油气集输系统节能降耗现状及对策分析

【摘要】在中国社会工业化的道路上，能源对发展的约束日趋明显，提高能源利用率，实现节能降耗是建设资源节约型社会的要求。油气集输系统作为油气开采的重要环节和主要能耗环节，实现油气集输系统的节能降耗对整个油气开采系统具有重要意义。从油气集输系统节能降耗的现状和原因出发，结合其能耗特点，从改造加热设备、采用不加热集油和低温集油的工艺，结合热泵回收余热和油气混输技术，加强对整个系统的控制干预等方面，分析了油气集输系统的节能降耗对策，阐述了节能降耗的发展目标和方向，为当今油气集输系统的节能降耗实施、推广提出了建议。

【关键词】油气集输系统；节能降耗；对策

引言

随着经济的快速发展，我国对能源的依赖日趋显著，而能源状况日趋严峻，制约着经济的发展。油气集输系统是油田地面工程的核心部分，担负着油气计量、分离、收集、加热储存和外运的任务，同时也是油田开发和生产中的主要能源消耗环节，油气集输系统具有庞大、分散、热损耗大和难以管理的特点，能源消耗占的比重也非常大，因此，做好油气集输系统的节能降耗工作对油田的可持续发展有重要意义。

一、油气集输系统节能能耗现状及原因

当前油气集输系统能耗有着油气水处理能耗高和油气蒸发损耗高的特点，特别是当油田开发工作进行到后期，原油含水量增高，达到70%以上，加大了油气处理难度，使处理装置的负荷随之增加，能耗也随之加大，却没有对应的新工艺和设施来处理这种新问题，尤其是一些老油田还在使用传统的工艺流程，设备状况也比较差，亟需加大改造力度。油气蒸发损耗高主要是在油气处理过程中的挥发和损耗比较严重，需要加大系统密闭，减少能源浪费。

其次，油气集输系统的热负荷比较分散、产热设备数量多、运行效率低等是当前油气集输系统能耗严重另一个突出特点，当前油田开发中使用大量加热炉，但是这种设备的运行效率低于70%，是油气集输系统的突出问题。油气系统中存在着超负荷运行和低效的情况，用于油田开发和生产的各种设备，比如锅炉、加热炉注水泵和抽油机等，存在老化现象，缺乏定期和规范的维护和检修，造成主要耗能设备的效率低下，系统可靠性差，造成设备故障、造成停产的事件也时有发生。

再者，目前油气集输主要通过采用石油燃料获得热能，生产所需要的电力和动力是由电网提供，由小型锅炉和加热炉提热能，油田开发生产中的用电、用热主要采取分别供给的方式，分布也比较分散，利用率比较低。油田的生产和开发中还存在腐蚀的问题，比如管线穿孔和设备腐蚀等情况，如果没有得到及时处理，可能会造成油气集输系统的无法正常运行，造成重大经济损失，影响运行效益。

二、油气集输系统节能降耗措施及改造方案分析

油气集输系统作为油田开发的重要内容，能耗比重比较大，这个环节中对电能和热能的亏损比较严重，实现此系统的节能降耗能有效减少油田开发中的油田消耗，提高油田开发的运行效益。合理调节动力结构和能源结构，严格把控油气集输的流程，不断优化改造运行参数，加强对设备的检测管理，有利于实现油气集输系统的节能降耗。

1.加热设备的优化改造设计

加热炉是油气集输系统里的主要供热设备，很多因素影响着加热炉的效率，比如炉型结构、炉内的热损失、排烟温度、余热回收和燃烧器等都制约着增加了加热炉的能源消耗。可以应用先进的加热炉节能技术，首先淘汰更新落后的加热炉，推广使用真空加热炉并采用高效的燃烧器，提高热效率；其次要优化加热炉的监控系统，通过监控加热炉运行情况控制各种异常的发生，控制加热炉的运行参数，减少不必要的热损；还可以加强对加热炉的维护、除垢工作，缓解加热炉的损坏情况，采用引射式辐射管改造加热炉结构，实施加热炉涂层减少炉体对外的热散失；最后要努力寻找比燃油更节能的替代品，在水焦浆、水煤浆和油煤浆的基础上，开发应用更新型的燃料。

2.不加热集油和低温集油工艺的运用

在油田开采后期，加热处理含有大量水分的原油会造成能源的浪费，加大生产成本，可以推广应用不加热集油的新工艺。传统的双管掺水技术，虽然具有安全方便的优势，但是需要消耗大量的电能和热能。不加热集油包括单管和双管不加热集油、掺常温水不加热集油、季节性不加热集油和掺低温水不加热集油[1]。油田可以根据自身所处的开发阶段、原油特点、自然条件实施不加热集油工艺，通过取消单管加热流程中的进口热炉和计量站、集输线上的加热炉，简化加热保温系统，降低成本投入并且方便管理。单管不加热是停掺原有掺水管线，是依靠油井生产中的自身压力和温度将油气经过管线运送到计量间；双管不加热集油是在将原有掺水管线停掺的情况下，将此改为集油管线并改造井口和计量间，实现双管同时出油，能够随时回复掺水功能，方便冬季作业；低温水环状不加热集油是指经过一条集油管线将几口油井串联成一个环形集油系统[2]，计量阀组件在环的一端掺水，在另一端把油田生产的油、水、气集中到计量阀组件汇管里，这种技术已经在很多油田大规模使用，具有显著效果。

3.应用热泵回收余热

热泵是基于逆卡诺循环原理的热回收装置，通过载热物体从低温余热中吸收到热量，在温度较高的地方释放热量，可以有效的把低温位热能转化为高温热温能，能够有效回收低温余热，提高能源的利用效率。由于目前很多油田油气集输系统系统含水率较高，同时原油采出液逐年上升，从而造成油田现有设备能力超出一定负荷，无法满足油田生产所需。基于此，笔者针对某油田设备的能耗情况，以降低原油脱水加热能耗为目的，提出将油田集输系统中主要能耗设备原油加热炉替换为吸收式热泵机组，为原油储量系统提供热源。

通过上述分析得知，此方案在供热量、温度以及介质性质方面都比较适合油田生产的实际情况，同时通过进一步深入分析发现，此种方案的应用对油田集输系统的节能降耗具有非常显著的效果。

4.应用油气混输技术

油气混输技术是海洋石油业广泛应用的新兴技术，是将未经分离的油、气水介质通过混输泵经海底管道运输到油气水处理终端，再进行综合处理。以往海洋油气集输工艺运用的设备比较多，投资成本比较高，不易管理，整个工艺流程需要经过分离器、外输泵、压缩机和独立的油、气、水管道。油气混输技术只需要混输泵和混输管道就可以进行外输，能够有效增加单井采收率，延长油田寿命，简化例工艺流程，减少了购置设备的资金和对海洋的占地面积，提高了油田开发的经济效益，缩短了投资回报时间。

总之，我国日益增长的能源需求量和日趋严峻的能源情况的矛盾越来越明显，油气集输系统的节能降耗工作对整个油气开采系统的正常运行和经济效益有重要意义，只有从油气运输系统的客观情况出发，深入分析当期此系统的发展现状和问题，根据其特点分析节能降耗的对策，才能实现油气集输系统的节能降耗目标，加快建设资源节约型社会。

参考文献

[1]卢洪源.新时期油气集输系统节能降耗技术研究与分析[J].中国石油和化工标准与质量， 2013，（19）.74

[2]陈进峰.探讨如何完善油田地面建设中集输系统工艺[J].化工管理，2013，（16）.236