張 潔
(中國石化中原油田分公司濮東采油廠)
清潔生產借助于各種相關理論和技術,在產品整個生命周期的各個環節采取預防措施,從而實現利用最少的資源能源、產生最小的環境影響、達到最優的經濟增長這一目標。石油和天然氣開采行業實施清潔生產具有優化生產管理、預防環境污染、實現可持續發展的重要意義。清潔生產實施效果需要指標進行評價,該指標需要具有可量化、操作性、實用性等特點。目前采油專業已有相關指標,但其配套輔助單位指標尚屬空白。
準備大隊為采油管理區配套輔助單位,主要負責油管、抽油桿的檢修、清洗和回收工作。主要設備為全自動抽油桿直燃熱水清洗機、抽油桿熒光磁粉探傷機、抽油桿端頭清洗裝置等,與采油管理區并不一致,見表1。
表1 準備大隊與采油區主要設備對比
目前采油管理區采用的清潔生產技術指標為Q/SH1025 0925.6—2014清潔生產審核規范 第6部分 驗收表C.4采油專業清潔生產技術指標,主要為采油、注水、集輸方面的工藝與裝備、資源能源利用效率、污染物控制等指標,第一、二、四部分[1]僅符合采油管理區生產情況,與準備大隊差別較大。以準備大隊2017年生產數據為例,對比情況見表2。
通過對準備大隊工藝與裝備、能源消耗、廢棄物產生情況的分析,采用清潔生產定量評價體系[2],提出其在生產工藝與裝備要求、資源能源利用、廢物回收利用方面的指標。
表2 采油專業清潔生產技術指標與準備大隊2017年生產數據對比
續表2
抽油桿損壞原因主要為偏磨和腐蝕[3],回收的抽油桿首先經人工篩選,去除嚴重變形、存在明顯腐蝕的報廢桿,然后進入抽油桿直燃熱水清洗機去除油污,通過擰扣機卸下接箍,進入探傷機進行桿體探傷。探傷不合格的作報廢處理,合格的進入抽油桿端頭清洗裝置進行進一步清洗。清洗完的抽油桿通過磁粉探傷機進行桿頭探傷,不合格的作報廢處理,合格的進入擰扣機上接箍,作為成品備用。抽油桿修復工藝流程及能耗點、物耗點、產排污點見圖1。
整個工藝流程的能耗為天然氣和電,物耗為水,抽油桿修復工藝生產數據見表3。其中回收數指準備大隊收到的舊抽油桿總數,合格數指經過一系列處理后可作為成品的抽油桿總數。
設置生產工藝與裝備要求為抽油桿修復率、污水處理率、噪聲控制設施;設置資源能源利用指標為單位桿處理能耗、單位桿處理水耗;設置廢物回收利用指標為污油回收率。抽油桿修復率(%)=合格數(根)/回收數(根),目的是評價該工藝的修復效率,過低則需要改進。單位桿處理能耗(噸標煤/根)=抽油桿修復工藝綜合能耗(噸標煤)/回收數(根),目的是評價抽油桿修復過程中單根抽油桿能耗情況,過高則需要考慮改進,以達到節能的目標。單位桿處理水耗(m3/根)=抽油桿修復工藝水耗(m3)/回收數(根),目的是評價修復過程中物耗的情況,過高則需要考慮改進,以達到節約資源的目標。污油回收率=(處理前污水含油(mg/L)-處理后污水含油(mg/L))/處理前污水含油(mg/L)。目的是評價廢物回收效率,過低則需要改進。
圖1 準備大隊抽油桿修復工藝流程
表3 抽油桿修復工藝生產數據
油管失效主要原因有結蠟結垢、偏磨、螺紋黏結、腐蝕等[4],因此油管修復工藝流程為首先經過人工篩選,去除嚴重變形、存在明顯腐蝕的報廢管,然后進入油管直燃熱水清洗機去除油污,通過穿過式漏磁探傷機進行探傷。探傷不合格的作報廢處理,合格的進入全自動油管試壓設備進行試壓。試壓合格的上接箍,作為成品備用。試壓不合格的進入數控車床進行修復,然后進入油管除垢清洗機除銹除污,再次進行試壓。試壓合格的上接箍,作為成品備用;不合格的作報廢處理。油管修復工藝流程及能耗點、物耗點、產排污點見圖2。
油管修復工藝的能耗為天然氣和電,物耗為水,具體數據見表4。其中回收數指準備大隊收到的舊油管總數,合格數指經過一系列處理后可作為成品的油管總數。
圖2 準備大隊油管修復工藝流程
表4 油管修復工藝生產數據
設置生產工藝與裝備要求為油管修復率、污水處理率、噪聲控制設施;設置資源能源利用指標為單位管處理能耗、單位管處理水耗;設置廢物回收利用指標為污油回收率。油管修復率(%)=合格數(根)/回收數(根),目的是評價該工藝的修復效率,過低則需要改進。單位管處理能耗(噸標煤/根)=油管修復工藝綜合能耗(噸標煤)/回收數(根),目的是評價油管修過程中單根油管耗情況,過高則需要考慮改進,以達到節能的目標。單位管理水耗(m3/根)=油管修復工藝水耗(m3)/回收數(根),目的是評價修復過程中物耗的情況,過高則需要考慮改進,以達到節約資源的目標。
2018年準備大隊選擇油管修復工藝作為審核重點,節能、節水為審核目標,實施了油管清洗裝置改進、制作油管清洗鍋水蒸汽內隔離裝置、更換低壓泵等6項方案,共投資14.1萬元。實施前后生產數據見表5。
表5 油管修復工藝實施前后生產數據對比
以采油專業清潔生產技術指標評價,僅能對第三部分污染物控制指標進行評價,第一、二、四部分均無法對比。以總量對比,2018年油管修復工藝電耗、水耗均有所攀升,清潔生產效果并不明顯。
根據上文設置的評價指標,準備大隊2017年與2018年清潔生產狀況對比見表6。可以看出,針對油管修復工藝實施清潔生產方案后,油管修復工藝的能耗、水耗下降,修復率明顯提升,而抽油桿修復工藝的能耗、水耗、修復率基本與2017年持平。該指標需要采用模糊綜合評價法[5]進行進一步完善。另外管理指標[6]也應根據準備大隊實際生產情況進行適當改變。
表6 準備大隊2017年與2018年清潔生產指標對比
采用抽油桿修復率、油管修復率、單位桿處理能耗等指標對準備大隊進行清潔生產評價能準確反映其工藝流程效率,易于找出存在清潔生產潛力的環節,結果對比有效可靠,在審核驗收中具有良好的實用價值。但是上述指標一級、二級、三級的具體數值尚需要進一步收集國內外企業數據制定。