油田原油集输系统节能技术与措施

宗华 孙岚（胜利油田现河采油厂采油四矿 山东 东营 257000）

油田的原油集输系统在油田生产里占据着重要地位。它的主要任务是将油田的采出液进行大规模的集中和处理，并将采出液输送到相应位置。在这些过程中消耗大量能源如热能和电能。在原油集输系统中包括原油脱水，污水传输的动力泵是非常重要的电力设备。同样，一些原油和燃气的加热炉也是非常重要的天然气装备。随着设备使用开发的时间越来越长，出现了较多问题如加热炉的效率低下，能量利用率低，匹配性差，浪费严重。鉴于当前能源耗费的情况，采取节能技术与措施已经迫在眉睫，只有更好的采取节能措施，才能减轻能源耗费。

首先我们应该对油田原油集输系统的多个耗能环节进行评估。

一、生产工艺

大部分的联合站在最开始的油田含水期开发阶段采取的工艺都是两段脱水工艺。采用这种工艺流程的优点是可以提高效率，提高油气分离的速度和脱水速度，缺点是热能消耗过多。油田由最开始的开发阶段进入特高含水开发期以后，进站的原油含水越来越多，量也越来越大，所以如果继续使用井场高含水原油进站，之后不经其他步骤直接进行一些传统的工艺手段如升温加热，沉淀等等，将会增大加热炉的负荷，同时有部分消耗在污水加热环节，造成极大的能源浪费，鉴于以前的工艺流程已经不能适应当前的需要，所以更应当改进现在的工艺，以匹配当前状况。

二、加热炉

作为油田原油集输系统中一个重要的设备，加热炉承担了诸多提温加热的工作如：原油的脱水，掺水，取暖，管道伴热等等。加热炉由于用途极为广泛成为了最重要的消耗设备。加热炉的耗气量和以下几个因素有关：加热炉的效率，被加热的物质的量，内外温差。虽然需要依据油井的产量或生产的需要来决定采暖加热的介质量，和前后温差，但可以通过有效的技术改革和创新来升高加热炉的效率和时间，从而将调整幅度较小的状况转变为较大的空间。

三、机泵

在原油集输处理过程中主要耗电的的包括一些输油泵和输水泵，由于耗电量过大，使得控制其电量消耗成为一个重要问题。在联合站的生产过程中，目前多以离心泵为主，离心泵的耗电量和输送压，输送多少成比例关系。离心泵的效率受到很多因素影响，主要有因为吸程管道配置不合理导致的离心泵能量损耗较大，还有泵与实际的工况不符合，选取偏离较大，有极大的富余，导致泵效率大大降低。在当前的生产中，若机泵有稳定的输送量，可适当幅度的调节流量使得效率维持在一定水平。但若是泵的波动过大，无法校正，就使得泵做了较多的无用功。所以，对于当前减少泵所作的无用功，应当采取积极的措施改进，提高节省电力的潜力。

主要的节能降耗的技术有以下几种

1.应当选用高效的加热炉

对于加热炉来说它的效率影响因素主要有它的类型，空气系数，排烟时的温度，燃烧器的类型，炉体的散热多少。在最近的几年中，有许多新技术如新的传热燃烧技术不断在实际的加热炉中出现，产生了许多新型产品例如真空加热炉。也有新技术产生的分体相变加热炉等等。在分体相变加热炉中，它在设计中的热效率都高达近90%以上。这种加热炉的重要特点是获得了较高的传热系数，利用的是水相变传热原理。在该系统中的重要介质：水，在与外界隔绝条件下损失程度较小，系统一直以无氧的形式运行，这样能使它的寿命更加长久。蒸气发生器和换热器依据重力使水蒸发回落再蒸发成为现实。同时，由于炉体的蒸汽较高，使得换热器体积大大减少，使运行过程中的动力情况得以减轻，从而使成本大大降低。对于真空加热炉的使用，通过真空状态使中间介质气化，并同时加热盘管的水和油。

2.降低热损失

为了减少原油的损失，在散热过程中应安装各种辅助设施如伴热管线或伴热盘管。这样可以使输油温度保证在一定范围内，同时也可防止管线凝油。在各种储油罐的输送设备和水罐的收油管线也应当含有伴热流程。综上，对于联合站节能降耗来说，如何降低损失提高效率成为了关键课题。我们应做好各类输油管线的保温如加热炉炉体，电脱水器，污油罐，原油储罐等等，将散热量降到最低。同时，应当降低排烟时加热炉的热损失。越高的排烟温度，越大的排烟量都会使得损失增大。同时，在加热炉的运行过程中，空气过剩系数应当处于合适状态。如果该系数过大，会直接使出口的温度提高，引起加热效率的降低，是热损失增大。对于我们来说，合理确定空气过剩系数，能够将效率大大提高，燃料消耗大大降低。当负荷变化明显时，迅速调整空气量和工况，减少排烟损失。

对于今后的工作方向，在油田持续开发的过程中，井口采出液的含水率不断升高，使得处理上更加繁琐和负责。所以给油田集输系统处理油水带来了极大困难，同时如何节能提高效率也成为了难题。具体问题主要有：由于油水比例不断变化，原有的工程集输不到位，无法适应当今情况，设备老化，速度缓慢，不匹配等等产生的问题层出不穷，已经严重妨碍了正常的生产工作运转。同时，新的开发工艺以及一些油藏的出现，使得原有的油水发生严重性质变化，使集输系统的分离脱水等变得更加困难，最后，由于使用的大量的化学制品，化学药剂，使得许多单位的生产成本大量提高，由于这些材料所产生的环境影响也较为恶劣。

所以，我们应当新建原油集输地面工程或老站工艺改造，加强新型、高效化学药剂的筛选和研发，应用新型的节能设备，废物资源化技术的推广，不断提高生产运行管理水平，使油田原油集输系统节能技术得到更好的发展。

[1]杨洪生，席励新，毛恒轩．相变换热技术在油气集输加热设备中的应用［J］．石油工程建设，2005(1):92～95.

[2]陈勇，倪银，郭留敢等．冀东油田清水型破乳剂的研制与应用［J］．复杂油气田，2007，6(4):49～50，58.

[3]朱益飞．胜利油田油气集输系统现状及能耗控制对策［J］．石油工业技术监督，2008;1:55～5.