原油集输系统原油损耗因素思考

发表时间:2020/5/29   来源:《工程管理前沿》2020年2月第7期   作者:刘辉
[导读] 随着我国经济的飞速发展,能源年消耗量也逐渐增大。
        摘要: 随着我国经济的飞速发展,能源年消耗量也逐渐增大。如何利用现有技术条件降低原油集输系统的能耗、避免能源浪费、使油田的经济利益得到提高,已成为不容忽视的问题。本文分析了原油技术系统的耗能,并提出基础性改进措施。
关键词:原油;集输系统;原油损耗
一、引言
        在油田生产中,采油厂集输系统是非常重要的组成部分,主要内容包括原油脱水、油气分离及油气计量等,然而实际生产中,油气系统往往会造成大量的能源损耗,这主要是因为只有通过集输系统才能将油气转化为油气产品,所以做好油气集输系统节能降耗工作,对提高采油厂经济效益有重要意义。
二、油气集输系统概述
        1、油气集输系统的含义
        油田开采价值确定后,就需要在油田所在区域的建设各种生产设施、辅助设施以及生活设施,从而满足后续油气开采的实际需求。其中油气集输系统是非常关键的内容,该系统主要是保证油田的平稳生产,协调原油开发与油气产品销售之间的关系。
        2、油气集输系统的任务
        在油田开采过程中,油气集输系统承担以下工作任务:(1)计量单井每日的原油、天然气以及水的产量,将其作为油田动态监测的主要内容之一 ;(2)将油井开采出的原油输送到地面加工站,或者将天然气输送到天然气集气站场 ;(3)原油处理站点中,采取相应的处理技术,将注水开采的石油进行油水分离,经过多次分离,形成不同的油气产品,必要时将原油中的固体杂质分离出来,以做下一步的处理 ;(4)将原油中的稳定物质与挥发性较高的物质分离出来,将原油处理到符合出矿原油的标准 ;(5)将出矿原油装入到油罐中,为原油的销售提供源源不断的产品资源 ;(6)输油、输气,将出矿原油、天然气或者液化石油气通过管道将其配送给居民,实现生产与销售的一体化。
        3、油气集输系统工艺流程
        将各个站场进行组合连接,就形成一套系统的工艺流程,进行组合时,需要遵从一定的原则 :第一,要求油气进行密闭输送与处理,并且保证各个接点处的压力、温度以及流量始终保持一致 ;第二,油井油气产物属于油气集输系统中的一部分,因此流量、压力以及温度等往往会发生一定的变化,因此在系统流程中需要设置缓冲带以及相应的调控设施,以确保操作平稳,产品的质量稳定。当前各大油厂使用较普遍的油气集输工艺流程为:(1)油气分输流程。该流程的优点在于大大简化井场,通过分井集中周期性计量,将原油以及油气进行相应的处理,而出油、集油以及集气管线都应使用不同的输送工艺,以便使不同的油井都能够适应这一集输工艺,并且在后期调整起来也比较灵活,便于集中的控制管理。(2)油气混输流程。该流程具有分输流程的所有优势,与分输流程相比,整个集气系统也得到明显的优化。(3)三级布站油气混输系统。将油气分离、原油脱水以及采出水处理进行集中建站处理,这样能够使得采出水得到合理的利用,减少了采出水处理管网建设,使原油稳定以及天然气凝液的处理量增加。
三、原油集输系统的耗能
        1、机泵。在原油集输处理过程中,最耗电的就是机泵,要想节电,就要对机泵进行适当的改进。目前,转子泵应经广泛应用于石油行业,其主要借助工作腔里的多个固定溶剂的输送单位额周期性转化来达到输送的目的。再者对泵进行选取时,一定要与实际相符合,这样才能增加泵的使用效率。

所以,为减少泵的使用能耗,应当采取积极的改进措施,以此来提高节省电力的潜力。
        2、生产工艺。目前,多数联合站的油气集输主要通过采用石油燃料获得热能,生产所需的电力和动力都是有电网提供,油田开发生产中的用电、用热主要采取分别供给的方式,油田开发频频出现采油速度越来越高、含水量越来越大的现象。此外,油田的生产和开发中还存在严重的腐蚀问题,如果不及时处理,就会造成重大的经济损失,影响油田效益。因此,做好原油集输系统的节能降耗工作对油田的可持续发展有重要的意义。
        3、工业炉。工业炉是石油化工生产工艺过程中的关键要素。其结构比较复杂,工艺条件要求严格且工程质量标准高,在油田正常运行过程中有重要的作用。工业炉是联合站最主要的耗气装置,其能耗比较大。所以在工作实践中,需要依据油井的产量来决定工业炉的使用效率,可以将生产过程进行改良,通过调整幅度的大小来适应低耗能生产的需求。而要想达到加热炉低耗能良性运转,就需要完善配套技术以达到提高炉效与灵活掌握运行时间的目的。
四、原油集输系统的节能技术与措施分析
        1、更新调速技术。变频调速技术是采用新型变频器来实现调速目的。具有效率高、调速平稳、无级变速、容易协调控制等特点。因为其在调速性能和节电效果等方面具有优势,所以被当做泵类调速节能的有效工具。针对原油集输过程中出现的各种难题,合理运用变频调速装置,可以节约一定量的电能损耗,使原油集输系统的节能工作收益大大增加。
        2、降低热损失。降低热损失包括减少原油散热损失以及降低排烟热损失。在散热过程中可以安装伴热盘管或伴热管线等不同的辅助设备来减少原油损耗。这样才能更加轻松地令温度维持在适当的范围内,还能避免管线凝油现象的发生。原油集输过程中加热炉热力利用方面也存在严重的技术漏洞。众所周知,排烟温度与排烟量是排烟热损失的直接影响因素,排烟热损失与排烟温度和排烟量成正比关系,这就导致加热炉热力浪费更加严重。另外,在加热炉运行过程中,一定要合理的利用过剩空气系数,若过剩空气太多,能耗就会增大,加热炉效率会大大降低。所以,为了使加热炉使用效率得以提升,就一定要合理的控制过剩空气系数,对此我们可以将加热炉的燃烧器采用变频或者机械方法进行调节,采取这种方法之后,加热炉的运行热效率提高了5%~10%,燃料消耗降低15%以上。从而实现过剩空气系数的自动控制。
        3、改进加热炉。加热炉的炉壁散热损失、烟气排除温度的高低、过剩空气系数的大小等都会影响加热炉的使用效率。而近几年,更是有许多新技术涌现,如分体变相加热炉、真空加热炉等。这部分新技术大大提升了原油集输过程的能耗,具体如分体变相加热炉而言,它在散热效率方面能高达到90%以上,获得了较高的传热系数。由于水在与外界隔绝条件下蒸发较小,而机器一直以无氧的状态在运行,所以延长了机器使用寿命。同时,由于炉体的蒸汽密度较高,极大减少了换热器的体积,使其运行时动力需求降低,从而降低机器耗能。在使用真空加热炉时,经过真空状态将中间的介质气化,并将盘管内的水和油同时加热。
        综上所述,在油田生产中,油气集输系统是重要的组成部分,其能耗高低与石油生产企业的经济效益直接挂钩。因此为了实现石油企业经济效益的提升,应充分实现油气集输系统的节能降耗,以使采油厂在降低生产成本的同时获得较高的油田生产效益。
参考文献
[1]刘华. 油田油气集输与处理工艺技术[J]. 化工设计通讯,2019,45(02):44.
[2]黄卉,曾红青,王力飞. 探讨油田集输系统节能技术的运用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2012,33(15):133.
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