油田集输系统的能耗与节能研究综述

贾娜 ,刘国焕 ,李娟丽

摘要：当前，世界各国都逐渐出现了能源短缺的现象。中国已采取节能措施解决这一问题，并向各领域发出节能要求。石油开采是为我国提供石油能源的重要产业。在发展的过程中，自然要把国家颁布的各种政策融入到发展过程中。要重视石油开采中的节能效果，为国家输送优质的石油资源，满足国家提出的要求。此外，节能措施还将提高石油公司的经济效益，实现进一步的发展目标。

关键词：油气集输系统；节能；能耗；

现阶段，我国油田集输系统内还存在着较多的问题，影响着油田开采的经济收益及石油企业的发展，表现在油田集输系统整体较为庞大且分散，导致油田集输系统工作中存在着大量能量损失的问题，并且对管理工作也增加了难度，还会对后期油气处理工作加大工作难度，无法实现油田产业节能发展的目标。因此，需要挖掘出油田集输系统中存在的能耗问题且采用先进的节能技术降低能耗，促进油田产业健康且快速的向前发展。

一、油气系统的节能进展

目前，国内外许多学者在集输系统节能降耗的应用研究方面做了大量的工作，但主要研究重点都以提高设备效率、简化工艺流程或局部的性能分析为目标，虽取得了良好的应用效果，但仍属于低层次的局部节能。自能源危机以来，各国政府和企业开始重视节能工作。节能工作的发展经历了这样几个过程：第一阶段，属于“捡浮财”阶段，主要表现在回收余热，堵塞“跑、冒、滴、漏”，但在此阶段着眼的只是单个余热流，而不是整个热回收系统；第二阶段，考虑单个设备的节能，例如将蒸发设备从双效改为三效，采用热泵装置，强化换热器的传热等；第三阶段，也就是现在所处的阶段，考虑过程系统节能，这是由于九十年代以来系统工程学的发展，使人们认识到，要设计一个能耗最小、费用最少和对环境污染最少的过程工业工厂，就必须把整个系统集成起来作为一个有机结合的整体来看待，达到整体设计最优化。

二、对油田集输系统存在的能耗问题引入的节能技术

1.采用低温集油技术降低能耗。传统油田集输系统中使用的工艺技术采取的是双管掺水技术措施，分析此技术措施具有的优缺点表现在：优势在于实现管理人员有效的管理，并且技术工艺较为稳定且具有较高的安全性；缺陷在于在实际应用时会产生较大的能源消耗，能源消耗以天然气能源与电能消耗居多。因此，对于双管掺水技术存在的能源消耗较大的问题采取低温集油技术。此技术可以运用于石油各个开发阶段且不会受到环境与季节气候的影响，可随时应用达到有效节能的目的，这种技术已经广泛地应用于石油开采作业中。目前，石油开采企业在油田集输系统内融入了低温集油技术，引入后实现了集输系统保温加热工作过程的有效简化，并且还大大降低了油田集输系统运行中存在的能耗问题。

2.引入原油脱水技术降低能耗。石油企业在开采石油的过程中可引入原油脱水技术实现提炼更多精纯石油的目的，原油脱水技术并非我国研制而出的技术，是从国外引入国内并应用于石油开采作业中。分析原油脱水技术在国外的应用情况可知，此技术的应用范围具有一定的局限性，只能应用于石油矿场的条件与技术相符合的石油开采作业中，并且在应用此技术时还需要与油田集输系统进行有效的结合，还要将油田生产方式考虑在内，进而确定出适合此次石油开采工作的原油脱水工艺。将原油脱水技术引入我国石油开采作业中后，我国科技人员对此技术进行了改进，在应用时与中高含水期技术进行了结合，创建出油田高凝原油不加热脱水净化油技术，此技术应用于实际石油开采作业中后表现出低耗的特点。

3.运用热泵回收技术实现能耗的降低。热泵回收技术是指二次回收与利用含有油气成分的污水，经过分析此技术具有的工作原理后，其原理主要是利用热泵吸收热载体中存在的热量，通过特殊处理工艺处理低温热能后转变成高温热能，这一过程可以显著提升能量的利用率。石油企业在石油开采作业中要应用热泵回收技术时需要根据企业实际情况进行应用，比如，部分企业在开采中应用的热泵回收技术为压缩模式，还有一些企业应用的热泵回收技术属于吸收模式，无论采用哪种模式的热泵回收技术，都需要与企业实际相符合才能达到较好的节能效果。因此，石油企业在应用此技术时，先要掌握自身实际情况并根据实际进行选择。

4.可采用污水处理技术达到降低能耗的效果。在石油企业开采石油的过程中会产生大量的污水，需要企业对产生的污水进行有效的处理，在处理时表现出国内与国外应用的处理模式与处理流程具有相同的特点，主要采取的处理内容为除油工作与过滤工作。石油企业在处理污水时要采取向地层回注污水的过程，原因是这些污水内含有石油。在含油污水进行有效的排除后，利用浮选与双滤料的过滤方法开展二次回注的过程。我国对于石油开采作业颁布了相关的污水处理规定，特别是对于污水回注的11项指标进行了明确规定，要求石油企业在处理污水时要利用混凝除油的方式、缓冲的方式等完成污水处理工作。为了促进石油企业在处理污水时达到处理要求，可让石油企业在处理时增添化学助剂，比如，某石油企业在处理生产中的污水时应用的污水回注措施严格依照了国家规定的11项指标，并且运用混凝除油模式并在处理时增加了化学助剂，进而在有效完成污水处理工作的同时降低了能耗。

5.在降低能耗时可采用加热炉技术。石油企业在降低集输系统能源消耗的过程中可采用加热炉技术，此技术应用于集输系统内可实现显著降低能源消耗的目的。分析此技术的工作原理后，其工艺是对机械运行中存在的掺水工作、热洗工作、采暖工作等进行辅助，通过辅助的过程达到提升机械设备能源利用率的目的。另外，在提升机械设备能源利用率的过程中，还同时降低了能源消耗。石油企业在应用加热炉技术时需要注意的是：加热炉的种类较多且存在着复杂的特点，在应用时要做好加热炉的选择工作，要在保证加热炉满足设计规范要求及具有安全性的基础上，选择具有效率较高的加热炉可显著降低机械设备运行中存在的能源消耗问题。此外，石油企业还应采取综合比较的方式选择了出加热炉所对应的燃烧器。燃烧器的作用是二次回收与利用加热炉工作中散发而出的热能，能够进一步提升能源的利用率且降低了能源消耗。在加热炉应用的过程中需要将多井模式考虑在内，多井模式是指油井数目较少且油气总量未发生变化的环境，在这类环境中应用加热炉属于一种新型的加热炉应用模式。在这种模式中，初期具有较高的生产压力并需要采取节流降压的过程。

6.应用油气混输技术实现能源消耗有效降低的目标。油气混输技术是近几年来诞生而出的一种节能技术，并且也广泛应用于石油企业石油开采作业中。分析油气混输技术的工作原理可知，此技术对于未实现分离的水、气、油三种物质利用混输泵输送至终端开展统一处理的过程。以往针对未分离的水、气、油三种物质采取的处理方式能够达到有效分离的目的，但是，其分离的过程表现出复杂化的特点，此过程中应用的工序较多，包括分离器工序、压缩机工序、外输泵工序等。

总之，油田开采业的发展程度决定着我国经济的发展程度，需要油田开采业在发展过程中不断提升开采水平且注重能源消耗的问题，特别是能源消耗问题会增加石油企业的成本投入且降低了经济收益，在阻碍石油企业健康发展的同时也制约了我国经济的快速发展。因此，石油企业在石油开采作业中要积极引入先进的节能技术，在应用节能技术时需要将自身的实际情况充分考虑在内，进而选择出适合于油田集输系统的节能技术并充分发挥出技术的作用，在实现能源有效降低的同时推动石油企业的快速发展。

参考文献：

[1]曹宏宇.油气集输系统能耗分析与节能技术探讨.2019.

[2]刘乘祎.浅谈油田集输系统的能耗与节能研究综述.2021.