油气集输联合站工艺优化节能效果分析

赵瑞 ,邓福辉

中原油田分公司油气储运中心柳屯中心处理站  河南濮阳 457001

摘要：石油、天然气作为重要的能源资源，不仅是工业生产发展的命脉，更是各国企业运作、大众生活和学习的重要支撑，因此在国际上被誉为“液体黄金”，已成为我国经济发展和民生保障不可或缺的重要资源。随着各国经济科技的飞速发展，油气资源消耗量不断增加，各国产业对油气资源的依赖性不断加大。在获取油气资源的过程中，由于油气资源开采运输具有不确定性，因此整个开采运输过程存在着许多安全隐患，尤其是当油气田含水率较高时，其安全危险程度会进一步提升。

关键词：油气集输；联合站；工艺优化；节能；

引言

目前，我国经济仍处于快速、稳定的发展过程中，致使我国对化石能源的需求持续增加。但是，由于国内油田原油和天然气等化石能源产量不能满足市场需求，能源消耗与能源安全问题日益凸显。联合站作为油气集输系统的一部分，是油田生产的重要环节。其包含了油气生产的各项工艺过程，主要包括原油脱水、脱盐、天然气净化、原油稳定、油田注水、污水处理、供变电和辅助生产设施等集输工艺。联合站在生产能源的同时，各个油气集输工艺也大量消耗着能源。尤其在一些开发中后期的油田，采出的原油其含水量高，也导致了油气生产和集输的成本增加。所以，为了实现油田节能降耗的目标，对油气集输工艺的优化成为各油田持续推进的重点工作。

1油气集输处理工艺概况与现状

油气集输处理工作，是为了让油田开采出较为分散的材料加工后形成完整的油气产品，能够以集中运输的方式传递到消费者终端或下一个油气资源处理环节，是油气资源开采应用不可或缺的重要组成部分。因此，油气集输处理工艺应尽可能与国家或地区的经济发展现状相匹配，实现经济与环境统一发展的基本目标。就现阶段而言，国内油气集输处理工作已经在开展过程中调整、加入了较多环保方案，环保效益、经济效益亦在一定程度上得以优化改善。另一方面，随着我国油气资源的不断勘探开发，绝大部分油田已进入高含水时期，该类油田对于油气集输处理技术要求较高，其工艺处理效果不仅会影响到油气资源的利用效果，甚至会进一步影响到油田的运营效益。对此，管理人员必须引起足够重视，使其在油田资源应用过程中发挥出积极作用。不能否认的是，目前我国油气集输处理工艺较国外发达国家仍存在着较大的差距，工艺技术流程较为繁琐，引进的处理设备相对滞后，在较大程度上直接增加了油气资源勘探开发的成本。尽管随着我国科技的不断进步和油气企业的科研创新，国内油气田开发运输技术水平已经得到了较大幅度的提升，但部分油田依旧在油气资源的开采和输送方面存在弊端，实际运行效果较差，导致主力油田或区块的油气资源开采量处于不稳定的波动状态，部分油田在实际开采过程中暴露出机器设备严重老化等现象，致使油田企业能耗直线上升，生产效率降低。

2联合站能耗情况分析

油田生产开发链中涉及许多技术和工艺，联合站的组织结构比较复杂。如果不能利用适当的施工技术优化组织结构，会直接影响油田项目的和谐发展，发展质量不好会影响经济效益。联合站在油田开发建设中占有重要地位，在原油加热、运输和脱水等许多工程中发挥着重要作用。为联合车站做好节能降耗工作可以保证原油质量。在共用台站的情况下，运行中的能源消耗主要来自电力和热能。前者主要是为水泵供电，而后者则是为了确保收集系统的稳定运行。这将需要在有效运行联合监测站的同时节约能源和减少能源消耗，确保生产活动的顺利进行，减少环境资源的损失，同时提高石油资源的使用效率。

3存在问题

1）为了更好地将油田开发中的地层压力值保持在较为合理的水平线上，则需要采取注水的方法来改善系统运作状况。随着油田的开发，由于注水量不断增加，含水量不断升高，并且，油田注水泵系统也存在着能耗高而效率低的问题。2）来液进入联合站后再输送至净化油罐的转输过程中，由于原油中杂质产生的沉淀，在管道中可能出现顽固的硬块，导致管道内径减小而产生卡堵，造成输油泵提高功率甚至超出额定功率运行，从而增加了电动机泵能耗。同时，各油田老区块联合站泵类设备老化，效率低，而且输出功率不能随着输液量的变化而进行自动调整，造成耗电量居高不下。3）联合站脱水过程中消耗的能源是油气生产过程中能耗最为集中，占比最大的传输工艺，其又以加热炉对来液油水混合物的加热为主要能耗节点。所以，该工艺主要的问题就是加热炉热效率低，部分热能未能充分交换给油水混合物，而是散失到空气中。4）联合站注水工艺面临的问题。分析认为，过去注水水质难以有效处理的主要原因有：原油输送的最后一关，原油输送的含水率是一项重要的质量指标。油田开发进入后期，原油含水率逐年增加。为了保证外输原油的含水率达到指标，联合站近期加强了输油罐的定期排水，增加了联合站的污水处理难度。近年来，高含水原油多次进站，大量老化油、水包油及油包水混合物被泵入污水处理系统，使污水处理系统一度超负荷运行，处理系统几近瘫痪，导致污水有一段时间含油量高，回注污水水质无法达标。

4集输工艺优化及节能

4.1工艺流程优化

（1）减少中间环节。中间环节减少的方式主要是用于石油资源产出效益的改善问题的，此种方案，能够有效降低生产成本，改善产出效益。（2）将天然气产品独立处理。作业人员通过天然气产物独立处置的方式，对三种分离器中所形成的物质进行处置。先是利用三种分离器中分离出杂质，接着再统一进行除液滴的处置，再接下来处理天然气混合物，最后经过净化之后再送入各应用处。（3）原油洗涤工序。石油洗涤工艺技术一般是用来把石油生产中的有效成分分离开来，目前电脱水法、热化学脱水处理法都是目前应用次数比较高的工艺技术，作业人员可以经过处理后分解出乳化水，再利用油水脱除装置进行脱水处理。

4.2更换相关的设备设施

运行设备老化是影响油田开发效率的重要因素之一，不仅会导致油田生产效率降低，更会加大油气资源应用过程中的能源消耗，因此必须加大资金投入力度，及时更换油气开采设备。管理者应根据油气田生产开发现状，结合区块内油气输送、加热炉等设备的运行情况，引入新型高效加热炉、三相分离器等先进设备，不断提高油气资源开采运输的自动化水平，通过设备间的整合优化，快速提升加热效率。

4.3油气水多相混输工艺

当前，在油气集输与管理工序技术发展中，油气集输工艺在远距离运输中仍然占据主要地位，早在20世纪80年代起，西方国家就开始关注油气与水多相混输工序技术发展，并开展了大量的科研与统计分析，在通过了长期的钻研与实践之后，现今该工序技术发展已经明显有了一定程度上的提升。目前，油、气、水多相输送技术与电加热技术相结合能达到最佳效果。这种输送技术既可以减低成本，减少投资，同时又可以简化油气集输过程，更有效地促进了行业的发展，从而增加了经济效益。因此，油、气、水多相输送技术是油气集输领域一项很有发展前景的技术.

结束语

现阶段，我国在发展经济的同时，越来越关注节能减排工作，这一总体方针逐渐深入能源开发企业。各油田都根据自身的实际情况，在集输工艺流程上下手，不断降低单位产出的能耗。

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