1、油田集输系统能耗分析及节能探讨摘要：随着全球能源的日趋紧张和油田的不断发展，节能降耗成为油田工作的重要组成部分。而油田集输系统能耗比较大，其消耗的热能和电能是油田节能的重要目标。本文将对油田集输系统能耗分析及节能措施进行分析研究。 关键词：油田 集输系统 能耗 节能 当前，我国油田集输系统能源消耗量比较大，而能源是有限的。因此采取多方面举措，大力推行节能降耗技术，改进原有的油田集输系统，以达到油田集输系统节能降耗的目的，已发展为各油田面临的重要问题之一。 一、油田集输系统能耗状况 1.典型集输流程能耗状况 油田集输系统通常为：油井的产液经过计量间供热水加热汇集到计量间，计量间的产量汇集到中转站
2、，中转站的产量汇集到联合站。这个系统的耗热主要是： 1.1 将油井产液加热到外输温度 耗热量决定于产液量、含水率、产液温度和外输温度。 1.2 三级站内的设备散热 耗热量决定于操作温度、设备规格及环境温度。 1.3 三级管网的散热 耗热量决定于各级管网总长度、介质温度和环境温度。 2.原油参数对集输流程能耗的影响状况 易凝、高勃油品的输送，不能直接采用等温输送的方式，因为当油品的勃度很高时，常温输送在工程上难以实现，同时输送过程中动力损失折合费用很高。加热输送是至今对高凝固点原油最普遍的一种输送方法。影响原油勃度的内在因素有胶质、沥青、石蜡、气体和水的含量等；外部因素主要是温度。原油含水率对原
3、油勃度的影响比较复杂，含水率不同，勃度也随之不同。 3.油气水分离过程的能耗状况 用阶梯式热化学沉降脱水代替电化学脱水，其工艺原理是井站来液经三相分离器分离后，进人加热炉加热升温，然后经三级沉降脱水，使油水分离。高效游离水脱除工艺，解决了特高含水开发期先分水后加热的问题，达到了节能降耗的目的。 二、油田集输系统节能措施 针对油气集输系统能耗情况，各油田不断进行研究节能技术措施，希望达到节能降耗的目的。以下将对油田节能降耗措施进行分析： 1.应用热泵回收含油污水余热措施 热泵是利用逆卡诺循环原理，使载热工质从低温余热中吸取热量，并在温度较高处放出热量的热回收装置。由于热泵能将低温位热能转换成高温
4、位热能，从而提高能源的有效利用率，是回收低温位余热的重要途径。根据具体情况，大庆油田采用压缩式热泵方案，胜利油田采用吸收式热泵方案，回收含油污水低品位余热，使出水温度提高，节能效果十分显著。 2.不加热集油和低温集油措施 开展低温集输是降低掺水耗气最有效的方式。近年来，原油常温集输技术得到各油田越来越广泛的重视，形成了单管常温集油、双管不加热集油、掺低温水环状不加热集油等技术。目前采油油井普遍采用的不加热进站、采油区计量站不加热外输。通过在单管加热流程上取消井口加热炉及计量站、集输干线上的加热炉后，不加热集输不仅节能效果显著，而且由于精减了加热保温系统，投资降低，减轻了管理难度。 油井采用单管
5、不加热集油是将原有掺水管线停掺扫线，依靠油井生产时的自身压力和温度将液体通过集油管线输送到计量间，双管不加热集油是停掺原有掺水管线并改为集油管线，对井口和计量间做部分改造，实现主、副双管同时出油。这种集油方式可随时恢复掺水，便于冬季井下作业及各种故障处理，掺低温水环状不加热集油是在一座计量阀组间中的几口油井由一条集油管线串联成一个环状的集油方式，环的一端由计量阀组间提供掺水，另一端则把油井生产的油、水、气集输到计量阀组间汇管中。目前，这些技术已经在油田得到大规模使用，效果显著。 3.加热炉节能措施 加热炉是实现油井掺水、热洗、脱水、采暖伴热的最重要的设施，影响其效率主要因素是加热炉类型、燃烧器
6、、空气系数、排烟温度和炉体散热损失等，降低加热炉耗能需要考虑以下方面： 3.1 要选择高效加热炉 加热效率对耗气量影响较大，一种设备出厂效率不高，无论如何加强管理，节气难以达到理想的效果。因此，选择优质高效的加热炉尤为重要，在产能建设工程新建或在老区改造工程中更新加热炉，应优先选用较为成熟的高效加热炉。 3.2 要认识到优质的燃烧器能够使燃料充分燃烧，这是提高加热炉效率的先决条件，应优先选用优质高效燃烧器空气过剩系数大，带走的热量也大，加热炉效率低，空气过剩系数小，燃料不能充分燃烧，加热炉效率低。还要加强生产管理，合理调整空气系数，保证燃料充分，确保较高的燃烧效率，达到降低耗气量的目的。最后，
7、必须加强生产维护，定期清垢。目前，加热炉的工作介质多为含油污水，矿化度比较高，极易结垢，并附着在火管、盘管表面，导致传热大幅度降低，影响加热炉效率，所以应定期对加热炉进行除垢。在生产管理中，还应加强对防腐保温层的维护，减少炉体对外的散热损失。 3.3 节能还可以采用多井式加热炉 通常一口井需要配一台加热炉，一座集气站需要 78 台加热炉才能实现加热和节流。经过论证，可以采用多井式加热炉进行加热和节流。所谓多井式加热炉是一台加热炉可以同时对 24 口气井进行加热和节流，一座集气站只需要 2-3 台加热炉就可以满足工艺要求。采用多井式加热炉是可行的，可以减少加热炉的台数，提高设备的利用率。但是如果
8、井比较多，流量变化比较大，温度控制就比较困难。因此，需要进一步开发适合不同产量气井的多井式加热炉。 4.油气混输措施 油气混输技术主要是将井口物流中的油、气、水种介质，在未进行分离的状态下，直接用混输泵经管道泵送到油气水处理终端进行综合处理的工艺流程。 采用油气混输技术，仅需用台混输泵和条混输管道就可以解决这个问题同时减少了井口物流的压力，简化了油气混合物在海上的处理工艺，节约了设备的投资，减少了工程的初建费，缩短了油气田的投资回报期，提高了开发油气田的经济效益。混输技术具有很好的节能效果，增加了单井采收率，延长了油田寿命，为创造新的经济效益创造了条件。 三、结束语 油气集输所消耗的热能和电能是油田节能的重点对象，只有努力采取各种有效措施，进一步加强原油集输储运的科学有效管理，油田企业才能有效降低原油集输的能耗，实现企业的高效、稳定、可持续发展。 参考文献 1袁永惠.油气集输能量系统的热力学评价与分析.大庆：大庆石油学院，2009： 46-50. 2李雪峰.油气集输系统的能耗评价与能损分析J .应用能源技术，2009（6）. 3孙素凤.稠油集输系统能耗分析与效率计算J .油气储运，2010（07）.
