江蓓蓓 刘鹏 刘淑芹

摘要：本文在对当前油气集输系统能耗特点及能耗状况和原因进行简要分析基础上，着重对加热炉节能、余热回收利用、应用先进集输技术、提升管道运输能力、改变油水泵运行频率、优化油气分离技术等节能技术的应用进行了探究。

关键词：油气集输;节能降耗;技术措施

当前，国际油价持续处于较低水平，行业竞争不断加剧，油田降本增效压力加大，油气集输作为油田勘探开发重要环节，在运行中能耗较高，成为油田生产主要耗能环节之一。因此，有必要把集输系统节能降耗作为油田降本增效的切入点，提升集输系统能源利用率，降低集输运行成本、提升油田效益。

1 油田集输系统能耗分析

1.1集输系统能耗特点

随着油田勘探开发力度加大，油气集输系统耗能增加，主要有以下特点：一是油气介质处理难度大，特别是勘探开发中后期阶段含水量增加，开发难度和处理难度都相应增加，能耗随之增加。二是油气生产中产热设备较多，热量无法有效散发，降低了设备运行效率，如个别老化或使用年限较长的加热炉运行效率在75%以下。三是能耗较高，集输系统加热集输中，需石油作为燃料，同时还要消耗大量电能。

1.2油气集输系统能耗状况及原因

一是设备与运行不匹配。集输系统设备与生产工艺和集输介质油水比不匹配，油田开发后期产液含水增加、产油量降低，集输系统存在“大马拉小车”问题，电能消耗增加。个别运行时间较长的集输系统工艺老化，集输效率低。

二是集输系统运行状况不佳。特别是注水泵、加热炉等高耗设备，长期持续运行造成老化严重，降低了运行效率，设备故障率和损坏率随之上升，影响了集输系统高效运行。

三是集输系统腐蚀问题。集输系统长期运行易产生腐蚀问题，如不及时发现并采取措施，易引发介质泄露甚至事故，影响集输系统安全稳定运行。

2 油田集输系统节能技术应用

2.1加热炉节能技术

油气集输中需使用加热炉开展油气热洗、油井注水、采暖伴热等工作，辅助油田勘探开发和集输，但加热炉能耗高，需采取适当地节能措施。影响加热炉运行效率的因素较多，主要受炉体结构、空气系数、余热回收率用率等影响。在节能应用中，首先是加热炉更新中，优先选择效率更高的加热炉，如具有高效燃烧器和节能型结构的加热炉，防止加热炉本身炉体结构设计落后造成能耗较高;燃烧器优化选择有利于提高余热利用效率，应选择能效较高和余热回收利用效能较高的燃烧器，提升加热炉节能减排成效。要控制好加热炉运行中的空气参数，确保其处于最佳运行范围。定期对加热炉进行维护和保养，确保加热炉始终处于最佳工况，尽量延长加热炉使用寿命，为加热炉节能减排奠定基础。同时，针对油田勘探开发后期老区块个别油井停产、工作油井数目减少的实际，探索实施“多油井一台加热炉”运行模式;在新开发区块工作油井数量较多区域，实施“一口油井一台加热炉”模式，最大限度降低加热炉能耗、减少污染物排放。

2.2余热回收利用技术

集输系统中的加热炉、各类设备和泵机等运行中都会产生热量，热量不易散发不仅影响设备正常运行，余热不能有效利用还浪费了能源，因此，要根据集输系统运行实际，依托先进的载热设备和工具进行系统余热的充分利用。当前应用中，主要是应用热功转换技术、热交换技术、低温余热利用技术等，确保提升集输系统能源利用率。同时，寻找高效的替代燃料代替石油，比如應用水煤浆和油焦浆等新型燃料代替石油，作为集输系统加热燃料，降低石油消耗量。

2.3应用先进集输技术

应用降温集输技术，针对油田开发后期介质含水量升高、含油量降低的实际，在满足油气集输前提下降低集输介质的温度，节省电能和热能。应用不加热集油和低温集油工艺，加热集输是传统集输工艺中的重要环节，可针对区块原油特性，在符合条件的区域开展不加热集油工艺，在减少能耗的同时还可实现双管同步出油;实施低温集油工艺，将产液中的水从集输系统起点收集、在终端汇集后剔除，降低能耗。应用油气混输集输，使油井开发出的石油和天然气不经过分离处理和初加工，就直接借助泵机和管道集输到终端，在终端再进行处理，将油气资源处理压力转移到终端，减少集输管道数量和前期处理成本，提升集输效率。

2.4提升管道运输能力

油气集输系统中，各类油气资源介质运输载体都是管道，管道集输性能与管道进出口压力、集输介质温度等参数直接相关，管道出口温度和压力越高，油气集输效率也就越高。因此，可转换工作思路，将节能降耗转移为提升集输效率来降低油气集输的整体能耗，在集输系统管道改造中，根据实际情况改变管道口径，进而升高出口压力，并配套安装智能化温压控制装置，实现在同等条件下以更低的集输温度运输油气介质，通过提升管道运输能力达到节能的目的。

2.5改变油水泵运行频率

传统油气资源集输中，设备操作精准性较低，参数设计合理性和有效性还有待加强。集输操作人员应根据实时监测的集输油气运输量、设备承载量等参数，对阀门的开度、油水泵数量等参数进行相应调整，确保以最低能耗运输最多油气资源，提升集输系统节能水平。随着技术进步，可配合油田智能化改造，应用变频技术进行油水泵运行调控，使传统输油泵转变为变频调速的输油泵，通过调整电动机运行频率来调整以电动机供能的泵机的转速，避免油气集输高峰期泵机速度跟不上实际需要，或是油气集输低谷期泵机转速过高造成的电能浪费，在节省能源资源的同时还能减少设备不必要的磨损。同时，还可根据实际运行情况，将个别区域的低效泵和小泵，替换为符合集输运行实际的高效泵和大泵，确保输油泵运行平稳。

2.6优化油气分离技术

油气集输系统一般是将石油和天然气分离后再运输，而油田中的油气资源是同步采出，随着开发时间延长，油井产液中的石油和天然气占比会出现变化，在油气开发和集输中要实时监测油藏产液变化情况，及时根据油气比、油水比等参数的变化，调整油气分离操作，提升油气分离设备运行效率，降低操作成本和能耗。同时，还可配套应用高效油气水三项分离器，进一步降低分离成本和能耗，提升分离效率和质量。

3 结论

综上所述，油气资源开发利用中，集输系统是重要环节，也是主要的能耗环节之一，针对当前集输系统能耗特点和能耗过高原因，有针对性的采取技术措施进行节能减排，有利于实现集输系统降本增效。

参考文献：

[1]邱江源，刘相麟，陈源祥.应用油气集输工艺技术提升节能降耗水平[J].中国石油石化，2017（02）.

[2]武玉双，李渊，李武平.应用油气集输工艺技术提升节能降耗水平[J].石油石化节能，2015（04）.