提高稠油集輸系統(tǒng)效率的措施及認(rèn)識

龐偉達(dá)

【摘?要】我國重油田的開發(fā)建設(shè)已進(jìn)入相對成熟的階段。其中，一些關(guān)鍵技術(shù)取得了突破或創(chuàng)新。本文分析了影響集輸系統(tǒng)效率的敏感因素，如集輸技術(shù)，輸油動力設(shè)備，熱損失，運(yùn)輸溫度，原油粘度等，并闡明了其在開發(fā)生產(chǎn)中的意義，利用“加強(qiáng)前期規(guī)劃”論證，優(yōu)化集輸技術(shù)和車站部署技術(shù)，“加強(qiáng)生產(chǎn)管理，提高熱能綜合利用”，“促進(jìn)應(yīng)用”，“節(jié)能降耗”，石油運(yùn)輸動力設(shè)備及保溫材料”，“節(jié)能減排重點(diǎn)，采用先進(jìn)合理技術(shù)等”。提高集輸系統(tǒng)的效率，降低重油生產(chǎn)成本。

【關(guān)鍵詞】稠油油田;集輸系統(tǒng)效率;措施

1引言

重油領(lǐng)域的高成本熱力提取需要一套特殊的技術(shù)和高能耗的設(shè)備，這決定了提高系統(tǒng)效率，節(jié)約能源，降低能耗和降低成本是重油生產(chǎn)的基本方法。石油和天然氣收集系統(tǒng)以及將分散的油產(chǎn)品移動，濃縮，壓縮和加工成合適的原油的步驟，天然氣等產(chǎn)品，并經(jīng)過儲運(yùn)和計量后再輸送給用戶的整個生產(chǎn)過程。集輸系統(tǒng)的效率與能源消耗密切相關(guān)。效率水平在一定程度上反映了石油和天然氣的收集和運(yùn)輸技術(shù)以及管理水平，是衡量收集和運(yùn)輸過程，設(shè)備和管理水平的重要指標(biāo)。當(dāng)前，改進(jìn)的房屋收集和搬遷系統(tǒng)的效率約為40%，研究的主要重點(diǎn)是提高收集和運(yùn)輸系統(tǒng)的效率，以減少每個環(huán)節(jié)的能源消耗并提高能源消耗率。

2影響集運(yùn)系統(tǒng)效率的敏感因素分析

2.1集輸技術(shù)對油氣集輸輔助系統(tǒng)效率的影響

集輸過程是稠油集輸系統(tǒng)的技術(shù)核心，是影響集輸系統(tǒng)效率的決定性因素。其原理是在低投資，高回報的前提下，減少中間耗能環(huán)節(jié)，提高集輸系統(tǒng)的效率。

2.2輸油動力設(shè)備對油氣集輸系統(tǒng)效率的影響

稠油油田的開發(fā)和建設(shè)受到原油產(chǎn)量的限制，總體含水率不平衡。因此，應(yīng)選擇節(jié)能高效的集輸設(shè)備。目前，所有稠油油田都處于開發(fā)的中后期。隨著原油產(chǎn)量的不斷變化和綜合含水量的增加，收集和運(yùn)輸設(shè)備的能力已不再與現(xiàn)有系統(tǒng)匹配。因此，重油田的集輸系統(tǒng)具有集輸能力。在設(shè)備方面，有很多節(jié)能分流空間。

2.3熱能損失對油氣收集和運(yùn)輸系統(tǒng)效率的影響

熱損失是影響集輸系統(tǒng)效率的重要因素之一。根據(jù)測試統(tǒng)計，計量中轉(zhuǎn)站的熱損失較大，主要是由于以下原因：

每個連接控制點(diǎn)的高溫高壓蒸汽泄漏更加嚴(yán)重，這將增加系統(tǒng)的熱損失。

由于原油的收集和運(yùn)輸大多使用低壓蒸汽管道，因此最終的熱量追蹤和加熱的蒸汽冷凝水的排放是每個計量中轉(zhuǎn)站熱能損失的主要因素，從而導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下。

對于閥門，法蘭，支架，補(bǔ)償器和其他管道配件，這些管道部件的絕緣在施工中被忽略，并且絕緣前后的散熱損失差異很大。特別是在諸如蒸汽注入之類的熱力管道中，有許多管道支撐，這些支撐提供了大量的散熱點(diǎn)。

2.4原油粘度對油氣集輸系統(tǒng)效率的影響

在高粘度油田的開發(fā)，生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中，高粘度原油的收集和加工需要大量的熱能，這是影響收集運(yùn)輸系統(tǒng)效率的主要原因。降低粘度的運(yùn)輸技術(shù)是在脫水過程中提高原油管道和節(jié)能系統(tǒng)流動性的關(guān)鍵。

3相關(guān)因素分析

3.1油泵系統(tǒng)效率分析

魏莊油田的統(tǒng)計數(shù)據(jù)足以表明，大多數(shù)重油泵目前在低效率地區(qū)運(yùn)行。這是造成稠油集輸系統(tǒng)效率低下的重要原因，也是解決稠油生產(chǎn)企業(yè)的重要課題。泵和電動機(jī)的效率都低，或者效率之一很低，這可能會導(dǎo)致設(shè)備在低效率區(qū)域中運(yùn)行。電動機(jī)的效率在很大程度上取決于轎廂負(fù)載的速度和負(fù)載系數(shù)的強(qiáng)度，對于具有特定負(fù)載的汽車，其功率輸出是有限的值，此時，發(fā)動機(jī)的效率僅取決于其負(fù)載。可以看出，為了提高電動機(jī)的效率，首先要增加電動機(jī)的負(fù)載率，確保設(shè)備與其負(fù)載合理匹配，并避免“起吊”。其次，使用變頻器還可以提高電動機(jī)的效率。

3.2集輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率分析

為了確保油井的正常生產(chǎn)，必須將井口背壓控制在允許范圍內(nèi)。井口背壓與原油的物理性質(zhì)，液體產(chǎn)量，液體溫度和水含量有關(guān)，還取決于收集管道的直徑和長度以及管道周圍土壤的熱物理狀態(tài)。當(dāng)重油及其混合物在管道中流動時，會發(fā)生熱能損失和摩擦損失。每個油井的收集管道和混油管道的熱工條件相互制約，并且熱工條件影響摩擦損失。因此，為了確定適當(dāng)?shù)幕旌狭?，必須將整個站點(diǎn)和其管轄范圍內(nèi)的油井視為一個整體。

4提高稠油集輸系統(tǒng)效率的措施

通過分析影響集輸系統(tǒng)整體運(yùn)行過程中影響集輸系統(tǒng)效率的敏感因素，在稠油油田的生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)采取以下措施，著力提高集輸系統(tǒng)的效率。收集和運(yùn)輸系統(tǒng)：

4.1選擇合理，先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)的集輸技術(shù)

原油從井口流向計量站。：根據(jù)不同的開發(fā)井布置方法比較不同的重油田，收集主干線，注油和生產(chǎn)分開，混合輕油或蒸汽，保護(hù)蒸汽管等，并選擇適合當(dāng)前情況和經(jīng)濟(jì)性的油田井口。計量站的收集和運(yùn)輸技術(shù)。脫水過程。聯(lián)合站的原油脫水過程應(yīng)通過選擇低溫沉降來設(shè)計得盡可能簡單，應(yīng)選擇加熱和脫水設(shè)施，并應(yīng)使用化學(xué)試劑來實(shí)現(xiàn)低溫脫水。

管道直徑的選擇：管道的散熱量隨著管道直徑的增加而急劇增加。輸油管道的直徑變化一度，通常導(dǎo)致25%至30%的熱傳遞。管道的直徑也會影響泵系統(tǒng)的壓力，傳輸功率等于管道直徑的4-5倍，即小管道的直徑會增加泵的功耗。但是，由于電力消耗占集油器的能量消耗的一小部分，因此與同時引起的熱變化相比，電力變化小。因此，管道直徑的選擇應(yīng)基于熱條件并考慮水力條件。合理的管徑是提高管道運(yùn)輸效率的關(guān)鍵。上述從井口到中轉(zhuǎn)站的原油收集和運(yùn)輸過程，組合站除水的過程和管道范圍的智能選擇是技術(shù)的基礎(chǔ)，也是決定集水和集水系統(tǒng)效率的關(guān)鍵，提高收集和運(yùn)輸系統(tǒng)效率的方法。

4.2優(yōu)化臺站技術(shù)

在重油田的開發(fā)建設(shè)中，通過綜合油田的地形，系統(tǒng)匹配，工藝流程，短期和長期目標(biāo)，原油流量等因素綜合考慮，制定了油田總體規(guī)劃。盡量減少油田數(shù)量。換乘站減少了對地面工程建設(shè)的投資。優(yōu)化集成技術(shù)的部署可以為稠油油田帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益，并且是提高集輸系統(tǒng)效率的唯一途徑。

4.3加強(qiáng)生產(chǎn)管理，搞好熱能綜合利用

為了提高集輸系統(tǒng)的效率，目前的重油田主要采用注汽吞吐和油煙生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)的特點(diǎn)是井口出油溫度的波動較大（從20°C到110°C），并且入口收集溫度高。此時，可以通過監(jiān)視每個集油站的進(jìn)油溫度來及時調(diào)整低壓加熱蒸汽的消耗量，因此，可以提高能量消耗水平。換句話說，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，在秋季和冬季，僅將低產(chǎn)的油源，偏遠(yuǎn)油井和油粘度源與低壓煙霧混合在一起。春季和夏季的油溫較高，并且所有混合熱量都已關(guān)閉。監(jiān)視站中輸入油的溫度，并及時調(diào)整低壓示蹤劑蒸汽的消耗量，以提高能源利用率。

凝結(jié)水回收：凝結(jié)水直接排入井口和井筒，改造后應(yīng)取得良好效果。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況調(diào)整低壓伴熱蒸汽：消耗重油田。

加強(qiáng)熱力管道配件的保溫技術(shù)：在重油熱采表面工程施工中，擰緊熱管設(shè)備的熱交換器時，應(yīng)采取有效措施維護(hù)熱設(shè)備，以減少熱管的熱損失，提高管道的傳輸效率。

4.4促進(jìn)節(jié)能石油動力設(shè)備和保溫材料的應(yīng)用，提高集輸系統(tǒng)的效率

節(jié)能輸油動力設(shè)備的應(yīng)用：根據(jù)生產(chǎn)需要和設(shè)備條件，更換與系統(tǒng)容量相匹配的輸油動力設(shè)備，并使用節(jié)能離心泵。

對于電動機(jī)效率和泵效率低的機(jī)組，將采用新的機(jī)組更換計劃。

對于電動機(jī)負(fù)載率低，泵與電動機(jī)不合理匹配的機(jī)組，采用不更換泵而更換電動機(jī)的方案，并盡可能匹配。合理的。

對于電動機(jī)負(fù)荷率相對正常但泵效率較低的機(jī)組，采用不更換電動機(jī)就更換泵的方案，泵與泵的匹配是合理的。

使用節(jié)能的隔熱材料來優(yōu)化隔熱方法。

關(guān)閉油井，以更高的能耗改造以前的生產(chǎn)基地：在開發(fā)的中后期進(jìn)入重油山區(qū)。應(yīng)進(jìn)行多種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的現(xiàn)場朗誦和示范。對于在生產(chǎn)和運(yùn)營中消耗更多能量的過程生產(chǎn)現(xiàn)場，應(yīng)實(shí)施停工或改進(jìn)措施，以最大程度地減少收集和運(yùn)輸系統(tǒng)的能耗。

5總結(jié)

當(dāng)前，我國重油田的開發(fā)建設(shè)已經(jīng)到了比較成熟的階段，一些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)取得突破和創(chuàng)新?！皽p少損失，提高效率”是稠油油田開發(fā)建設(shè)的永恒主題。為了提高集輸系統(tǒng)的效率，進(jìn)一步加快了科研成果的轉(zhuǎn)化，降低了實(shí)際生產(chǎn)率，采取了一系列提高集輸系統(tǒng)效率的措施。生產(chǎn)和經(jīng)營成本擴(kuò)大了重油開發(fā)的生存和發(fā)展范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]任興，陳斌.提高稠油集輸系統(tǒng)效率的措施及認(rèn)識[J].中國電子商務(wù)，2014：86.

[2]宋新紅，王冠，李俠.提高稠油集輸系統(tǒng)效率的措施及認(rèn)識[J].國外油田工程，2003：67-69.

[3]付秋，崔健.提高油氣集輸系統(tǒng)效率的措施效果分析[J].中國科技博覽，2013：393-393.

（作者單位：中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司長春采油廠）