天然氣生產過程中的節能降耗措施分析

張軍寧　李昊璽　裴銀杰　李海龍

摘要：天然氣作為我國重要的能源，在實際生產的過程中，需要經過多個環節的操作，比如要經過氣井產氣、凈化廠除去有害成分和后續的輸氣環節，在實際生產過程中需要采取有效的節能降耗措施。在節能降低生產成本的基礎上，提升天然氣生產效益。本文對天然氣生產過程中的節能降耗方式進行探析，通過各類針對性的措施在降低能耗的基礎上擴大天然氣生產的經濟效益。

關鍵詞：天然氣;生產過程;節能降耗

在社會和經濟高速發展的今天，工業能耗問題越來越引起重視，國家在節能發展上下了非常大的功夫，加大了在節能減排技術研發上的投入，已經取得了不錯的效果。在天然氣生產過程中引入節能降耗措施，不僅可以創造更多的經濟效益，還能帶來更大的社會價值。本文將對天然氣生產、集輸、輸送過程中的節能降耗措施進行分析，希望對提高天然氣生產經濟效益，可以起到有利的作用。

一、天然氣生產的基本概述

目前所提到的天然氣生產，具體指的是借助氣井生產出天然氣，然后再通過集氣站的收集以及分離處理，通過加壓工序，最后輸送到每個用戶的過程。目前能源的利用范圍在不斷擴大，能源的實際消耗量也較大，在具體生產環節中通過有效的節能降耗方式，能夠使得天然氣生產中的能耗有效降低。在降低天然氣生產成本的基礎上，使得天然氣生產的經濟效益有效提升。天然氣氣田的生產效益對于天然氣生產企業的實際經濟狀況具有重要的影響，所以目前相關管理部門需要加強生產環節的管理與控制，使得生產成本控制在預期的范圍內，從而創造更大的經濟價值。

現階段我國科學技術發展較快，各類新技術在天然氣開采過程中得到有效應用，比如排水采氣技術的應用，能夠在一定程度上極大地提升天然氣的實際產量。天然氣通過開采出井之后，需要經過集氣站進行收集，再通過初步的加工加壓處理，然后進入輸送系統。整個生產過程中，需要采取現代化科學工藝，實現節能技術管理，從而達到最佳的減耗標準，滿足節能降耗的基本要求，擴大氣田生產的綜合效益。

二、天然氣生產過程中的節能降耗措施分析

1.天然氣井的節能技術分析

在當前天然氣生產過程中，很多都是采用的自噴工藝設計，在天然氣經過井口時，井口會產生一定的節流作用，這樣容易造成不小的壓力損耗。為了有效解決這個問題，應該在井口構造上進行優化，降低井口的節流效果，還應該做好開采系統匹配性的設計，讓氣井壓力得到充分的應用。為了有效提升氣井的產量，很多氣井都會采用排水采氣工藝，氣井的積液產量在不同的時間往往差別很大，如果采用簡單的排水采氣方法，液泵的運轉效率往往不高。為了有效解決這個問題，可以對機泵的電機采用變頻調速技術，合理對機泵的轉速進行設定，保證機泵運行在高效率區間，可以起到非常好的節能作用。

為了更進一步促進氣井的實際產能，最大程度降低生產的實際消耗，避免產生太多的天然氣放空。天然氣放空是指將天然氣放空后進行點燃，保證井口的生產工序可以平穩運行，可以在很大程度上避免由于氣井高壓造成的爆炸事故。通過對放空量的控制，可以有效提升天然氣的實際產量，在提升生產經濟效益中，可以發揮非常大的作用。

2.天然氣集輸過程的節能降耗措施

天然氣集輸系統是由氣田的集氣管網、天然氣凈化裝置、加壓裝置、流量計量儀表等部分組成，天然氣從生產井口，輸送到天然氣凈化廠，經過凈化處理后，進入外輸系統，天然氣的輸送最常見的輸送方式，就是長距離管道輸氣。

對天然氣進行加熱處理而消耗的天然氣，帶來的天然氣數量的減少。對天然氣進行增壓處理，帶來的壓能損失，輸氣壓縮機消耗的電能等，都是天然氣生產加工過程中的能量消耗。

天然氣集輸過程中，加壓設備一般應用輸氣壓縮機組，為了達到節能降耗的技術要求，應用節能的電動機帶動壓縮機工作，保證壓縮機處于高效工作狀態，避免壓縮機發生故障，減少維修費用。天然氣凈化的過程，就是實現天然氣的分離技術，將天然氣中的硫化氫、二氧化碳和水分離出去，得到純凈的天然氣，經壓縮機加壓后外輸。

在天然氣集輸過程中，需要加熱處理，優選高效加熱爐，節約加熱爐燃燒天然氣的量，避免天然氣的消耗，提高加熱的效果。通過加溫和加壓處理，達到天然氣順利輸送的效果。

3.天然氣輸送過程中的節能降耗措施

為了降低氣田生產的各種能量消耗，采取必要的節能降耗的技術措施，達到節能的基本要求。從節能管理和節能技術方面，采取措施，達到節能降耗的標準。可以實施節能技術改造，對單井站的節流、增壓設備、加熱爐及工藝部分進行節能改造措施，提高節能效果，實現以最低的能耗，達到最佳的生產狀態，提高天然氣生產的效率。

（1）加強天然氣輸配規劃的管理。

目前，最常用的管理傳輸和分配操作是制定每周余額，每月計劃，掌握上游氣源資源動態，如果能夠及時準確地捕獲用戶使用的天然氣計劃，很明顯通過平衡使用量來更好的進行規劃。天然氣輸送和分配計劃，為確保低能源氣源能夠流向高氣流方向，要在燃氣管道維護管理方面，通過加強管理減少天然氣發生泄漏的頻率。制定健全的回收管理計劃，例如使用管網的接觸功能或具有低供應壓力要求的用戶，在氣體運行之前恢復高壓氣體管線的容量。儲氣管理上我們需要一個總體平衡的需求計劃并合理的注入燃氣表。計劃減少能源消耗和燃氣儲存的損失。用戶的燃氣表使用計劃的準確性利于整體資源的節約。應該積極推廣這一方法。

（2）應用SCADA系統

SCADA系統主要是從現場收集數據通過控制中心計算機儀器切換信號，分析傳輸，生成視覺信息，并輸出想要到達的區域，將當地設備的信息遠程顯示出來，可以達到報警，控制和調整的目的，它的應用不同于一般的天然氣管道。

三、天然氣輸送過程中的節能降耗措施

管道輸送效率受管道輸送壓下降的影響。產生壓降損失的因素如下：首先，管道的內壁粗糙度;其次，管道中存在一些雜質，如碳水化合物、碳氫化合物或發動機油等。這對這些問題可以使用以下方式進行改善。

（1）內涂層用氣體管道。這種方法可以實現防腐蝕和水摩擦從而消除阻力。但是，內部涂層的處理必須嚴格由建筑工人進行。處理工藝，如涂層結構的選擇，管內表面的處理，熱固化和其他工藝一樣，如果內涂層的局部剝離不僅會增加摩擦阻力，也會增加墻壁的腐蝕。“西氣東輸”管道使用內部涂層技術后，計劃的氣體量從120×108m3/a，增加到134.4×108m3/a。

（2）定期清管作業。在冬天變暖之前和冬天之后，對管道進行管道清潔操作，以去除影響氣體留存于管道中的油和水等物質。此外，需要輸送高壓的氣體，有效的進行管道清潔。

（3）減少管道的局部壓降。管道的分壓來自壓縮機站的閥門，過濾應從項目中指定的儀表和其他設備，以及彎頭、三通和其他配件開始，合理選擇這些組件以減少壓力損失。使配液單元與測量精度相結合，不選擇節流元件或壓降小流量計，多通道超聲波流量計;閥門對于完全打開的閥門，例如球閥選擇上來說也應該是選最優的。管道的角度經過優化，可減少彎頭等管件的使用。

結語

隨著時代的發展，對天然氣生產的節能效果提出了更高的要求。針對當前天然氣生產的實際情況，應該積極將一些先進的節能工藝技術措施應用到實際生產過程中，在取得經濟效益的同時，也更進一步對環境進行了保護。

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