＊黄寰宇

（新疆油田企业吉庆油田作业区 新疆 834000）

油田开采作业中，原油集输是重要环节，而决定原油集输质量的两个因素是油气的收集与传输，其次是后续作业中的提取工作。在此过程中，需要经历较多的步骤，因此对工艺标准有着极高的要求。另外，原油属于易燃易爆物品，如果在运输中不加强技术措施，极易发生危险。因此，石油开采企业应注重原油集输工艺，重点关注原油集输工艺的关键技术，保障工作安全与质量。

1.原油输送过程的现状

分析原油可知，原油内部含有较高的水分，并具有流动性。在原油集输作业中，实施密闭性集输模式，为了达到密闭性的要求，在运输时采取降低运输温度的措施。如果原油属于含蜡较低的类型，直接采取单管集输工艺，反之，在应用单管集输工艺的同时再运用原油集输的工艺，然后向原油内加入添加剂，达到降低黏度的目的，再应用单管集输工艺完成运输工作。由于我国绿色能源的政策要求，各领域都应降低生产中的能耗，因此原油输送过程的能耗问题应该得到重视，要通过有效的手段达到减少能耗的目标。但是由于我国的原油脱水技术还处于不够完善的状态下，油田开采而出的原油大多数为高含水原油，对输送工作提出了更高的要求。需要原油集输工艺针对含水量及流动性改进输送工艺，从而保障运输质量[1]。

2.油气集输技术分析

（1）原油脱水技术。原油脱水技术是油气输送工艺中特别重要的组成部分。原油脱水过程复杂，一般分为两部分：第一部分采用大容量沉淀技术去除游离水，第二部分采用水平和垂直电极进行电脱水。在大型储罐中，由于油水密度的不同，油水通过重力和浮力进行分离。分离后，炼油厂收集分离的原油，然后使用平面电极和纵向电极形成高压电磁场。在电场力的作用下，快速实现冷凝和高效沉淀，不同类型的石油应采用适当的净化方法。原油密度差较小，黏度大，传统脱水工艺成本高，效果不好，经过大容量和多次沉淀后，通过高温加热提高温度，加快沉淀速度，有效提高原油分离效果[2]。

（2）原油集输技术。当前阶段，目前更多的是对低位渗透的小断块油田进行研究，通过对石油集输技术进行研究，能够很好地减少在石油开发利用过程中对能源的消耗。在进行石油集输过程中，国家目前所采取的技术是对相应的运输过程加以改善，具体来说便是通过管网加以连通，以使石油的运送效率加以提高，同时减少石油在运送过程中所产生的损失。另外，在集输的过程中，对采油企业和原料生产企业采用并行式管理的方法，目的是把二者加以有效统一，促使原料的产出、利用与销售呈统一态势，这样才能有效地提高原料生产企业的效益。在原油集输工艺方面，对原油原油生产的方法加以有效应用，这样才能对常规原油生产方法做出改变，在运输工艺中采用集输化方法，减少原油在运输过程中产生的高损问题，保证原油的输送速度和交货品质。当前国家在对高含水原油集输工艺进行提升的过程中，所采用的主要方法就是通过对其进行预处理，而在对高水分原油进行处理中，通过对三相分离器进行应用能够顺利地对石油和水进行分开，从而真正把石油的品质提高上去。必须注意的是，由于目前所使用的工艺还很难完全把原油当中的主要水分全部去除，或者仅仅除去了一些水分，和国外的高水分石油预分离工艺技术仍然有着相当大的差异。

（3）油气集输处理工艺。油田产品一般为油气与水三相的混合液，首先通过对油气水的初步分离，大大降低了混合物的含水量，之后，再对石油与水分实行完全的分离，把石油中的游离水分与乳化油水分别去除。分离得到的油气再经过除油及净化处理，经计算后再用加热炉作燃油并加以焚烧，剩下的油气再经过压缩机系统输出给油气处置场所，并实施进一步的空气净化处置，将得到的副产品油气外输。分离出来的高油脂含量污水再进行深层污水处理，先去掉里面的油污和漂浮粒子，使之到达注入水源的水质标准后，再进行注水泵的增压，然后运输至注入干线，再经过配水间直接流入注油井中，从而起到水驱的开发效果。石油水三相分离的工艺技术措施，首先是由于运用石油水的分子密度差别，并运用重力沉降分离的机理，得到了石油三相的最终分离成果。为改善石油破乳脱水的有效性，应加大对破乳剂技术的研究，通过选用最有效的石油破乳剂，采用管道的热化学脱水和电化学传感器等脱水技术，使石油中的热乳化水分全部脱除，使外输石油的水分完全满足国家标准的规定。对含油污水的处理工艺技术加以进一步优化，重新设计了含油污水的除油技术，并采用大气浮游选矿法等技术手段，使含油污水中的浮油相互分离，并进行收油后处理，使之成为油田产品的重要组成部分，并成为油地生产的重要补充。而对于油脂含量污泥中的漂浮粒子，则利用过滤装置的功能，选取良好的过滤材质，以确保漂浮粒子的浓度合格，并对高油脂含量污水处理后的水体经过化验检测评估，符合排放要求后，方可投入到使用中[3]。

3.我国原油管道泄漏定位关键技术研究

（1）负压波检测。当管道出现泄漏时，将形成负压波，并以一定的速度向下和向上传播。在确定管道泄漏位置时，可以将管道两侧负压波的到达时间差与其内部传播速度相结合。管道出现泄漏后，管道末端出现第一条压力波形变化曲线，负波法可以更准确地对体积大于瞬时流量3%的管道泄漏进行报警和定位。由于外部噪声较强，微泄漏、减速和多次散射的检测效果不明显，很难得到压力信号的拐点。长管道的运行方式经常发生变化，如泵启动、阀门调节等如何有效识别工作模式的变化，能够提高泄漏定位的准确性，降低误报系数，对负压波的广泛应用具有重要意义。

（2）光纤检测。光纤泄漏检测（Fiber Bragg Grating，简称为FBG），这也是一种相对较新的检测技术。其特征最为突出，主要表现在点准分布上。在操作过程中，通常需要将光纤埋入传感器底部，仔细检查管道，确定具体泄漏位置和实际泄漏原因。在压力、温度等指标的实时监测中，采用光栅技术匹配信息，为技术人员准确诊断泄漏风险提供重要依据。当使用此方法检测泄漏时，技术人员必须考虑所有方面，泄漏时间为1h时，光纤应符合灵敏度标准，铺设过程中要求技术人员进行相应检查。此外，光纤安装过程通常控制距离，提供更准确的结果和全面的覆盖。

（3）间接检测。间接检测方式也是当前应用比较广泛的方式，大致有如下几类：①体积/质量平衡法。通常情况下，长距离输送石油管线在工作过程中，其流体状况是比较平稳的，其容积和质量也比较均匀，一旦环境温度、气压等原因出现变化，管线内的充填容积就会出现相应程度的改变。如果其变化程度超过了规定范围，那么即可认为管道出现了泄露，该种方式是当前安全性较高的一种方式，但该方式无法精确预测泄露点的情况，其时效性相对不足。②计算泄漏法。以管线出口与入口间的流速和压强为基准，可以对泄露的概率作出连续性的统计和测算，当判断管线中确实已经存在泄露情况之后，即可采用最小二乘法对管线的泄露地点加以定位。但此类法的精度一般很低，偏差很大。③憋压法。在输油管线上放置若干个截止阀，分别关闭二条相连的截止阀，根据这一段管道的气压波动状况加以分析，就可以有效确定这一段管道是否出现泄露现象。这个技术的优点是可以探测出极其细微的泄露点，而其弊端是只有当管道停止工作才采用，而且使用过多个截止阀，花费的人工、资金和时间也较长，实用性也相应欠缺。④压力梯度法。该技术是以信号处理为依据的检测定位技术，假定管线气压呈现直线变化，即管线出口和入口的气压为等值递增。一旦管线出现泄露，管线内的气压就会改变，管线出口和入口的气压递增数值不再相等，从而就能够判断管线是否出现泄露问题。随后再以管路压力的变动情况和边界条件为基准，测量和定位管路的泄露情况。由于管道中压力梯度法所表现出的状况较为非线性，使得采用线性方式对管道中泄漏位置进行定位的准确度无法提高，同时仪器的测试情况也会对漏点的位置结果产生很大影响，所以，在利用压力梯度法对输油管线进行检测的过程中，也可辅助其他方式，以提高漏点位置的精确度。

4.原油集输系统的技术及措施应用

（1）加强对调速技术的更新提升。目前较为广泛流行的变频调速技术，采用了新型的变频器，以达到调速的目的，其具备效率高，调节平稳、协调控制简单以及能够实现无级变速的应用优势，是当前泵类调速节能应用的重要工具。针对油田原油集输系统运行过程的电能损耗问题，采用变频调速装置能够实现对电能损耗的有效降低，提高系统运行的节能效益。我国华北油田对变频调速技术的更新应用就大大降低了油气集输过程中的电能损耗，有效解决了原油集输的高能耗问题，大大提高了节能效益。

（2）有效控制和降低热损失。油田原油集输热损失的降低主要是要降低排烟热损失以及降低原油散热损失，在这些散热过程中借助伴热管等不同辅助设备的有效安装来降低原油损耗，如此以较小的损失将温度维持在合理范围内，以免出现管线凝油问题。原油集输加热炉热力利用的技术水平仍有待提升，其中热损失主要是由于排烟温度高与排烟量大导致，形成了较为严重的加热炉热力损失。另外，加热炉运行时必须要实现对过剩空气系数的合理利用，避免过剩空气过大而导致能耗增加，进而降低加热炉效率。因此，为了提高加热炉的效率，必须合理调整过剩空气率。可以通过波数转换和机械调整有效地调整加热炉，在降低燃料消耗的同时提高加热炉的运行热效率，并实现空气过剩系数的自动调整。

（3）提高系统运行效率，实现能源的二次利用。另外，油田开采的技术工作人员应该提高系统运行效率，对相关的技术设备不断地进行优化与提高，加强对油田开采现场的管理力度，其方法都能够有效提高油田开采的工作效率，并达到节能减排，实现能源的二次利用，为社会与企业都起到良好的促动，更能提升油田企业的经济效益。油田开采企业要根据开采现场的实际情况选择适合的施工技术，对原有的施工技术进行优化与创新，并对开采设备进行严格管理，从而提高其系统运行效率。开采作业中，工作人员还要对排出的废物进行回收利用，降低其消耗的能源，节能减排也是我国近几年主要推行的政策内容与发展重心。其技术项目相对前期投入成本较低，且未来的发展空间较大，油田企业要抓住其发展趋势，跟随国家的政策与脚步推动企业发展的方向，更为保护环境贡献一份力量。

（4）做好防腐层工作。造成地面管道腐蚀的原因很多，包括管道安装不当、防腐管道损坏、防腐效果降低等。此外，在接头和管道曲线上，接头质量难以保证，因此地面管道容易发生腐蚀。加上腐蚀管道处理不彻底，焊接件准备不充分，最终导致管道严重腐蚀。因此，首先必须注意防腐层的工作质量，注意管道外壁防腐层均匀覆盖的地面管道的防腐处理，尽量使管道与外部空气的直接接触重叠，对防止外墙腐蚀有很好的效果。其原理主要是通过防腐设备减少储层导体与空气的直接接触，避免氧化铁等物质的形成，对控制储层导体的腐蚀起到很大的作用。此外，对于腐蚀性管道，要求专业人员通过严格的技术规范对管道进行改进，以减少其进一步腐蚀，有必要参考集水管的实际情况，在短期内采取适当措施，以防止近期出现问题。此外，需要测试专家和相关研究来协调水库管道的规格。一般来说，这一过程必须以质量和方式为导向，完成所有重要工作，并尽可能确保对管道的监督。

5.油田原油技术新工艺、新技术

（1）长距离输送管道的监测技术。石油开采过程中最常见的现象是管道泄漏，需要采用现代技术进行控制。①压力点分析法：该方法适用于多种情况，可同时检测气体、液体和管道泄漏，该方法在检测过程中从某个检测点连续采集数据。当某一点发生泄漏时，测得的压力较小，并逐渐达到新的平衡点。这样，压力变化时会产生声波，所以这种方法也可以固定声波。②压力梯度法：该方法主要基于倾斜直线原理，在油管压力正常时移动。在应用这种方法的情况下，需要设置多个控制点，这对仪器的精度提出了更高的要求。

（2）三相分离技术。一般来说，油田生产的石油是油、水、气的混合物，在混输过程中会对管道及周边设备造成严重腐蚀，有时会堵塞周边设备和管道，必要时将其与运输隔离。三相分离法利用油、水、气的不同密度来补充和常用的特性，使用该技术和相关设备时，首先将气体从混合物、水和原油中分离出来。

（3）油田原油集输工艺技术发展方向。原油运输技术的改进和发展必须以可持续发展为基础，并在此基础上推动中国石油工业的发展和进步。所以，必须做好以下四件事。一是完善原油输送技术，注重简化技术转让，提高新生产井的投资效益，促进生产井配套设施的高效运行，最大限度地提高生产井的生产能力，降低石油产品成本。二是应该积极探索提高油水处理效率的途径。我国原油运输系统具有高消耗、低效率的特点。由于工业发展水平低，技术相对落后，这与可持续发展的理念背道而驰。因此，有必要加大对油水分离技术研发和改进的投入，推动油水技术的发展，提高化学脱水效率，实现原油和水的有效分离。三是充分整合节能理念。石油是一种不可再生能源。目前，世界正面临能源危机，油田对于节能非常重要。例如，当油量较大时，应根据油田生产液的特点进行处理，避免因加热而浪费燃料，以实现节能。第四，将石油运输技术与石油生产相结合。目前，石油开采领域存在着各种各样的问题。除此之外，废水处理技术和设备的应用应确保先进性，并在加工的过程中利用能源，实现油水分离效率。

6.总结

在油田开采的过程中，油田集输工艺是极其重要的开采工作内容，其工艺技术水平会直接影响油田开采的质量与开采效率。要想提高其集输工艺技术，就要加强科研团队力量，并不断优化开采技术水平。通过当前油气集输技术的现状进行了分析，并且对原油管道泄漏的问题进行了探讨，针对现有的开采技术问题进行研究与优化，提出了更为高效的应对措施，以提高开采技术水平，更好地促进我国油田事业的发展。