【摘 要】在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中,聯(lián)合站能耗較大,特別隨著開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)、綜合含水的升高,能耗持續(xù)增加。本文著重分析了影響集輸聯(lián)合站能耗的相關(guān)因素,針對(duì)目前生產(chǎn)實(shí)際所采取的相關(guān)的節(jié)能降耗對(duì)策。
【關(guān)鍵詞】油田;聯(lián)合站;能耗;節(jié)能減排;對(duì)策
油田集輸聯(lián)合站主要負(fù)責(zé)收集的油氣的初步處理,包括集中油氣處理、油田注水、污水處理、供電變電所及輔助生產(chǎn)設(shè)施。油田集輸聯(lián)合站負(fù)責(zé)油田原油的集輸。因此,在實(shí)際生活中,如何有效降低集輸聯(lián)合站油田的消耗,提高油田的利用率,逐漸引起社會(huì)各界的關(guān)注。為保證油田集輸聯(lián)合站的合理利用,必須采取相應(yīng)措施,降低集輸聯(lián)合站能耗,提高運(yùn)行效率。
1.油田集輸聯(lián)合站能耗的主要來(lái)源
油田集輸聯(lián)合站作為油田開(kāi)發(fā)的重要工程,在我國(guó)分布廣泛,對(duì)油田的開(kāi)發(fā)利用起著至關(guān)重要的作用。但在實(shí)際應(yīng)用和生產(chǎn)中,油田集輸聯(lián)合站也存在許多問(wèn)題,導(dǎo)致聯(lián)合站能耗較高。根據(jù)相關(guān)調(diào)查,我國(guó)油田集輸聯(lián)合站主要有兩種能源消耗來(lái)源:(1)燃料和天然氣消耗;(2)電能消耗。
其中,燃料油和天然氣消耗主要發(fā)生在油田集輸加工過(guò)程中,顧名思義,電能消耗主要發(fā)生在油田技術(shù)聯(lián)合站設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中。這兩方面的能耗在油田集輸聯(lián)合站的總能耗中都非常大,因此迫切需要采取有效的控制措施,降低集輸聯(lián)合站的能耗。
2.影響聯(lián)合站能耗的因素分析
根據(jù)調(diào)查的相關(guān)數(shù)據(jù),中國(guó)油田集輸站聯(lián)合能源消耗問(wèn)題的主要方面是:合站的處理液量、鍋爐的綜合含水量、油田開(kāi)采的油品性質(zhì)等。這里將重點(diǎn)關(guān)注這些問(wèn)題。
2.1處理液量
隨著我國(guó)加快工業(yè)化進(jìn)程,石油能源需求也來(lái)越大,石油勘探工作也不可避免地呈現(xiàn)出急劇上升的趨勢(shì),油田采集和轉(zhuǎn)移聯(lián)合處理流體量也有所增加,根據(jù)實(shí)際情況和處理液量的增加,必然導(dǎo)致集油站的輸出功率和輸出負(fù)荷增加,因此能耗增加。
2.2綜合含水
原油處理過(guò)程中含水量對(duì)加熱爐負(fù)荷的影響是顯而易見(jiàn)的。由于水的比熱為4.18KJ / Kg℃,因此油的比熱為1.96KJ / Kg℃。在相同的液體體積和溫度下,含水量的增長(zhǎng)必然會(huì)增加爐子的熱負(fù)荷,導(dǎo)致燃料量的增加,因此做好原油的預(yù)水分離是很重要的。
2.3油品性質(zhì)
中國(guó)地形復(fù)雜,油田開(kāi)發(fā)的石油性質(zhì)很復(fù)雜,油的密度和粘度不同性質(zhì)是不同的。因此,在油田原油處理過(guò)程中收集和運(yùn)輸聯(lián)合站,脫水的能耗也不同,所以據(jù)說(shuō)油田開(kāi)采的原油性質(zhì)也會(huì)有一定影響油田收集和運(yùn)輸能源消耗的總和。
2.4站內(nèi)使用設(shè)備效率
站內(nèi)設(shè)備效率在節(jié)能降耗方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用,以油水第1套重油加熱爐1,750千瓦為例,在流體體積,物性,加熱效率的基礎(chǔ)上每增加1%,每天45公斤就可以節(jié)省燃料,一年可節(jié)省燃料16.43噸。
3.降低聯(lián)合站能耗的幾點(diǎn)對(duì)策
3.1建立實(shí)施節(jié)點(diǎn)能耗分析制度,為節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
根據(jù)生產(chǎn)廠集輸聯(lián)合站能耗現(xiàn)狀制定了聯(lián)合站節(jié)點(diǎn)可成本分析系統(tǒng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的節(jié)點(diǎn)能耗進(jìn)行定量分析,重點(diǎn)對(duì)加強(qiáng)生產(chǎn)噸燃料油、噸燃料油運(yùn)行中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了氣控分析,如:設(shè)置輸聯(lián)合站,制定詳細(xì)的綜合節(jié)點(diǎn)能耗控制目標(biāo),以實(shí)現(xiàn)集輸泵站運(yùn)行高效低能耗,對(duì)提高集輸聯(lián)合站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,發(fā)揮重要作用。
3.2在油田集輸聯(lián)合站中采用不加熱集油及低溫集油工藝技術(shù)
不加熱收集和低溫集油流程是基于傳統(tǒng)工藝,使用壓力和溫度等因素來(lái)解決傳統(tǒng)的集油流程的缺陷,解決地下操作的問(wèn)題,也便于在實(shí)際工作中來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。目前,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)主要油田得到了廣泛的應(yīng)用。
3.3對(duì)運(yùn)行的離心泵進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造
(1)切割或更換葉輪。當(dāng)泵的運(yùn)行流量和揚(yáng)程均比工藝要求的流量和揚(yáng)程大時(shí),可通過(guò)切割工作葉輪或更換為小葉輪來(lái)提高運(yùn)行效率,防止“大馬拉小車(chē)”帶來(lái)的能量浪費(fèi),功率節(jié)省明顯。
(2)采用變速調(diào)節(jié)。當(dāng)出現(xiàn)排量波動(dòng)范圍較大的情況時(shí),可以采用變速調(diào)節(jié)來(lái)解決這一問(wèn)題。既能使泵的效率保持原有水平,也能實(shí)現(xiàn)節(jié)流損耗??空{(diào)節(jié)泵出口閥門(mén)的開(kāi)啟度實(shí)現(xiàn)排量變化,節(jié)流的損耗及壓差都較大,管網(wǎng)效率低。變頻調(diào)速裝置其功率因數(shù)提高到0.95以上,電能節(jié)約率達(dá)58%,該裝置的使用可以大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
(3)減少葉輪的數(shù)量及加強(qiáng)離心泵的保養(yǎng)與維護(hù)。如果多級(jí)泵的排量但其揚(yáng)程較大的,可以適當(dāng)減少葉輪的數(shù)量,降低級(jí)數(shù)來(lái)解決。要及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的故障問(wèn)題,并及時(shí)采取措施消除故障,從而使落實(shí)離心泵的維護(hù)與保養(yǎng)工作,要注意泵的密封、冷卻,定期采取潤(rùn)滑措施,從而最大限度降低離心泵的壽命損耗,從而達(dá)到減少功率及介質(zhì)損失的目的。
(4)靈活確定設(shè)備運(yùn)行時(shí)段。電網(wǎng)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)季節(jié)的不同也隨之改變,因此庫(kù)內(nèi)可間斷運(yùn)行的泵要躲峰運(yùn)行,在用電低峰期來(lái)實(shí)施啟泵及收油操作,從而盡可能地節(jié)約電能。根據(jù)離心泵用途不同,可以采取輸油泵及脫水泵節(jié)電的措施??茖W(xué)確定最佳的電流運(yùn)行區(qū)間,降低輸油泵的電能消耗,達(dá)到最佳節(jié)電效果。采取必要措施,減少污油產(chǎn)量及其回收操作,從而節(jié)約電能。
3.4采用油氣混輸
目前集輸站油氣混合技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)在油田集輸站的實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行了詳細(xì)的研究,在油,氣,水三種介質(zhì)中不分離,直接到終端。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,該技術(shù)簡(jiǎn)化了原有的處理環(huán)節(jié),縮短了整個(gè)油田的采集和處理程序,提高了油田采集和轉(zhuǎn)移站的運(yùn)行效率。
3.5加快新技術(shù)的研究與推廣,完善原油處理技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展,中國(guó)應(yīng)積極學(xué)習(xí)油田集輸站聯(lián)合原油采集和加工的先進(jìn)科學(xué)技術(shù),不斷修改和完善原有的加工工藝,逐步簡(jiǎn)化加工工藝增加新技術(shù)的研究和推廣。在原油處理過(guò)程中,應(yīng)采取有效措施控制熱能損失,及時(shí)輸出處理過(guò)程中出現(xiàn)的高溫污水,以降低能耗。不僅可以改善原油加工技術(shù),提高石油利用率,還可以在一定程度上降低鍋爐的熱負(fù)荷。
3.6節(jié)省站內(nèi)用氣量
在脫水轉(zhuǎn)油系統(tǒng)運(yùn)作的過(guò)程中會(huì)消耗大量天然氣資源,用處較多,如鍋爐、食堂及加熱裝置等,因此節(jié)省天然氣用量要從多個(gè)方面施行。
(1)降低鍋爐的用氣量。提高天然氣的燃燒質(zhì)量,可以通過(guò)選用高效節(jié)能鍋爐來(lái)實(shí)現(xiàn),燃燒噴嘴要使用節(jié)能型,從而降低鍋爐的用氣量。制定并落實(shí)科學(xué)完善的鍋爐檢修制度,尤其是對(duì)爐膛部分的檢修,增大熱導(dǎo)系數(shù)提高鍋爐效率。定期對(duì)采暖、伴熱管網(wǎng)進(jìn)行檢修,保持管網(wǎng)的通暢,減少或避免鍋爐熱水的漏損。其次,采用科學(xué)方法來(lái)確定最終的供熱溫度,熱水的溫度可通過(guò)調(diào)整用氣量得以調(diào)節(jié)。盡可能節(jié)約能量,避免能量的耗費(fèi)的發(fā)生。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法確定停啟爐的最佳時(shí)間,不僅可以使介質(zhì)保持良好的流動(dòng)性,還可以防止管道的凍堵等,避免由于鍋爐的開(kāi)啟過(guò)早或停止過(guò)晚,造成不必要的浪費(fèi),提高熱能利用效率。
(2)降低加熱裝置耗氣。要達(dá)到降低加熱裝置的耗氣可以通過(guò)采用新型高效預(yù)混式微正壓燃燒器來(lái)實(shí)現(xiàn),將空氣與燃料氣預(yù)混,風(fēng)機(jī)鼓風(fēng),爐內(nèi)微正壓燃燒,適當(dāng)調(diào)整火焰的長(zhǎng)度,從而控制過(guò)??諝庀禂?shù),使燃?xì)獬浞秩紵?,高溫?zé)煔獾妮椛鋫鳠崮芰﹄S之升高。該裝置結(jié)合自控設(shè)備,使加熱爐在較高的熱效率下工作。嚴(yán)格按照操作規(guī)范來(lái)執(zhí)行摻水制度,以保證正常的集油為前提,在一定限度范圍內(nèi)降低摻水量和溫度。回?fù)剿患訜岢两邓?,以減低對(duì)天然氣的消耗。也可通過(guò)降低通過(guò)加熱爐的介質(zhì)流量,達(dá)到降低加熱爐耗氣的目的。夏季可根據(jù)本站的實(shí)際情況采用小火烘爐或者直接停爐。要密切關(guān)注天然氣壓、脫水溫度和介質(zhì)流量的變化情況,來(lái)調(diào)節(jié)用氣量,定期對(duì)火嘴進(jìn)行檢查,以避免結(jié)焦或堵塞。
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作者簡(jiǎn)介:張立華(1970—),男,工程師,從事油田開(kāi)發(fā)技術(shù)工作。