采油厂集输系统节能降耗技术研究范文

摘要：随着社会经济的快速发展，人们对化石能源的需求不断提升，这使得各种石油开发项目也在不断扩大。在油田生产过程中，石油的开采比较复杂，为了尽可能的提高石油开采企业的经济效益，要求采油厂使用集输系统节能降耗来减少石油运输过程中的损耗。本文先简要概述了采油厂集输系统，分析了当前油气集输系统中节能降耗的现状，并具体探究了新时期采油厂集输系统节能降耗技术，希望给相关企业提供一些建议。

关键词：采油厂；油气集输系统；节能降耗

石油开采过程中，随着油气资源不断下降，油田开采的深度不断加大，这进一步加大了开采的难度。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。

1油气集输系统概述

1.1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。合理布局与建设油气集输系统，对油田的稳定生产、生产可靠性以及生产经济效益均有重要意义。

1.2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。

1.3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。

2目前采油厂集输系统节能降耗现状分析

经过几十年的开采，我国大部分油井已经进入到油田开采后期，在注水开采的模式下，原油中的综合含水量不断提高。并且在已经建成的集输系统中，存在耗能设备效率低的问题，这就会造成油气集输系统耗能明显提升。近几年，我国在油田生产中也逐渐使用了一些先进的技术以及先进的开采设备，并且取得了良好效果，比如在当前油田开采中广泛使用的常温游离水雨脱出技术，该技术将规定剂量的破乳剂放入到含水较高的采出液中，这样无需对采出液进行加热就能够将石油中的游离水进行分离，达到良好的油水分离效果。这种无需加热进行油水分离的集输设备一般用于油田产液含水量在60%以上的油田中，在原油产出后，能够将油包水型乳化液转化为水包油型乳化液，从而能够在不加热的情况下直接进行产油的输送，这样大大提高油田开采效率。

3采油厂节能降耗技术工艺及相关技术

3.1原油热处理技术

原油属于一种有机混合物，在开采与运输过程中，其本身的容量会不断的进行扩散，使得油温逐渐下降，随着时间的推移，当原油的温度下降到析蜡点时，油中所溶解的石蜡形成醋晶，而随着温度持续下降，原油析出的醋晶将逐渐转为枝状网络结构，从而使原油的稠度上升，这对原油的运输不利。并且当原油的管壁剪切应力无法对网络结构进行破坏时，最终会导致原油在管道中处于停止的状态。在原油的集输过程中，对于高粘度的原油或者凝固点较高的原油，在运输过程中常常要对其进行升温处理，以提高原油的流动性。并且还能防止输油管道的管壁内部出现结蜡、阻塞管线的问题。而原油热处理是一种全新工艺，将其应用到原油集输系统中，能够达到良好的节能效果。但是原油热处理效果的提升需要控制几方面的因素：第一，应设置最佳的处理温度，进行原油热处理时，如果温度过高，会增加热损失及投资额，而太低又不能达到最佳热处理效果，实践表明，最佳温度一般比蜡熔点要高40℃左右。第二，应设置最佳的冷却速率。原油中的石蜡成分有较大的差异，在原油温度不断下降过程中，各个温度段的析蜡量有很大的差异，根据析蜡量的不同，在不同温度段的冷却速率必然有具体的数值，所以在冷却温度段应对应最佳冷却速率。第三，控制剪切强度。冷却方式对原油冷却过程的剪切强度有一定影响，相同冷却速率，剪切强度如果存在差异，冷却效果也不同。根据上述条件限制，可以看出热处理工艺条件性较强，因此在实际使用构成中应严格按照设计意图进行运行参数的控制。

3.2保温防护技术

没有设置防腐保温层的集输管道，在原油传输过程中会散发大量的热量，这使得管道内的原油温度大大降低，为了使原油温降减缓，常需要采取加热集输的方式。具体操作上，采油厂往往在集输管网每隔500~1000m设加热炉，这必然要消耗大量燃料，以年产3000万t的油田为例，若使用加热输送的方式，每年需要消耗在大约80~110万吨的石油热值的燃料，因此进行输油管道防腐保温意义重大。

3.3油气不加热技术工艺

不加热输送也即油气常温下输送，该技术是一种高效节能的油气集输方法，其输送流程的具体设计为：

（1）单管投球清蜡、管线保温不加热集输。对于使用单管进计量集输流程的出油管线可以选用优质的保温材料进行保温，这样能够大大降低管线的散热，减少集输过程中管壁结蜡的情况，并且还可以采取井口定期投球、管壁结蜡清除等方法，使油气在常温下能够正常的运输。

（2）单管井口加药不加热集输。该集输操作的关键在于向井口投加降凝以及降粘剂，这样能够促使管线中的油水混合物完全“转相”变为部分“转相”，并且与水包围油滴，附着于管壁，能够使原油在输送过程中与管壁完全分离，达到原油顺利输送的目的，此方法常用于原油含水量的黏稠原油集输中。

（3）双管掺“活性水”不加热集输。双管集输流程中，直接掺入在原油脱水过程中分离出的常温水，并且向其中加入降粘剂，能够使黏稠的原油破乳、转相。并且在油滴周围以及管壁间形成活性水膜，这样能够大大降低原油的流动阻力。掺入水量以及降粘剂类型与用量需要试验来确定。在实际集输系统中，该方法的适用性非常强，并且该方法通过前述两种方法不易达到不加热集输的目的。不含水或者低含水的高含蜡油、高黏稠油等都可通过筛选适用的降粘剂以及掺水比例达到不加热集输的方式，但是该集输方式的投资成本比前面两种高，一般用于特殊的原油集输项目中。

4结语

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]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]郭卫功，贾中霞，李庆武.浅议油田油气集输系统的节能降耗技术[J].中国石油和化工标准与质量，2012,11:109.

作者：郭晓斌 单位：中国石油华北油田公司二连分公司