淺談提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的措施

田魯南

摘 要 油氣集輸系統(tǒng)包括集油、脫水、穩(wěn)定以及儲(chǔ)運(yùn)等工作，是油氣集輸系統(tǒng)的主要不同環(huán)節(jié)，目前油田油氣的集輸系統(tǒng)存在處理能力不足，消耗過高以及效率低下等問題隨之而來。本文介紹了提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要性和影響因素，闡述了提高油氣集輸生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)效率的措施。

關(guān)鍵詞 油氣集輸 生產(chǎn)運(yùn)行 運(yùn)行效率 措施

中圖分類號(hào)：TE866 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 提高油氣集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要性

集油、脫水、穩(wěn)定以及儲(chǔ)運(yùn)等工作是油氣集輸系統(tǒng)的主要不同環(huán)節(jié)，系統(tǒng)所要完成的通過井口將油井產(chǎn)出的油、氣、水等液體進(jìn)行收集，并將這些運(yùn)送到接轉(zhuǎn)站、計(jì)量站或者處理站進(jìn)行分離、計(jì)量以及凈化之后，最后再運(yùn)送到油庫作為原油進(jìn)行外輸。這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的能量耗費(fèi)系統(tǒng)。

目前一般通過以下幾種途徑來完成油氣田集輸體統(tǒng)的改善：

（1）脫水處理：在油氣集輸過程中，進(jìn)行脫水處理，進(jìn)一步降低其污水處理程度。

在系統(tǒng)優(yōu)選中，選擇系統(tǒng)運(yùn)行工藝參數(shù)，提升爐效，通過高技術(shù)、高溫材質(zhì)進(jìn)行節(jié)能，這才是有效解決油氣集輸能耗的主要方式。

調(diào)整和改變當(dāng)前的油氣集輸系統(tǒng)，不斷推進(jìn)優(yōu)化和節(jié)能降耗的技術(shù)，并進(jìn)一步同油田的生產(chǎn)狀況相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、提高系統(tǒng)速度、節(jié)省能源的目的。

2 影響集輸生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行效率因素

（1）油氣通過地層自身壓力或抽油機(jī)提供的動(dòng)力舉升至井口，本身具有的能量有壓能和熱能。在集輸過程中，這些能量會(huì)因?yàn)楣艿滥Σ磷枇Γ瑹崃可⑹ЩI原因不斷破消耗，如果通過轉(zhuǎn)油站的常壓儲(chǔ)罐，能量會(huì)被徹底釋放掉。摩擦阻力，熱量散失等主要跟流體的裕度、速度、管徑大小及處理流程的長(zhǎng)短有關(guān)。

（2）某油田開發(fā)初期，原油含水較低，黏度相對(duì)較高，到了油田開發(fā)中后期原油含水率不斷增加，油品粘度隨著含水的升高不斷降低，原來的井口加熱降黏變得多余。因此，在集輸過程中再進(jìn)行加熱就沒有必要了。原油自身能量不足以完成自身的集輸和處埋，需要加熱、加壓來補(bǔ)充能量，加熱、加壓目的是為原油補(bǔ)充能量，但這個(gè)過程其實(shí)是在增加“液體”的能量。在汕田開發(fā)中后期，含水高達(dá)80%以上，水的能量的增加其實(shí)是無用功。

（3）提供能量的主要設(shè)備有輸油泵、輸水泵、加熱爐、鍋爐及電動(dòng)機(jī)等，它們是集輸系統(tǒng)中最主要耗能設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中效率低下。一般要求輸油泵效率必須大于65%，但輸油泵總體效率卻只有43%。效率的高低，首先取決于油品性質(zhì)。油品性質(zhì)好，可以在較低的溫度下輸送，熱量損失小，管線壓降小，管效高，同樣站內(nèi)工藝處理流程短，熱能和壓能的消耗小；反之亦然。利用原始能量，減少不必要能量，提高不必要投入具體體現(xiàn)在原油集輸類型，布站方式，以及所選用的設(shè)備和處理工藝，這些都是造成效率不同的因素。

3 提高油氣集輸生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)效率的措施

3.1做好老油氣田地面系統(tǒng)簡(jiǎn)化

在地面改造調(diào)整時(shí)要結(jié)合產(chǎn)出液數(shù)量和性質(zhì)的變化，開展先導(dǎo)試驗(yàn)，重新考慮和確定地面工程設(shè)計(jì)的技術(shù)界限；為改造工程的設(shè)計(jì)方案提供科學(xué)、合理的技術(shù)依據(jù)，充分做好老油氣田地而系統(tǒng)簡(jiǎn)化的前馴技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)老油田開采方式的轉(zhuǎn)變，選擇配套適用的集輸處理技術(shù)，為集輸工藝科學(xué)合理、集輸流程簡(jiǎn)化、縮小場(chǎng)站規(guī)模提供條什。

3.2提高或保持能量

（1）減少開式流程，實(shí)現(xiàn)密閉輸送。集輸與機(jī)采系統(tǒng)統(tǒng)一優(yōu)化、合理布局，推廣應(yīng)用多相混輸泵，實(shí)現(xiàn)油、氣、水用同一管道混合密閉輸送，降低井口回壓，提高油井產(chǎn)量，可減少抽油管的維修費(fèi)用等，提高機(jī)采及集輸系統(tǒng)的總體效率。

（2）優(yōu)化管網(wǎng)。小液量、大管徑會(huì)造成流體流動(dòng)不在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。整體上看，計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站、接轉(zhuǎn)站到聯(lián)合站間管線的管效都很高，一般在90%以上，原因是這些管線的液量大，管線的熱損失相對(duì)少，使得管效較高。部分管線輸送液量較小，流速低，摩擦阻力損失和熱損失很大，可通過優(yōu)化管網(wǎng)，使管道中保持較高的液量，以此提高效率。

（3）流程簡(jiǎn)化，減少能量損失。原油處理流程復(fù)雜，在管道中摩擦阻力損失大，需要輸油泵來提供動(dòng)力。將這些處理過程集中在一起，既減少建設(shè)費(fèi)用，又降低摩擦阻力和熱能損失，可有效地保存原始能量。

3.3 減少低效投入

（1）常溫輸送技術(shù)。單管不加熱輸送流程，能耗少，適用于油井井口剩余能最（壓力、溫度）較高，粘度低，流動(dòng)性能好的原油。油田開發(fā)初期，管道內(nèi)流體粘滯性強(qiáng)，流動(dòng)阻力高，井口輸送壓力就大；管壁結(jié)蠟、結(jié)垢可縮小油流通道的橫截面積，同樣會(huì)增加流動(dòng)阻力，增大井口輸送壓力。井口壓力需滿足一定要求，初期被迫采取力11熱輸送。隨著油田開發(fā)狀態(tài)的變化，井口溫度、含水率均升高，使管內(nèi)流體黏滯性降低、管壁結(jié)蠟、結(jié)垢減輕，集油系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)常溫輸送。

（2）游離水預(yù)脫除。目前某油采油廠集中處理站米油當(dāng)中約有l(wèi)/3是接轉(zhuǎn)站來油，這部分來油含水高達(dá)80%～90%，采用的處理工藝是先加熱后進(jìn)行游離水的分離。如果將先加熱后分離流程改造為先進(jìn)行游離水的預(yù)分離后進(jìn)行加熱爐升溫，可人大降低能耗。

（3）提離不得不投入能量的效率。

①離心泵變調(diào)速。離心泵在低負(fù)荷狀況下工作，工作流量遠(yuǎn)低于額定流量，面工作壓力遠(yuǎn)高于額定壓力。傳統(tǒng)上采用閥門節(jié)流，雖然在實(shí)際使用中很有效，但造成大量的能源浪費(fèi)，是一種不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。大型輸油泵普遍采用電機(jī)調(diào)速控制，節(jié)能效果十分顯著。

②提高加熱爐熱效率。原油處理站能量消耗主要是熱能消耗，占原油處理站總能耗的76%左右。通過觀察火焰的顏色，可人為地控制通風(fēng)量和進(jìn)氣量。

③高效化學(xué)藥劑的研制及篩選。針對(duì)小同油品，篩選破乳劑，降低原油處理站中原油脫水溫度。通過對(duì)乳化降黏技術(shù)和減阻技術(shù)研究，降低原油在管線中流動(dòng)的摩擦阻力。

3.4采用成熟適用的先進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)化調(diào)整油氣集輸處理系統(tǒng)

靈活選用簡(jiǎn)化的井口加藥流程或不加熱集油流程，簡(jiǎn)化集油工藝。充分利用老油井集油摻水管線和已建系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施能力，簡(jiǎn)化三次加密油井的集油工藝流程。要充分利用機(jī)采能量，推廣油氣混輸技術(shù)，簡(jiǎn)化三級(jí)布站。同時(shí)，推廣高含水油田游離水預(yù)脫水工藝。改造大站供水流程，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)油站就地放水回?fù)剑瑴p少集輸系統(tǒng)壓力，降低水循環(huán)的能耗，減輕一段脫水的負(fù)荷。要推廣高效低耗油氣處理技術(shù)，提高油氣處理系統(tǒng)適應(yīng)性，簡(jiǎn)化油氣處理工藝，縮短流程，減少更新維護(hù)總量。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉曉燕，毛前軍，劉立君.大慶外圍低滲透油田集輸系統(tǒng)節(jié)能效益研究[J].節(jié)能技術(shù)，2010（06）.