田魯南
摘 要 油氣集輸系統(tǒng)包括集油、脫水、穩(wěn)定以及儲運等工作,是油氣集輸系統(tǒng)的主要不同環(huán)節(jié),目前油田油氣的集輸系統(tǒng)存在處理能力不足,消耗過高以及效率低下等問題隨之而來。本文介紹了提高油氣集輸系統(tǒng)運行效率的重要性和影響因素,闡述了提高油氣集輸生產(chǎn)運行系統(tǒng)效率的措施。
關(guān)鍵詞 油氣集輸 生產(chǎn)運行 運行效率 措施
中圖分類號:TE866 文獻標(biāo)識碼:A
1 提高油氣集輸系統(tǒng)運行效率的重要性
集油、脫水、穩(wěn)定以及儲運等工作是油氣集輸系統(tǒng)的主要不同環(huán)節(jié),系統(tǒng)所要完成的通過井口將油井產(chǎn)出的油、氣、水等液體進行收集,并將這些運送到接轉(zhuǎn)站、計量站或者處理站進行分離、計量以及凈化之后,最后再運送到油庫作為原油進行外輸。這個系統(tǒng)是一個龐大的能量耗費系統(tǒng)。
目前一般通過以下幾種途徑來完成油氣田集輸體統(tǒng)的改善:
(1)脫水處理:在油氣集輸過程中,進行脫水處理,進一步降低其污水處理程度。
在系統(tǒng)優(yōu)選中,選擇系統(tǒng)運行工藝參數(shù),提升爐效,通過高技術(shù)、高溫材質(zhì)進行節(jié)能,這才是有效解決油氣集輸能耗的主要方式。
調(diào)整和改變當(dāng)前的油氣集輸系統(tǒng),不斷推進優(yōu)化和節(jié)能降耗的技術(shù),并進一步同油田的生產(chǎn)狀況相結(jié)合,從而實現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、提高系統(tǒng)速度、節(jié)省能源的目的。
2 影響集輸生產(chǎn)運行系統(tǒng)運行效率因素
(1)油氣通過地層自身壓力或抽油機提供的動力舉升至井口,本身具有的能量有壓能和熱能。在集輸過程中,這些能量會因為管道摩擦阻力,熱量散失籌原因不斷破消耗,如果通過轉(zhuǎn)油站的常壓儲罐,能量會被徹底釋放掉。摩擦阻力,熱量散失等主要跟流體的裕度、速度、管徑大小及處理流程的長短有關(guān)。
(2)某油田開發(fā)初期,原油含水較低,黏度相對較高,到了油田開發(fā)中后期原油含水率不斷增加,油品粘度隨著含水的升高不斷降低,原來的井口加熱降黏變得多余。因此,在集輸過程中再進行加熱就沒有必要了。原油自身能量不足以完成自身的集輸和處埋,需要加熱、加壓來補充能量,加熱、加壓目的是為原油補充能量,但這個過程其實是在增加“液體”的能量。在汕田開發(fā)中后期,含水高達80%以上,水的能量的增加其實是無用功。
(3)提供能量的主要設(shè)備有輸油泵、輸水泵、加熱爐、鍋爐及電動機等,它們是集輸系統(tǒng)中最主要耗能設(shè)備,在實際運行中效率低下。一般要求輸油泵效率必須大于65%,但輸油泵總體效率卻只有43%。效率的高低,首先取決于油品性質(zhì)。油品性質(zhì)好,可以在較低的溫度下輸送,熱量損失小,管線壓降小,管效高,同樣站內(nèi)工藝處理流程短,熱能和壓能的消耗?。环粗嗳?。利用原始能量,減少不必要能量,提高不必要投入具體體現(xiàn)在原油集輸類型,布站方式,以及所選用的設(shè)備和處理工藝,這些都是造成效率不同的因素。
3 提高油氣集輸生產(chǎn)運行系統(tǒng)效率的措施
3.1做好老油氣田地面系統(tǒng)簡化
在地面改造調(diào)整時要結(jié)合產(chǎn)出液數(shù)量和性質(zhì)的變化,開展先導(dǎo)試驗,重新考慮和確定地面工程設(shè)計的技術(shù)界限;為改造工程的設(shè)計方案提供科學(xué)、合理的技術(shù)依據(jù),充分做好老油氣田地而系統(tǒng)簡化的前馴技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)老油田開采方式的轉(zhuǎn)變,選擇配套適用的集輸處理技術(shù),為集輸工藝科學(xué)合理、集輸流程簡化、縮小場站規(guī)模提供條什。
3.2提高或保持能量
(1)減少開式流程,實現(xiàn)密閉輸送。集輸與機采系統(tǒng)統(tǒng)一優(yōu)化、合理布局,推廣應(yīng)用多相混輸泵,實現(xiàn)油、氣、水用同一管道混合密閉輸送,降低井口回壓,提高油井產(chǎn)量,可減少抽油管的維修費用等,提高機采及集輸系統(tǒng)的總體效率。
(2)優(yōu)化管網(wǎng)。小液量、大管徑會造成流體流動不在經(jīng)濟流速范圍內(nèi)。整體上看,計量站到接轉(zhuǎn)站、接轉(zhuǎn)站到聯(lián)合站間管線的管效都很高,一般在90%以上,原因是這些管線的液量大,管線的熱損失相對少,使得管效較高。部分管線輸送液量較小,流速低,摩擦阻力損失和熱損失很大,可通過優(yōu)化管網(wǎng),使管道中保持較高的液量,以此提高效率。
(3)流程簡化,減少能量損失。原油處理流程復(fù)雜,在管道中摩擦阻力損失大,需要輸油泵來提供動力。將這些處理過程集中在一起,既減少建設(shè)費用,又降低摩擦阻力和熱能損失,可有效地保存原始能量。
3.3 減少低效投入
(1)常溫輸送技術(shù)。單管不加熱輸送流程,能耗少,適用于油井井口剩余能最(壓力、溫度)較高,粘度低,流動性能好的原油。油田開發(fā)初期,管道內(nèi)流體粘滯性強,流動阻力高,井口輸送壓力就大;管壁結(jié)蠟、結(jié)垢可縮小油流通道的橫截面積,同樣會增加流動阻力,增大井口輸送壓力。井口壓力需滿足一定要求,初期被迫采取力11熱輸送。隨著油田開發(fā)狀態(tài)的變化,井口溫度、含水率均升高,使管內(nèi)流體黏滯性降低、管壁結(jié)蠟、結(jié)垢減輕,集油系統(tǒng)可實現(xiàn)常溫輸送。
(2)游離水預(yù)脫除。目前某油采油廠集中處理站米油當(dāng)中約有l(wèi)/3是接轉(zhuǎn)站來油,這部分來油含水高達80%~90%,采用的處理工藝是先加熱后進行游離水的分離。如果將先加熱后分離流程改造為先進行游離水的預(yù)分離后進行加熱爐升溫,可人大降低能耗。
(3)提離不得不投入能量的效率。
①離心泵變調(diào)速。離心泵在低負(fù)荷狀況下工作,工作流量遠低于額定流量,面工作壓力遠高于額定壓力。傳統(tǒng)上采用閥門節(jié)流,雖然在實際使用中很有效,但造成大量的能源浪費,是一種不經(jīng)濟的運行方式。大型輸油泵普遍采用電機調(diào)速控制,節(jié)能效果十分顯著。
②提高加熱爐熱效率。原油處理站能量消耗主要是熱能消耗,占原油處理站總能耗的76%左右。通過觀察火焰的顏色,可人為地控制通風(fēng)量和進氣量。
③高效化學(xué)藥劑的研制及篩選。針對小同油品,篩選破乳劑,降低原油處理站中原油脫水溫度。通過對乳化降黏技術(shù)和減阻技術(shù)研究,降低原油在管線中流動的摩擦阻力。
3.4采用成熟適用的先進技術(shù)簡化調(diào)整油氣集輸處理系統(tǒng)
靈活選用簡化的井口加藥流程或不加熱集油流程,簡化集油工藝。充分利用老油井集油摻水管線和已建系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施能力,簡化三次加密油井的集油工藝流程。要充分利用機采能量,推廣油氣混輸技術(shù),簡化三級布站。同時,推廣高含水油田游離水預(yù)脫水工藝。改造大站供水流程,實現(xiàn)轉(zhuǎn)油站就地放水回?fù)?,減少集輸系統(tǒng)壓力,降低水循環(huán)的能耗,減輕一段脫水的負(fù)荷。要推廣高效低耗油氣處理技術(shù),提高油氣處理系統(tǒng)適應(yīng)性,簡化油氣處理工藝,縮短流程,減少更新維護總量。
參考文獻
[1] 劉曉燕,毛前軍,劉立君.大慶外圍低滲透油田集輸系統(tǒng)節(jié)能效益研究[J].節(jié)能技術(shù),2010(06).