集輸系統(tǒng)負(fù)荷

隨著石油開采量的不斷增大,油氣集輸和處理過程中的負(fù)荷也在增大,現(xiàn)有的技術(shù)流程很復(fù)雜,系統(tǒng)的能力不能夠滿足開發(fā)后期生產(chǎn)的要求。現(xiàn)在的許多油田采用的設(shè)備主要是針對石油開發(fā)中期的需要而進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)配套的,但是到了石油開發(fā)的后期,采出液會具有乳化的特性,介質(zhì)特性也有了很大的變化,現(xiàn)有的集輸方式、設(shè)備處理等等不能夠適應(yīng)這個(gè)變化,造成了能源的浪費(fèi)和過度消耗,石油集輸系統(tǒng)的負(fù)荷也在增大。

2.污水處理不達(dá)標(biāo)

在進(jìn)行石油開采集輸?shù)倪^程中,不可避免的會產(chǎn)生大量的污水,對這些污水進(jìn)行凈化處理也是石油集輸?shù)闹匾h(huán)節(jié),現(xiàn)在的污水處理量不斷增大,水質(zhì)要求不斷提高,但是石油生產(chǎn)地區(qū)的流程和設(shè)備落后,常規(guī)的污水處理方式已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求,就形成了惡性循環(huán),造成環(huán)境的污染。

3.處理洗井和污水增加了系統(tǒng)能耗負(fù)擔(dān),加劇了后期后期防腐問題

由于注水系統(tǒng)注水量的增大,電力負(fù)荷在急劇增加,加上注水井的洗井次數(shù)增多,造成了洗井的能耗和污水處理系統(tǒng)負(fù)擔(dān)增大,這就導(dǎo)致了水質(zhì)處理不好,污染嚴(yán)重,有許多的油田還造成了防腐措施的嚴(yán)重破壞,經(jīng)常性的管線穿孔、設(shè)備被腐蝕等等問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了油田的正常使用和生產(chǎn)。

4.相對低效率、和高耗能的輸油泵

輸油泵出現(xiàn)低效率，其主要因素為：輸油泵低效率的運(yùn)行；低效率銘牌的輸油泵。針對這兩個(gè)問題,我們可以進(jìn)行如下措施進(jìn)行處理:用高校泵代替低效泵,在更換了高校泵之后,能夠大幅度的降低輸油泵的耗電量,而且還可以在段時(shí)間內(nèi)收回?zé)ū猛?還可以用小泵代替大泵,因?yàn)殡x心泵的高效區(qū)一般在額定排量的士20%范圍之內(nèi),如果超過了這個(gè)范圍,離心泵的效率就會大幅度的降低,如果用小泵代替了大泵,可以加強(qiáng)輸油泵的保養(yǎng)維護(hù)和檢修工作,減少泵內(nèi)損失磨光,這樣輸油泵的運(yùn)行會更加平穩(wěn),振動的幅度降低,所以泵的揚(yáng)程會上升,輸油能力大大加強(qiáng),泵效一般能夠提高2一4個(gè)百分點(diǎn)。

二、應(yīng)用到石油集輸系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)

1.節(jié)能技術(shù)在原油處理工藝中的應(yīng)用

有一部分的國家進(jìn)行原油脫水時(shí)，只選擇在礦場條件之下來進(jìn)行，而且按照系統(tǒng)的特性、原油的物性，含水率、伴生水的礦化度、生產(chǎn)油田的方式和開采條件，還有該地的氣侯條件等因素，通過這些因素來選取相應(yīng)的工藝。像德國的一家叫做BACΦ的公司，把研制出來的分離劑28應(yīng)用到某一個(gè)工程當(dāng)中，在15℃條件下，通過使用一級處理，通過該技術(shù)處理之后，降低了原油的含水量，從百分之三十降到百分之一至百分之二之間；提高設(shè)備的功能，并優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。

對于國內(nèi)的油田來說，應(yīng)該對脫水工藝進(jìn)行強(qiáng)化和完善，把分離器在油田中的處理能力進(jìn)行提升，并大量研發(fā)常溫脫水破乳劑、加大開發(fā)新型聚結(jié)填料，通過上述措施來適應(yīng)開發(fā)之后，對技術(shù)改造的需求。

2.節(jié)能技術(shù)在污水處理工藝中的應(yīng)用

國內(nèi)外的含油污水處理工藝基本上一致，通常有除油和過濾兩級處理，對污水處理之后回注。在確定處理的深度、選擇凈化工藝和設(shè)備時(shí)按照注水地層的地質(zhì)特性來進(jìn)行；如果其地層的滲透性好，普通的污水在除油和過濾之后，就可以回注；而對低滲透地層，則要進(jìn)行二級或三級過濾。如大慶油田，污水經(jīng)氣浮選、雙濾料過濾器、濾芯式過濾器處理后即可回注：目前，勝利油田改造高滲透層的重力沉降過濾流程，創(chuàng)新為聚結(jié)過濾和氣浮選法配套工藝，其效益是非常良好的。

3.節(jié)能技術(shù)在注水工藝中的應(yīng)用

我國的注水工藝通常使用二級流程，因?yàn)樽⑺到y(tǒng)的效率不是很高，而且洗井工藝比較落后，使得注水系統(tǒng)能耗較高。

4.節(jié)能技術(shù)在三次采油工藝中的應(yīng)用

對于三次采油地面部分工藝來說，其主要工藝有注入工藝和產(chǎn)出液的處理工藝。國內(nèi)外在進(jìn)行注入工藝時(shí)，通常注重對聚合物降解進(jìn)行防止的問題，普遍使用的混配介質(zhì)是除氧、殺菌、除鐵后的清水，注入流程為單泵對單井。不過有一個(gè)缺陷，就是在三次大規(guī)模的采油之后，如果完全使用清水來進(jìn)行配注，就會造成油田污水回注成為不可能，要是采用單泵對單井的流程，就會增加工程的經(jīng)濟(jì)投入，這樣的話，推廣三次采油技術(shù)就顯得很難。所以，必須研發(fā)污水混配，已經(jīng)新的注入工藝，以便推廣三次采油技術(shù)。

5.節(jié)能技術(shù)在防腐性技術(shù)的應(yīng)用

國外油田使用的外防腐涂料通常有煤焦油、瀝青、石蠟、預(yù)制薄膜和熱效涂層等，一些數(shù)據(jù)顯示，煤焦油層使用壽命可以超過五十年。通常使用煤焦油環(huán)氧、催化環(huán)氧聚合物和纖維玻瑞加強(qiáng)聚脂作為內(nèi)防腐的涂料。一種新的外涂料，高密度聚乙烯(HDPE)外涂料被研發(fā)出來，使用在寒冷和沙漠地區(qū)，其使用壽命可達(dá)30年。

結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展，因此需要對石油資源進(jìn)行科學(xué)高效的利用，所以要開發(fā)出新設(shè)備，研究出新方法，對石油集輸節(jié)能降耗采取科學(xué)有效的管理，才能使得石油行業(yè)獲得穩(wěn)定、高效和可持續(xù)性發(fā)展。

[1]麻建軍,謝焜,許明飛,安云升,蔣華,徐正彬.清管工藝在天然氣管道工程中的應(yīng)用，油氣田地面工程，2013年12月，第54期，45-47頁.

[2]任桂山,趙智,陳津剛,袁偉,李子鋒.油田電泵井自動控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，自動化技術(shù)與應(yīng)用，2013年12月，第98期，34-36頁.

[3]宋祖廠,劉揚(yáng),蓋旭波,賴學(xué)明,李巧偉,竇守進(jìn),張樂. 井下分注管柱電動驗(yàn)封技術(shù)研究與應(yīng)用，石油機(jī)械，2013年11年，第78期，92-94頁.

[4]程靜,雷齊玲,葛紅江,劉希君,楊衛(wèi)華,朱杰.篩管水平井堵水材料的研制與評價(jià)，石油鉆采工藝，2013年06月，第224期，78-79頁.