油田企业产品节能量计算方法的研究与探讨

黄飞（中国石油天然气集团公司质量管理与节能部）

林冉（中国石油天然气集团公司节能技术研究中心）

吴照云（东北石油大学）

油田企业产品节能量计算方法的研究与探讨

黄飞（中国石油天然气集团公司质量管理与节能部）

林冉（中国石油天然气集团公司节能技术研究中心）

吴照云（东北石油大学）

依据GB/T 13234-2009《企业节能量计算方法》，分析了油田企业在产品节能量计算中存在的问题，根据节能量计算的基本原则，探讨了油田企业按单位原油能耗计算节能量的方法，提出了油田企业产品节能量计算的修正系数与计算公式。

油田企业 产品节能量 公式修正

1 问题的提出

1.1 按单位产品能耗计算节能量的一般方法

按单位产品能源消耗量（简称“单位产品能耗”）计算节能量是目前计算节能量的主要方法之一。该方法就是用统计报告期产品单位产量能源消耗量与基期产品单位产量能源消耗量的差值和报告期产品产量进行计算，GB/T 13234-2009《企业节能量计算方法》规定了具体的计算式，见公式（1）[1]。

式中：ΔEe——企业产品节能量；

eb——统计报告期的单位产品综合能耗，

Mb——统计报告期的合格产品数量。

1.2 油田企业按单位产品能耗计算节能量存在的问题

GB/T 13234-2009《企业节能量计算方法》定义了节能量为满足等同需要或达到相同目的的条件下，能源消费减少的数量。因此，采用公式（1）计算节能量应遵循的基本原则是：

◇节能量计算应根据不同的目的和要求，采用相应的比较基准；

◇按单位产品能耗计算节能量，统计报告期的单位产品综合能耗与基期的单位产品综合能耗应确定计算基准，相对于该基准，统计报告期的单位产品综合能耗与基期的单位产品综合能耗之间应具有可比性。

然而，油田企业若按其原油产量作为产品计算节能量，由于油田生产的特殊性，按公式（1）计算节能量并不符合上述基本原则，致使计算结果常会出现没有节能量，原因如下：

◇油田的产油量不是一成不变的，而是随着开采时间的增加，产油量是逐年下降的，即油田产油存在着自然递减率，这是客观规律。

◇油田在自然递减率的影响下，产油量逐年下降，一般情况下油井产出液的含水量还会同时增加。因此，如果统计报告期处理与基期相同数量的油井产出液，仍保持与基期相同的生产用能水平，统计报告期消耗的能源消耗量应与基期的相同，但获得的产油量一定小于基期的产油量，统计报告期的单位产品能耗则一定大于基期的单位产品能耗。

由上分析，油田生产在自然递减率的影响下，如果不采取节能措施，能耗会逐年增加。即使采取了节能措施，如果采取节能措施获得的节能量低于因自然递减率所造成的能耗增加量，那么能耗仍然是增加的，不可能获得节能量。

根据2005年至2008年（或2006年至2009年）能耗统计数据计算的我国18家油田单位原油能耗较前一年度增长的占48.1%，按单位原油能耗计算这些油田没有节能量，甚至能耗增加。众所周知，我国油田企业实施了大量的节能技术措施，做了大量的节能工作，节能降耗卓有成效，计算结果显示有近一半的油田企业没有节能，这显然是与实际不符。问题产生的根源就是因为油田生产的特殊性，由于产油的自然递减，产油量会逐年下降，使得统计报告期与基期之间不是在同一个水准上进行比较，违反了节能量计算的基本原则，这必然致使计算结果出现失真。不能用单位产品能耗计算节能量，难以比较真实、比较综合地反映油田节能工作成果是长期困扰油田节能工作的一个难题。因此，有必要对计算公式进行研究。

2 按单位原油能耗计算节能量的修正方法

2.1 对公式（1）的修正

按单位原油产量能耗计算节能量，如果不考虑油田自然递减率的影响因素，计算结果会有较大的误差。因此，需要对计算方法进行修正，以消除因自然递减率影响统计报告期与基期计算基准的不一致性。根据节能量计算原则，对公式（1）进行修正，将基期的产油量扣除掉因自然递减率所减少的油量，同时，在基期能耗量中减掉自然递减油量的能耗量。修正后的公式如下：

式中：ΔEe——节能量；

Moil,j——基期原油产量；

Moil,b——统计报告期原油产量；

Eb——统计报告期的能耗量；

Ej——基期的能耗量。

ΔMδ——基期自然递减率所减少的产油量；

ΔEδ——自然递减率减少产油量在基期能耗

量中所占的数量。

2.2 自然递减率、综合含水率、产液量、产油量的关系

根据自然递减率的定义，自然递减率可用公式（3）表示：

式中：δ——自然递减率；

Mx——统计报告期新增井的产油量；

Mc——统计报告期采取技术措施新增的产油

量。

基期自然递减率所减少的产油量按公式（4）计算：

产液量、产油量与综合含水率的关系可用公式（5）表示：

式中：σ——基期产液量的综合含水率；

Mliq,j——基期产液量。

2.3 关于ΔEδ的计算

鉴于油田开发的特点，能耗与油田开发的诸多因素相关，且这些因素相互关联，试图对油田内部进行解析，寻求各因素与能耗之间的规律，建立相互之间的解析式是十分困难的。为此，采用黑箱理论来确定ΔEδ。可以将油田整体作为一个黑箱，能耗作为输入，产液量作为输出，在此基础上进行能耗变化的研究。根据能量物流的平衡原理，油田能耗与输出物流（油、气、水）相互之间具有因果关系。由此可以认为：油田能耗与产液量的比值表示了油田输出任何形式的单位物流量（产出液、油或水）平均所需要的能耗量。

基于上述的假设，可以得到自然递减油量的能耗量计算公式（6）：将式（4）、（5）代入式（6），可以得到：

2.4 公式（1）修正后的最终形式

将式（4）、（7）代入式（2），可得到修正后的节能量计算公式如下：

式中：eoil,b——统计报告期的单位原油能耗，

3 对修正方法的几点认识

（3）从理论上分析，由于统计报告期的数据中包括了投产新井的产油量及相应的能耗，按节能量计算的基本原则，节能量应该是将这部分数据剔除后算出的值。但是，目前的管理技术水平尚不能完全做到对投产新井数据的单独统计，因此按修正方法计算的节能量是存在误差的。所以，应估算分析投产新井对计算结果的影响。如果误差在允许的范围内，可以认为结果是可用的。

（4）由单位原油能耗的节能量计算公式分析可知，投产新井对节能量的计算影响的大小与其产油量、能耗量在统计报告期的数据中所占的比重有关。此外，若投产新井的单位原油能耗低于基期的单位原油能耗，会影响计算结果，使数值偏大；若高于基期的单位原油能耗，则影响计算值偏小。

（5）油田能耗与油田开发的诸多因素相关联，修正的节能量计算方法考虑了油田自然递减因素的影响，遵循节能量计算的基本原则，建立黑箱模型，按照能量物流平衡原理，对单位原油能耗的节能量计算方法进行了修正，相对于未修正方法，可以认为更切合油田节能的实际。通过对我国18家油田连续四年的能耗与产油量进行分析，其中：按未修正方法计算，算出有节能量的仅占总数的51.9%；按修正方法计算，算出有节能量的占总数的90.7%。实际数据的分析结果印证了修正方法比未修正的更为可行。

[1]GB/T 13234-2009.企业节能量计算方法.

The Research and Discussion of Energy Saving-Computation Method for Oilfield Corporation Product

Huang Fei，Lin Ran，and Wu Zhaoyun

Oilfield enterprise，Energy saving，Computation formula

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.01.001

2010-12-16）

黄飞，1984年毕业于抚顺石油学院仪表自动化系，现任中国石油天然气集团公司质量管理与节能部副主任。

According to《Calculating Methods of Energy Saved for Enterprise》of GB/T 13234-2009,the existing problems for the product energy saving computation of oilfield corporation are analyzed.According to the basic principle of energy saving computation,the energy-saving computation method with unit crude oil consumption is discussed and the correction factor and calculating formula of energy saved for oilfield enterprise products are provided.