分析油田地面工程節(jié)能技術(shù)的運用

孫益杰

（中國石油工程建設有限公司青海分公司，甘肅 敦煌 736200）

石油開采是關(guān)系到我國經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，然而石油開采同時也是一個能耗較高的產(chǎn)業(yè)，其在生產(chǎn)經(jīng)營過程中需要消耗大量的電力以及油氣資源，而且也對油田的周邊環(huán)境造成了嚴重的污染。此外，油田開采中的高能耗也增加了生產(chǎn)的成本，影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。而油田地面工程是石油開采中的重要組成部分，因此，油田企業(yè)在地面工程的建設中應根據(jù)油田的實際情況，積極應用各種先進的節(jié)能減排技術(shù)，降低油田的能耗，使資源得到充分合理的利用，從而有效控制石油開采的成本，增強企業(yè)的核心競爭力。

1 應用節(jié)能技術(shù)進行油田地面工程建設的基本原則分析

在油田地面工程的建設中，為了實現(xiàn)節(jié)能目的，應首先合理根據(jù)油田的實際情況合理設定能耗標準，并以此為依據(jù)綜合考慮各項相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，科學選擇節(jié)能技術(shù)和設備，既要充分利用油氣資源，又要為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，以實現(xiàn)油田企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

2 節(jié)能技術(shù)在油田地面工程中的應用

2.1 油田地面工程集輸過程中的節(jié)能技術(shù)運用

由于我國的很多油田目前都處在后期開發(fā)的高含水條件下，例如大慶油田目前的含水率已經(jīng)達到了90%以上，因此，在集輸過程中如果仍采用原有技術(shù)工藝會降低原油的黏度，同時也會影響油田地面工程的穩(wěn)定性。因此，在油田地面工程的建設過程中必須運用科學的節(jié)能技術(shù)來進行油氣集輸。在實際運用中可以采取減少中轉(zhuǎn)站、合理控制集油半徑等方式來簡化工藝流程，從而使油氣壓力數(shù)得到有效的降低[1]。油田企業(yè)在設計集油管線時應充分結(jié)合本油田的實際條件，并對本油田的油氣物流動性進行嚴謹?shù)脑囼炚撟C，準確掌握本油田原油的實際溫度、速度，黏度、含蠟量，以及油田所處地區(qū)的環(huán)境溫度等參數(shù)，然后再以此為依據(jù)采用相應的節(jié)能技術(shù)來降低能耗。目前，在集輸過程中比較常用的節(jié)能集輸包括單管不加熱技術(shù)、熱洗清蠟技術(shù)等。在運用節(jié)能技術(shù)時還應合理選擇節(jié)能設備，并根據(jù)環(huán)境溫度的變化來科學的設置節(jié)能工藝。

2.1.1 運用單管深埋節(jié)能技術(shù)

當集油閥組中存在多井串聯(lián)時可以運用單管深埋這一集輸節(jié)能技術(shù)。在實際運用中，管線應處于凍土層的下方，埋深達到2 m左右。該節(jié)能技術(shù)有效解決了集油干線在輸運過程中的閥組采暖問題，從而節(jié)約了傳統(tǒng)摻水作業(yè)中所消耗的電力能源，實現(xiàn)了降低能耗，節(jié)約資源的目的。

2.1.2 運用叢井式干管節(jié)能技術(shù)

如果油田地面工程的區(qū)塊單元主要為叢式井時，在建設中可以運用單干管集油的節(jié)能技術(shù)。此外還可以根據(jù)油田的實際情況選擇單干管摻水熱洗等節(jié)能技術(shù)。如果油田處于產(chǎn)量較高的階段或者是在夏季溫度較高的條件下時，也可以運用不加熱集油以及雙管出游等技術(shù)來使所需管線的數(shù)量得到有效的控制，以達到節(jié)約資源的目的。

2.1.3 運用單管通球節(jié)能技術(shù)

當油田位于高寒地區(qū)，且原油的含蠟量、含水率以及黏度都比較高時，可以運用單管通球這一節(jié)能技術(shù)來進行集輸，以達到降低油田作業(yè)過程中所消耗油氣及電能資源的目的。目前，比較常用的單管通球技術(shù)中主要有單管單井以及單管多井串聯(lián)或樹狀通球等工藝類型。

2.1.4 運用采出液處理節(jié)能技術(shù)

在高寒地區(qū)的油田地面工程建設中還可以運用氣水反沖洗和變強度反沖洗等技術(shù)，同時，在不加熱條件下配合集油破乳劑的使用來對采出液進行處理，使其溫度下降并接近原油的凝固點，這樣更加便于對高凝原油進行集輸，并降低集輸過程中的能源損耗[2]。

2.2 油田地面工程中注水節(jié)能技術(shù)的運用

油田地面工程還可以通過提高注水管網(wǎng)以及機泵工作效率的方式來實現(xiàn)節(jié)能的目的，在實際運用中主要應用了變頻技術(shù)、涂膜技術(shù)以及仿真技術(shù)等先進的節(jié)能技術(shù)工藝。

2.2.1 運用變頻技術(shù)降低水泵能耗

在油田地面工程的建設中可以通過對水泵轉(zhuǎn)速進行合理調(diào)整來使水泵原有的功率加以改變，從而使其能夠更好地適應多種工況條件下對水泵實際功率、流量和揚程的不同要求。此外，在選擇水泵的工作點時要注意提高其合理性，這樣才能更好地降低在節(jié)流過程中所消耗的電力能源。

2.2.2 運用變頻技術(shù)降低前置泵能耗

在運用前置泵變頻技術(shù)時，首先應拆解多級離心泵，然后將與原水泵揚程和流量相同的水泵前置于其進口位置，并連接在原離心泵上。這樣就可以通過變頻調(diào)整前置水泵的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)提高多級離心泵適應多種進口工況條件下的不同需要的目的，使其出口流動能夠達到離心泵工作的實際要求，從而降低對能源的消耗[3]。

2.2.3 運用注水泵涂膜技術(shù)降低能耗

對水泵的殼體以及葉輪等位置可以采取涂膜的方式來達到節(jié)能的目的。在實際運用中應選擇摩擦系數(shù)比較小，抗腐蝕耐高溫性能比較好且具有較強耐老化能力的保護膜材料，這樣才能使流動阻力得到有效降低，并延長水泵的使用期限，從而減少對資源的消耗。

2.2.4 運用仿真技術(shù)降低水泵系統(tǒng)能耗

為了進一步提高油田地面工程的節(jié)能效果，還可以運用仿真技術(shù)來根據(jù)水泵性能以及油田地面工程的實際建設條件來進行注水防震模擬，以提高水泵作業(yè)地點選擇的合理性，并對水泵轉(zhuǎn)速進行更加準確的控制調(diào)整，從而提高水泵的工作效率，減少資源消耗。

2.3 油田地面工程中多種節(jié)能技術(shù)的綜合運用

2.3.1 運用無功補償技術(shù)降低能耗

在油田地面工程的建設中可以根據(jù)其電網(wǎng)的實際負荷條件來選擇相應的無功補償方式，以降低電網(wǎng)中無功功率所帶來的損耗，從而提高節(jié)能的效果。在實際運用中應提高所選擇供電設備的合理性，變壓器設備的負荷應在60%以內(nèi)，特別是抽油機的變壓器的平均負荷應不超過30%。這就要求油田地面工程在建設中要積極運用更加先進的新型技術(shù)設備，這樣才能在保證出油率的基礎上提高節(jié)能效果。

在某油田的地面工程建設中采用的具有變頻能力的高壓泵以及輸油泵。新型變頻設備的運用使該油田地面工程所消耗的電力能源降低了20%左右，同時還使電動機的工作效率提高了3%左右。此外，該油田還采用了無功功率補償設備，使損電量降低了2 430×104kWh左右，同時其線路的損耗也減少了約10%，節(jié)能效果十分明顯。

2.3.2 優(yōu)化油田地面工程的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在油田地面工程的建設中還可以通過調(diào)整其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來對電網(wǎng)的運行方式以及開關(guān)狀態(tài)進行優(yōu)化，從而使油田地面工程電網(wǎng)的損耗得到有效的降低，以達到節(jié)能的目的。

3 結(jié)語

石油開采是我國進行國民經(jīng)濟建設的重要能源保障，但是我國的油田企業(yè)在現(xiàn)階段的開采生產(chǎn)中也消耗大量的能源，不僅造成了資源的浪費，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時，也對油田的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響，不利于石油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，油田企業(yè)在油田地面工程的建設過程中必須高度重視節(jié)能減排問題，積極運用先進的節(jié)能技術(shù)，并不斷進行技術(shù)創(chuàng)新和改進，才能有效提高油田生產(chǎn)的資源利用率，降低生產(chǎn)成本，增強企業(yè)在市場競爭中的核心競爭力。