油氣集輸系統(tǒng)耗能分析及節(jié)能探討

岳國(guó)斌 孔健 鄭雅文 王丹青

摘要：油氣集輸過程是一個(gè)復(fù)雜連續(xù)的過程，整個(gè)工藝中需要消耗大量的熱能和電能。集輸系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行研究能夠合理地匹配集輸系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，使之降低生產(chǎn)成本。提高油氣行業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，加大油氣管道的建設(shè)力度，更好地推動(dòng)油氣體制改革。

關(guān)鍵詞：油氣集輸系統(tǒng)； 耗能；節(jié)能

引言：油氣集輸系統(tǒng)是油田生產(chǎn)的重要組成環(huán)節(jié)，它的技術(shù)工藝、能量消耗對(duì)整個(gè)油田的運(yùn)行成本起著重要的作用。為加快企業(yè)節(jié)能降耗的技術(shù)改造，并緩解今后油田生產(chǎn)高成本的壓力，需要對(duì)油田生產(chǎn)運(yùn)行過程中各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗的分布情況進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，使之達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，最大限度降低生產(chǎn)能耗。

1 油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查

《藍(lán)皮書》預(yù)計(jì)，2019年，中國(guó)天然氣的進(jìn)口量會(huì)達(dá)到1430億立方米，天然氣對(duì)外依存度將增至46.4%；2019年，中國(guó)石油需求增速將小幅回落，原油進(jìn)口將繼續(xù)增長(zhǎng)，原油對(duì)外依存度將逼近72%。

2 油氣集輸系統(tǒng)能耗情況分析

從參考文獻(xiàn)中可知，在油氣集輸系統(tǒng)中，采油和轉(zhuǎn)油站的生產(chǎn)環(huán)節(jié)用氣量和用電量較大，耗能較高；同時(shí)集輸系統(tǒng)管網(wǎng)能耗損失也占有較大比例。為了提高油氣集輸系統(tǒng)的生產(chǎn)管理水平，降低生產(chǎn)成本，提高系統(tǒng)效率，針對(duì)國(guó)內(nèi)油田油氣集輸系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行中存在的某些具體問題，許多研究機(jī)構(gòu)研究集輸模式及開發(fā)一些集輸系統(tǒng)優(yōu)化軟件。節(jié)能降耗工作不僅貫穿全年，更是要落實(shí)到基層，提高廣大基層員工的節(jié)能降耗意識(shí)。最主要的耗能設(shè)備是加熱爐和輸油泵。

油氣集輸系統(tǒng)能耗高的原因有很多。例如，現(xiàn)階段油田油水比的變化導(dǎo)致相關(guān)設(shè)施和工藝水平不合適，設(shè)備運(yùn)行能力不能滿足要求，制約了正常生產(chǎn)。除了收集和運(yùn)輸技術(shù)的無(wú)適應(yīng)性，收集和運(yùn)輸設(shè)備的老化也會(huì)影響油和水分離、脫水、沉降和其他技術(shù)操作的收集和運(yùn)輸系統(tǒng)，使操作流程更加困難，減少平均收集和運(yùn)輸系統(tǒng)的效率。在集輸系統(tǒng)中，除了脫水、加熱等過程中的能量損失外，各中轉(zhuǎn)站和管網(wǎng)也存在能量損失。

3 降低油氣集輸系統(tǒng)耗能的措施

3.1優(yōu)化原油輸送工藝 提高運(yùn)行管理水平

為了進(jìn)一步降低原油輸送的成本，不斷挖掘優(yōu)化管道輸送工藝的節(jié)能潛力。輸油管線全線存在峰谷電價(jià)，調(diào)度根據(jù)不同時(shí)段安排大小輸量結(jié)合輸送，同時(shí)小輸量時(shí)盡量越站運(yùn)行，減少了輸油泵電量的消耗以及電費(fèi)的支出。選用新型降凝劑，降凝效果更加顯著，安全輸送量得以降低，變頻泵的節(jié)能效果逐步發(fā)揮出來，同時(shí)輸量提高也減少了該線輸油泵節(jié)流損失。一直在根據(jù)油田產(chǎn)量的不斷變化，尋找完成各條管線輸量調(diào)配與節(jié)能運(yùn)行的平衡點(diǎn)，探索高水平的節(jié)能運(yùn)行模式。

3.2低溫集油和不加熱集油工藝技術(shù)

非加熱采油法可分為單管非加熱采油法和雙管非加熱采油法，也可分為常溫水和低溫水的非加熱采油法。技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)和物理性質(zhì)的研究和比較，以及油田的原油特征和氣候條件，菌油收集菌數(shù)等技術(shù)，進(jìn)口以及外部運(yùn)輸廣泛應(yīng)用于油田、加熱和保溫系統(tǒng)主要收集和運(yùn)輸線路簡(jiǎn)化，在節(jié)能建設(shè)中起著良好的作用。

4 提升油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能的途徑

4.1 建設(shè)石油行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全體系

石油行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全體系建設(shè)需要遵從機(jī)密性、完整性、可用性、可認(rèn)證性原則。實(shí)現(xiàn)化境入微的物聯(lián)網(wǎng)終端安全、多重隔離的物聯(lián)網(wǎng)通信安全，并構(gòu)建物聯(lián)融合的未來安全云平臺(tái)。而梆梆安全的安全測(cè)試、密鑰白盒、安全身份認(rèn)證系統(tǒng)、源碼加固等技術(shù)能為石油行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)安全體系建設(shè)提供有力支撐。

4.2 淘汰高耗能引入低耗能技術(shù)設(shè)備

生產(chǎn)設(shè)備落后，導(dǎo)致油氣集輸系統(tǒng)能源利用率低，產(chǎn)品能耗高。有必要減少高能耗設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備的質(zhì)量和性能管理，采用高端、先進(jìn)的設(shè)備，這樣不僅減少能源浪費(fèi)，而且大大提高生產(chǎn)效率，因此，為了提高石油和天然氣節(jié)能的收集和運(yùn)輸系統(tǒng)，電動(dòng)泵等設(shè)備、機(jī)泵、鍋爐、加熱爐和抽油機(jī)應(yīng)定期進(jìn)行測(cè)試，傳統(tǒng)的機(jī)器設(shè)備，如泵和壓縮機(jī)這類具有高能耗的應(yīng)該被逐步取代。

4.3 引入先進(jìn)技術(shù)

鼓勵(lì)類主要是對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有重要促進(jìn)作用，有利于滿足人民美好生活需要和推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)、裝備、產(chǎn)品和行業(yè)。其中，油氣領(lǐng)域涵蓋石油天然氣、化工、船舶三大領(lǐng)域。石油天然氣領(lǐng)域涉及石油與天然氣的勘探開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)、回收利用等多個(gè)環(huán)節(jié)，包括常規(guī)石油、天然氣的勘探與開采和非常規(guī)資源勘探開發(fā)等?；ゎI(lǐng)域包括高標(biāo)準(zhǔn)油品生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、短缺化工礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)及綜合利用等項(xiàng)目。船舶領(lǐng)域包括散貨船、油船、集裝箱船適應(yīng)綠色、環(huán)保、安全要求的優(yōu)化升級(jí)，以及滿足國(guó)際造船新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)的船型開發(fā)建造等項(xiàng)目。限制類主要是工藝技術(shù)落后，不符合行業(yè)準(zhǔn)入條件和有關(guān)規(guī)定，禁止新建擴(kuò)建和需要督促改造的生產(chǎn)能力、工藝技術(shù)、裝備及產(chǎn)品。油氣領(lǐng)域主要以石化化工類為主。淘汰類主要是不符合有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，不具備安全生產(chǎn)條件，嚴(yán)重浪費(fèi)資源、污染環(huán)境，需要淘汰的落后工藝、技術(shù)、裝備及產(chǎn)品。石化化工領(lǐng)域重點(diǎn)淘汰產(chǎn)能落后、污染嚴(yán)重、能耗大的產(chǎn)業(yè)，包括落后生產(chǎn)工藝裝備、落后產(chǎn)品等。結(jié)語(yǔ)：綜上所述，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，石油產(chǎn)業(yè)高耗能、高損耗的現(xiàn)狀已經(jīng)不符合實(shí)際現(xiàn)實(shí)，節(jié)能降損，以及環(huán)保等問題日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。大力發(fā)展油氣集輸節(jié)能系統(tǒng)，不僅可以降低企業(yè)發(fā)展成本，還可以提高能源的利用率，增強(qiáng)企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。

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作者簡(jiǎn)介：

岳國(guó)斌，男，1967年1月，漢族，天津大港油田，工作于大港油田采油一廠輸注作業(yè)區(qū)。