林福贺

摘 要：随着我国经济的飞速发展，人们生产生活对于能源的需求量也越来越大。石油作为国民经济的支柱性产业，开发和利用的效率逐渐引起更多的关注。节能降耗的理念在各行各业都得到很好的推广，特别在石油行业中，节能降耗显得格外重要。其中油气集输系统的节能降耗直接关系到整个油田生产的成本投资和经济效益。主要介绍油气集输系统的能源消耗现状，目前的节能降耗技术和取得的成效以及今后节能降耗工作的重点。通过对新技术和新工艺的推广和应用，能够有效的降低资源浪费和能源消耗，从而达到提高经济效益的目的。

关 键 词：油气集输系统；节能降耗；集输设备；石油

中图分类号：TE 832 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1970-04

Abstract： With the rapid development of Chinas economy， the demand for energy is increasing. Oil as a pillar industry of the national economy， its development and utilization efficiency has gradually attracted more attention. Energy saving ideas in all walks of life have been very good promotion， especially in the oil industry， energy saving and consumption reducing is particularly important. The energy saving and consumption reducing of oil and gas gathering and transportation system is directly related to the cost investment and economic performance of the whole oil field production. In this paper， the current situation of energy consumption of oil and gas gathering and transportation system was introduced， current energy saving technologies and achievements were discussed as well as the focus of energy saving and consumption reducing in the future. Promotion and application of new technologies and new processes can effectively reduce the waste of resources and energy consumption， so as to achieve the purpose of improving the economic performance.

Key words： oil and gas gathering and transportation system； energy saving； gathering equipment； petroleum

近年來，随着我国经济的不断发展，石油的需求量也在不断的上升，油气集输系统面临的挑战也就越来越大。油气集输系统是油田生产中必不可少的一部分，它包括原油脱水，原油加热，原油稳定，油气分离，油气计量等很多部分[1]。这些环节共同配合，共同作用，才能使油气集输系统持续工作。由于集输系统复杂庞大，不易于管理，所以油气集输系统的节能降耗工作就受到了制约。同时随着油田到了开发后期，含水量不断增加，油温升高，油田产出物的处理所需要的能耗将会越来越多。当代社会倡导节能降耗、绿色环保，集输系统的能耗占整个油田地面工程能耗的较大部分，所以，油气集输系统的节能降耗是摆在油田生产中的大问题，急需解决。

1 油气集输系统能耗现状以及原因

能耗高、油气损耗大是油气集输系统的主要问题[2]。能耗高主要是指油水处理过程中能耗较高，对于新问题的出现，陈旧的设备和过时的技术不能很好的解决所出现的问题，需加大改造的力度；油气损耗大主要是指油气在储存和运输过程中挥发、损耗较多，需加强油气集输系统的密闭性[3]。油气集输系统能耗主要有以下几个方面：

（1）油井采出液中含水率的增加给油气处理增加了难度，从而会增加处理成本，能耗变大。我国很多油田进入生产的中后期，含水量逐年增加，生产出的原油没有原来的品质好，使得后期的原油处理难度加大，对设备的处理要求也变得越来越高，由于设备负荷过大，导致耗能加大。

（2）油气集输设备和现代的油田开采不匹配[4]。目前，油田环境相当复杂，油田的开采难度加大，特别是现在的一些稠油油田的开采难度比预想的要困难的多，同时储存和运输方面的难题也就显露无疑。但我国的很多油田仍然采用传统的集输工艺，这就使得集输系统的性能已经不能满足油田生产，增加了系统负担，能耗也就随之加大[5]。

（3）油水处理难度比较大。随着油田开发的不断深入，以及一些特殊油藏的开采，采出来的油水混合物的性质发生了很大变化，使得油水的处理难度不断增大。

（4）油田所使用的设备较落后。有些油田已经开采很多年，设备腐蚀老化严重，例如运行了很多年的加热炉，很多油田没有按照规定的时间进行设备的检查和维修，使得设备的效率不断下降，发挥不了应有的作用，造成大量的热量浪费，能耗不断增加。

2 油气集输系统节能进展

针对油田油气集输系统耗能较高的问题，我国引进了很多先进的设备和技术推广应用，并取得了不错的效果。

2.1 常温游离水雨脱出技术

该技术是将一定的破乳剂加入到含水较高的采出液中，在不加热的情况下便可以分离出游离水，净水效果较好[6]。

2.2 自然不加热集输技术和低温集油工艺

传统的双管掺水技术虽然具有可靠安全，方便管理等优点，但是大量的能源将被浪费。不加热集输可分为单管不加热集输，双管不加热集输，常温水掺入的不加热集输以及季节性的不加热集输[1]。由于不加热集输的优越性，各个油田对该技术都很重视，都开展了相关工作。自然不加热集输技术可以使含水量超过60%的油田产物能由油包水型乳状液转化为水包油型乳状液，从而降低油水产物在输送过程中的流动阻力，如果油田产物的温度高于其凝点时，就可以直接输送，不需要加热，大大减少了热能的消耗。

2.3 含油污水余热的回收

利用逆卡诺循环的热泵可以使工质将热量从低温余热中吸取出来，并在热回收装置中将热量放出。热泵的使用可以有效的利用含油污水的余热，提高能源的利用率。热泵在我国一些油田得到了较好的应用，例如，压缩式热泵在大庆油田得到了较好的应用，吸收式热泵在勝利油田的应用效果更好。

2.4 重视加热炉节能

影响加热炉热效率的因素主要有：燃烧炉的类型、燃烧器、空气系数、炉体散热损失等[7]。想要提高加热炉的效率需加强以下几点。一方面，增加高效加热炉的使用，在油田的不断发展的过程中，需要将过去热效率下降的加热炉换成新型的高效加热炉。加热效率对耗气量有很大影响，设备出厂时效率较低，那么不论后期怎么加强管理，都很难达到预想的效果。因此，高效的燃烧炉就显得格外重要。另一方面，为了确保燃料的充分燃烧，需选择优质燃烧器。调整空气系数，使燃料充分燃烧，提高效率，实现节能的目的。此外，要加强对集输系统的定期维修、定期清垢。目前，大多数油田所用的加热炉所使用的介质都是含油污水，矿化度较高，设备结垢的机率较大，影响热量的传导，因此，定期对集输系统清垢是很有必要的。

2.5 通过改变油水泵的频率来节约电能

在油田开发生产过程中，很多运行参数都是和实际情况相匹配的，当输量发生变化时，就要改变运行方式才能满足需求，如改变泵的运行台数、调整阀门开度等方法，比较常见的措施是利用控制阀门开度实现工况的改变。然而，通过过去常用的方法来控制运行参数精度不高，同时还会造成大量的能源浪费[8]。输油泵变频调速主要通过变频技术和对设备的合理运用来实现。电动机输入频率的改变使电机的转速发生变化从而调节驱动装置。保证泵运行在最佳的工作区，既能保护泵又能节约电能。效率高、功能多样、成本低、操作方便是该技术的主要优点。变频调速技术可以改善设备的运行工况，是输油泵，风机等设备理想的调速方法，变频调速技术的合理应用能够有效节约电能。

2.6 提高管道的运输能力，从而节约能源

为了能够安全、经济的完成输送任务，就要解决能量供应与能量消耗之间的关系问题。特定管道中，管道的进、出口压力和温度决定了管道的效率。当入口的温度和压力保持不变时，出口的压力和温度越高，则管道的效率就越高；反之就越低。改变管径来升高出口压力在生产过程中应用较多，这种方法可以有效的节能降耗。

2.7 油气混合输送技术

近些年海洋石油工业提及较多的油气混输技术，主要是将未分离的油、气、水直接用混输泵进行输送，经过海底管道直接输送到终端进行处理。以前海上油田产物需要经过三项分离器处理，然后用原油外输泵将原油输送到陆上进行处理，用天然气压缩机将天然气单独输送到气体处理场。这样需要多条单独的海底管道才能完成输送工作。如果采用油气混输技术，那么只需要用一台泵和一条混输管道就可以将井口产物输送到陆上终端进行统一处理，简化了海上平台的处理工艺，节省了设备投资，降低了管理费用，有效增加了单井采收率，延长油田的寿命[9]。

3 今后工作的重点

3.1 节能降耗理念的确立

科学发展观要求企业做好节能降耗方面的工作，油田企业要利用好油井出油温度和含水量增加的现状，实现自然不加热输油以及低温集油工艺。油田进入高含水生产期，管道内的结蜡程度大大降低，要利用好这个特点实现不加热集油。同时，要进行低能耗原油游离水的脱出，低能耗油水输送，不加热情况下进行含油污水的处理。实现整个工艺流程的低能耗特点。利用热泵回收含油污水中的热量，可将回收的热量用在转油站和联合站的采暖伴热中，也可以用在油田现场的使用中，避免了大量能量浪费。现今，采油厂多数采用不加热进站、不加热外输等技术，更易于管理。目前大庆等十几个油田都采用了该技术，并且取得了不错的效果。

3.2 油气集输的管理应加强

加大油品在现场的保存管理力度，控制油品损耗。在储油罐外部安装水循环系统，控制好储油罐的温度，还要安装呼吸挡板，可以减少回逆呼出，减少油品出现大量的蒸发损耗。定期对管道进行检测，有没有已经泄露的部分没有被发现，提早发现才能降低能源的浪费，减小对环境的污染。对于管道、储油罐、分离罐、电脱水器等设备不能等到损坏之后才维修，要做到定期保养，防止由于设备老化而出现事故，当事故真的出现时，可能对于人力、物力和财力的消耗就不在可以控制的范围内了。要做到防患于未然，预防工作一定要做到位，不能做亡羊补牢的事。

3.3 现代新科技在集输系统节能方面的应用

科学技术的不断进步使得很多新技术在油田的集输系统中都能得到用武之地，新科技的运用才是节能降耗的有效方法[10]。在高效油气集输方面科研人员做了大量的工作，在油水分离、除油、防腐等方向上做出了很多成果，完善了油气集输技术。随着油田生产能力的不断变化，在高效区运行，很多设备已经不能适应，并且消耗了大量的能量，工作效率大大降低，故此，无功自动补偿技术应用到油田的生产现场将降低集输系统的能量损耗，提高设备的利用效率。撬装式计量车的设计和应用；智能温压控制装置的应用；ZGM超导节能加热器的设计和应用等[11]。这些新技术的应用可以降低能耗，提高效益，降低成本，保证油气地面工程的安全有效运行。

信息技术的发展为工业进步提供了无限的可能，油田开采和油气集输地面工程的信息化管理也在逐步实现。计算机技术的应用使油田的生产管理以及油气集输系统变得更加便利，随着计算机技术的广泛应用，解放了部分劳动力，计算机具有比人力更加准确的控制技术。数据的采集、传输和分析都可以运用信息化技术实现，并且能够提供准确的信息给管理人员，使管理人员更容易做出判断和决策。通过对油气进站以及出站的准确计量，能够严格控制高效加热以及泵机组变频闭环，能够实现对燃烧炉、管道、储油罐、燃料消耗等的实时监控，进而提高工作效率，完善运行程序[12]。信息化技术的应用减少了天然气燃料的浪费，减小了事故发生的可能性。

3.4 油气集输系统今后的发展趋势

我国的集输系统与国外的差距主要存在于：国内油田产物经游离水脱出器脱出的游离水中含油较多；国外通过完善设备的内部结构来简化游离水脱出流程。国内的很多油田的站内流程随着产液量的增加变得不尽合理，仍然存在节能的潜力。在输送稠油的过程中，掺水输送会降低输送效率，在很多运行流程以及运行参数上都存在优化的可能。必要时针对不同的油田的稠油性质，要研究特定的降粘剂来代替掺液输送。

在油田高含水开发期，我国在脱水技术上已经取得了较高的技术成果，今后要加强分离器对不同油田的适应能力，加快研制常温脱水破乳剂、新型聚结填料的脚步。科技不断进步，人类不断向前发展，我国必将在油气集输的原油稳定、油气水分离、污水处理、管道输送、防腐技术等方面取得更大的成就[13]。

4 结 论

油气集输是油田生产中的重要组成部分，它是一个复杂、庞大的系統。集输系统的能耗直接影响整个油田经济效益，因此技术系统节能降耗就变得刻不容缓，这是科学发展的必然要求，是新时代下节能环保的大势所趋，也是油田经济效益提高的必经之路。实现油气集输系统的节能降耗主要在于集输技术革新和对设备的改造，做好这两方面的工作，将会促进降耗任务走上新的台阶。对于不同的油田产出的性质不同的原油，应采用不同的分离及输送方式，充分结合油田的特点，多种技术工艺同时使用，才能做到真正的节能降耗。对于确定的油品性质、相关参数确定以及工艺流程的情况下，加热设备和输送管道以及输送设备的效率就是影响能耗和经济效益的主要因素。树立节能降耗的理念，充分利用抽油机动力以及含油污水的余热，提高能量的利用率。充分利用现代科技所带来的便利和操作的准确性和即时性，降低集输成本，提高油田效益。

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