基于地面集輸輸油系統能耗的分析及優化改進的對策探究

鄭志龍

（中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北潛江 433124）

基于地面集輸輸油系統能耗的分析及優化改進的對策探究

鄭志龍

（中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北潛江 433124）

隨著我國經濟的不斷發展和進步，油田產量與能耗量之間產生的矛盾也隨之突出。因此主要對油田集輸系統能耗進行合理的分析，并且提出相應的優化改進對策。

地面集輸輸油系統；能耗；優化改進；對策

1 對油氣輸油系統能耗產生影響的因素

對油氣運輸形成的各種能耗進行相應的分析，可知與油氣輸油系統中的能耗有聯系的因素不止一個方面。根據輸油單能耗公式計算可以得出對輸油系統產生影響的的因素有外輸電量、外輸油量以及外輸公里數三大影響因素。某輸油站在某一年的外輸點單能耗為40.87kWh/（kt·km），能夠直接發現其原油外輸的單能耗并沒有達到輸油單能耗的標準要求，及小于或等于35kWh/（kt·km）。而該輸油站的運行成本不斷削減，從而加大電費成本帶來的壓力，而上級給出的原油外輸任務量并不因此而減少，因此，需要降低外輸系統的單能耗才能夠完成原油外輸的任務量。

2 集輸系統工作效率偏低

外輸公里數：某一路段的原油全程均在長輸管線中來進行輸送，而長輸管線的公里數、所處的位置都早已固定，并不能夠對其進行優化。

外輸油量：某輸油站需要根據某分廠的原油調度令來進行工作，輸油量需要根據該分廠的原油排量來進行相應的分配，并不能夠對其進行優化。

外輸泵機組耗電能量：一般情況下，外輸泵機組耗電能占據外輸系統總電量的83%以上，而如果將外輸泵機組耗電能量降低，就有可能降低輸油站單能耗的問題。相關研究表明，如果將外輸電單耗從40.87kWh/（kt·km）合理降低到34.99kWh/（kt·km），就能夠達到外輸原油電單能耗小于或等于35kWh/（kt·km）的標準要求。

3 地面集輸輸油系統能耗優化改進對策

改進輸油工藝流程：根據外輸原油的具體情況，來對輸油站的輸油流程逐步進行相應的調整，及時更換輸油余量較大的輸油設備，可應用限定流量相對較小的輸油泵來代替原有的輸油泵。還能夠根據輸油站輸油量的實際變化情況，使用大小輸油泵結合的方式，使用合理的泵機組，防止輸油站再一次出現負載率過低的情況。例如，某一聯合外輸油站將原先的200SY-150輸油泵更換為5sh-6離心泵之后，輸油站的負載率從原先的46%提升至現在的57.5%，負載率總體上升了11.5%，大幅度提升了節能的效益。該輸油站在更換輸油泵之前，對原先的輸油泵實際運行情況進行測試，得出的結果為其排量120m3/h，而在更換輸油泵之后其運行的效率從35.5%提升至41.3%，而其泵管產生的壓差由0.86MPa轉變為0.34MPa。輸油站的輸油運行效率提升了11.9%，而其輸油單能耗降低了0.484kWh/m3，節電率達到40.43%，如果每年的節電率為43.56×104kWh，如果市面上電價為0.40元/kWh，每一年能夠節省的電費可達到17.4萬元。

使用變速頻調速技術：在輸油站使用變速頻調速技術之后，輸油站電動機使用的電流會由原先的70A降低為40A，如此一來，每年的節電量能夠達到10.8萬A，能夠得到顯著的節電效果。某輸油站使用的外輸泵型號均為KDY450-80X4（共3臺），3臺外輸泵在沒有安裝永磁調速器之前，其輸油單耗基本一致。而在安裝永磁調速器之后，其輸油單耗由40.87kWh/（kt·km）降低至34.79kWh/（kt·km），從而能夠達到其目標節能值34.99kWh/（kt·km），電單耗與先前相比較降低了6.08kWh/（kt·km），總共下降了14.87%。

提升輸油系統的工作效率：首先為轉變輸油泵的葉輪直徑來實現節能，即在實際輸油的過程中，輸油量發生變化相對頻繁，從而導致其輸油管壓與輸油泵壓不能夠匹配，而其輸油出口閥門大量進行節流，導致電能浪費。通過對其葉輪進行適當的切削或者是更換大小不一的葉輪，以實現輸油管壓與輸油泵壓匹配，從而能夠降低輸油站的能耗量。需要注意的是，葉輪的直徑不能夠過分切削，如過多切削，會導致泵效被影響。其次就是解決輸油站電機室通風問題，即在電機室內部安裝排風扇，可尋找出電機室內溫度相對較高的位置，在該位置安裝排風扇，將室外溫度相對較低的空氣抽進電機室，以實現降低室內的溫度。安裝排風扇的方案方便快捷，并且產生的安裝成本相對較低，能夠取得顯著的降溫效果。某輸油站通過相應的分析、借鑒和探究，決定選取安裝排風扇的工作方案，通過現場勘察選出機電室內4個溫度相對較高的點，再篩選出3個溫度相對較高的點來安裝排風扇。選擇3個點來安裝排風扇的目的就是，能夠在電機室內形成一個空氣對流，以達到整體降低電機室溫度的效果。工作人員在安裝排風扇之后，對電機室的溫度進行實時觀察，發現室內的溫度有明顯的降低。在使用排風扇1個月之后，電機并未出現因溫度過高而該停止工作的現象。最后就是改造機械密封沖洗的工藝，即設計新的沖洗工藝流程以及管路的安裝方案。為避免出現機械沖洗液量不足的情況，某輸油站工作人員在輸油泵底部的排油管與平衡管之間再安裝兩條材質相同、直徑大小相同的管線，還在該位置各安裝兩個閥門，以達到阻隔水平高低不同原油流通的效果。以實現高低壓聯合沖洗。此時，輸油站的總有量為C=D+E，且D=E，在高低壓同時進行時，能夠降低高壓端的沖洗液消耗量，并且不會對沖洗泵產生任何不良影響。

[1] 董武成.集輸系統能耗分析試驗及節能對策[J].石化技術，2016，23（2）：253.

Analysis on Energy Consumption of Oil Transportation System Based on Ground Gathering and Transportation and its Improvement

Zheng Zhi-long

With the continuous development and progress of our economy，the contradiction between oilfield production and energy consumption has become more and more prominent.In this paper，the energy consumption of oilf i eld gathering and transportation system is analyzed reasonably，and the corresponding optimization and improvement measures are put forward.

ground gathering and transportation oil system；energy consumption；optimization and improvement；countermeasure

TE624.32

：A

：1003–6490（2017）04–0030–01

2017–04–06

鄭志龍（1964—），男，湖北潛江人，助理工程師，主要從事油田油氣集輸管理工作。