探析天然氣開采集輸節(jié)能技術(shù)

胡永勝

摘 要：本文將對天然氣開采集輸?shù)闹饕愋图右越榻B，同時分析開采集輸天然氣階段評價(jià)能耗的重要指標(biāo)，進(jìn)而從多角度出發(fā)提出相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，以期為有關(guān)部門提供可靠參考。

關(guān)鍵詞：天然氣;開采集輸;節(jié)能;防腐;壓縮設(shè)施

0 引言

在開采集輸天然氣的時候，往往要消耗大量的能源方能順利完成相應(yīng)工作，這與我國可持續(xù)發(fā)展政策是不相符的。因此，有關(guān)企業(yè)若想確保開采集輸天然氣時能耗可以合理降低，應(yīng)致力于對相應(yīng)節(jié)能技術(shù)加以優(yōu)化，從而優(yōu)選更合理的管理模式，從而降低能耗，以便使開采集輸天然氣的效率得到有效提升。

1 天然氣開采集輸主要類型

1.1 溶解氣開發(fā)

所謂溶解氣的開采，即生產(chǎn)原油的時候，因?yàn)槭艿椒蛛x作用而形成的油田伴生氣。此類天然氣的常見開采集輸程序?yàn)椋?/p>

聯(lián)合站--天然氣集輸管網(wǎng)--處理廠--外輸[1]。

1.2 氣藏氣開發(fā)

所謂氣藏氣的開采，即結(jié)合天然氣相應(yīng)彈性能量以衰竭的方式進(jìn)行開采。在開采過程中，有關(guān)人員為了能夠充分降低儲層反凝析的整體效果，以便提升高附加值的凝析油，通常都會在最初開采階段以循環(huán)注氣的方式來維持壓力。這種開采集輸類型會受到水化物以及流體成分等因素影響，因此在開發(fā)氣藏氣時往往會優(yōu)先將適量藥劑注入其中。開發(fā)氣藏氣初期和生產(chǎn)穩(wěn)定期，現(xiàn)場氣井的井口一般都具有較高壓力，所以企業(yè)往往會借助天然氣的能量開展處理與集輸?shù)裙ぷ?若開發(fā)氣藏氣后期經(jīng)濟(jì)允許，在提升采收天然氣效率時，應(yīng)進(jìn)行增壓外輸以及降壓集氣。

2 開采集輸天然氣階段評價(jià)能耗的重要指標(biāo)

2.1 評價(jià)設(shè)備能耗的指標(biāo)

①單位天然氣氣耗的處理：即加熱爐自身消耗天然氣的量和加熱氣的數(shù)量比，此數(shù)值會對加熱爐整體工作效率展開評價(jià);②設(shè)施效率：即設(shè)施實(shí)際的產(chǎn)量和理論產(chǎn)量比，相應(yīng)的主要影響因素有所用材料合格與否、工作人員技術(shù)能力以及設(shè)施合格率等;③單位壓縮的氣量單耗或者氣耗：即壓縮機(jī)工作時天然氣被消耗的數(shù)量和壓縮氣體之比，此項(xiàng)指標(biāo)關(guān)鍵是對壓縮機(jī)工作效率進(jìn)行評價(jià)。

2.2 評價(jià)系統(tǒng)能耗的指標(biāo)

①計(jì)算輸氣單耗的主要方法即輸氣系統(tǒng)當(dāng)中所有能耗和輸氣總量之比，此項(xiàng)指標(biāo)主要在于對輸氣系統(tǒng)能耗大小進(jìn)行評價(jià);②開采集輸系統(tǒng)的關(guān)鍵參考指標(biāo)即萬方輸差，即集輸10000m3天然氣相應(yīng)的氣耗。該指標(biāo)重點(diǎn)是對技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)劣高低展開相應(yīng)的衡量，其相應(yīng)的影響因素主要包括了管線的水力情況、輸送的模式以及輸氣能力等;③計(jì)算采氣單耗的主要方法即氣田當(dāng)中所生產(chǎn)單位綜合的耗能和天然氣總體生產(chǎn)量之比，此項(xiàng)指標(biāo)關(guān)鍵是對采氣系統(tǒng)耗能能力加以評價(jià)[2]。

3 開采集輸天然氣主要的節(jié)能技術(shù)

3.1 開采集輸單耗的減少

分析輸氣階段的相應(yīng)能耗，最大限度地使輸氣單耗以及采氣單耗下降。正如前文所述，采氣單耗屬于所耗能量和采氣量之比，反映的是天然氣開采和生產(chǎn)階段的耗能整體水平。同時，在天然氣采集階段，還會消耗大量熱能以及電能。企業(yè)應(yīng)利用地?zé)崾固烊粴鉁囟鹊玫教嵘?，還可以借助密閉集輸?shù)姆绞绞箟毫σ约盁崮軗p失被有效降低，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)節(jié)能。

除此之外，輸氣單耗屬于單位體積天然氣輸送過程中所耗所有能量總和。在輸送天然氣的時候，企業(yè)必須加大維護(hù)管道系統(tǒng)以及輸氣站場的力度，從而有效規(guī)避天然氣的泄漏，防止出現(xiàn)安全隱患。若想使天然氣集輸系統(tǒng)整體效益得到提升，企業(yè)應(yīng)該致力于降低天然氣損耗以及維護(hù)輸送管網(wǎng)的成本。在科技水平與日俱增的新時期，企業(yè)應(yīng)積極引用先進(jìn)的自控系統(tǒng)，以便借助該系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)管天然氣的輸送管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在第一時間掌握系統(tǒng)節(jié)能效果以及輸送管道可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患等，進(jìn)而防止由于天然氣的泄漏而導(dǎo)致的中毒、火險(xiǎn)或爆炸等事故，如此方能充分降低企業(yè)可能出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 壓縮設(shè)施節(jié)能

在開采集輸天然氣的時候，通常會采用氣體增壓裝置，因此企業(yè)應(yīng)該圍繞天然氣壓縮機(jī)對壓縮機(jī)組進(jìn)行全面優(yōu)化，利用減耗節(jié)能技術(shù)確保壓縮機(jī)工作效率得以提升，并且能夠與生產(chǎn)天然氣的相應(yīng)要求相符合。與此同時，企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合集輸天然氣站場具體狀況來選擇往復(fù)式壓縮機(jī)或者離心式壓縮機(jī)，以便使站場實(shí)際增壓需求得到滿足。其中：

離心式壓縮機(jī)的天然氣輸送量極大，因此企業(yè)需要節(jié)能設(shè)計(jì)其驅(qū)動機(jī)，使其電耗減少，同時加大相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)力度，定期對安全隱患進(jìn)行排查，從而使其發(fā)生故障的幾率下降，并且使壓縮機(jī)工作效率得到提升，確保其能夠把更多能量逐漸轉(zhuǎn)化成天然氣壓力。往復(fù)式壓縮機(jī)能夠較為頻繁地調(diào)節(jié)天然氣流量，繼而增加天然氣壓力。企業(yè)在運(yùn)用此類壓縮機(jī)時，應(yīng)強(qiáng)化相應(yīng)的系統(tǒng)管理工作，并且定期養(yǎng)護(hù)壓縮機(jī)組，如此方能使能耗下降，并且使機(jī)組工作使摩阻減少，繼而使機(jī)組壽命得以延長，并且降低養(yǎng)護(hù)成本，最終使氣田生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)最大化。

不管是離心式壓縮機(jī)亦或是往復(fù)式壓縮機(jī)，其驅(qū)動主要都依靠動力機(jī)械。為了提升整體工作的節(jié)能效率，應(yīng)優(yōu)選節(jié)能型機(jī)械，如此便可使電耗下降。比如壓縮機(jī)由電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，應(yīng)該優(yōu)選節(jié)能型的電動機(jī)，并且對壓縮機(jī)、電動機(jī)組合方式進(jìn)行優(yōu)化，避免設(shè)計(jì)不合理而降低壓縮機(jī)工作效率。另外，為了進(jìn)一步降低能耗，嚴(yán)禁驅(qū)動大功率電動機(jī)。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電動機(jī)，以便確保壓縮機(jī)能夠順利發(fā)功，并且借助相應(yīng)能量使機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能增壓。

3.3 凈化設(shè)施節(jié)能

對天然氣的凈化設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以幫助企業(yè)優(yōu)選最合適的凈化處理裝置，例如處理三甘醇的設(shè)施，優(yōu)化設(shè)計(jì)其整體結(jié)構(gòu)，能夠有效實(shí)現(xiàn)減耗節(jié)能。此外，節(jié)能設(shè)計(jì)天然氣的輸送設(shè)施，能夠使各類能耗都有所減少，同時展開相應(yīng)的優(yōu)化管理工作，可以使凈化處理天然氣的整體效率得以提升。節(jié)能設(shè)計(jì)分離器，能實(shí)現(xiàn)將更多液滴自氣體當(dāng)中分離出來，隨后在氣體捕集器作用下使氣流速度下降，確保捕霧網(wǎng)能夠有效攔截氣體內(nèi)部液滴，最終沉降分離液滴，如此便可使分離器工作成效顯著提升，同時使所采集氣體耗損減少，提升氣體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。

合理管理凈化工藝，可以使凈化效果顯著提升，繼而使相應(yīng)設(shè)施能耗減少，并且確保脫水裝置穩(wěn)定工作，使發(fā)生故障幾率減小，最終使設(shè)施壽命得以延長[3]。

3.4 防腐技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前各種防腐技術(shù)已經(jīng)漸漸成為獨(dú)立學(xué)科，同時被有效運(yùn)用于開采集輸天然氣工作的防腐技術(shù)主要包含了工程防腐、腐蝕測量以及藥劑防腐等技術(shù)。其中：

3.4.1 工程防腐

將防腐技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際施工階段，能夠有效延長開采集輸天然氣過程中所應(yīng)用各類設(shè)備的壽命，同時也有利于節(jié)能工作的有效落實(shí)。如今較為常見的工程防腐模式，即在設(shè)備表面進(jìn)行除銹工作以及防腐處理設(shè)備的表面，此類防腐作業(yè)的最終質(zhì)量主要取決于技術(shù)應(yīng)用過程是否選用了合適的防腐材料。當(dāng)處理管道的內(nèi)壁時，應(yīng)該優(yōu)選聚酰胺固化環(huán)氧樹脂與胺固化環(huán)氧樹脂涂料。

3.4.2 腐蝕測量

當(dāng)前最常用的腐蝕測量方法包含了腐蝕傳感氫類探針、電阻式與電池式方法，漏磁檢查法，直接觀察法以及滲透檢查法等。若想有效檢測管道當(dāng)中發(fā)生的腐蝕，通常會運(yùn)用地面檢查泄漏探測法以及開挖檢查法等。

3.4.3 藥劑防腐

即借助藥劑防止管道當(dāng)中輸送介質(zhì)腐蝕管道被的防腐技術(shù)。將適量除垢劑或殺菌劑注入到管道當(dāng)中，便可以使腐蝕得到有效緩解。當(dāng)前在科技水平持續(xù)提升的大背景下，有關(guān)部門也研發(fā)出了越來越多的全新藥劑防腐技術(shù)。需要明確的是，各類防腐技術(shù)的研發(fā)目的，關(guān)鍵在于借助防腐劑的有效添加，減少由于腐蝕所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。

總體而言，重視節(jié)能效率的全面提升，方能使開采天然氣的效率實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升，這對于開采集輸節(jié)能技術(shù)的全面革新意義深遠(yuǎn)。當(dāng)前我國的能源行業(yè)發(fā)展勢頭極為迅猛，創(chuàng)新型的開采集輸系統(tǒng)以及節(jié)能技術(shù)越來越多，所以各大開采天然氣的企業(yè)，必須注重于提高自身的實(shí)際開采水平，最終推動行業(yè)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳趙平.天然氣開采集輸節(jié)能技術(shù)[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018， 44（08）：190-191.

[2]常硯蕓.淺析天然氣開采集輸節(jié)能技術(shù)途徑[J].化工管理， 2018（18）：170.

[3]陳麗榮，何文鳳，張芳.天然氣開采集輸節(jié)能技術(shù)探析[J].化工管理，2018（04）：103-104.