油气集输联合站工艺优化节能效果分析

杨艳莉,唐悦全

摘要：目前，我国经济仍处于快速、稳定的发展过程中，致使我国对化石能源的需求持续增加。但是，由于国内油田原油和天然气等化石能源产量不能满足市场需求，能源消耗与能源安全问题日益凸显。联合站作为油气集输系统的一部分，是油田生产的重要环节。其包含了油气生产的各项工艺过程，主要包括原油脱水、脱盐、天然气净化、原油稳定、油田注水、污水处理、供变电和辅助生产设施等集输工艺。联合站在生产能源的同时，各个油气集输工艺也大量消耗着能源。尤其在一些开发中后期的油田，采出的原油其含水量高，也导致了油气生产和集输的成本增加。所以，为了实现油田节能降耗的目标，对油气集输工艺的优化成为各油田持续推进的重点工作。

关键词：油气集输；联合站；工艺；节能；

引言

油气集输系统是具有采出液采集、处理和输送功能的整个处理系统。在制造过程中耗费了大量电力和能量。对油气集输系统实施能耗检测和监控，评价其能耗状况，研究其能量损失分布规律以及其能量损失薄弱环节，是油田节能的重要环节，从而为提高系统能耗水平提供理论基础。另外，油气集输系统作为油田生产主要部分之一，它主要包含着加热炉、输油泵、集输管道以及相应的机械装置。

1油气集输站

油气集输站是油气资源的关键环节，其具有集中石油、天燃气资源的功能。将石油开采和天然气开采完成后的资源进行集中管理，包括初加工、包括合格的石油天然气资源的集中储存和输送等功能。可以说，油气集输站是石油和天然气资源合理使用的重要环节，在油气集输站工作过程中主要包括油气分离工作模块、油气计量模块、天然气模块、原油稳定管理等多项管理模块。通过各环节的应用，确保石油和天然气资源后续的处理更加安全，也是保障两项资源安全应用的主要环节。

2集输现状及存在问题

2.1注水工艺能耗分析

在油田注水开发过程中，为了更好地将油田开发中的地层压力值保持在较为合理的水平线上，则需要采取注水的方法来改善系统开发状况。所以，注水在油田开发过程中十分重要。注水系统主要由注水泵、增注泵、油水管道网络、注水井、配水阀组和配水间等部分组成。其产生能耗的关键节点为泵类所消耗的电能。

2.2脱水工艺能耗分析

随着油田含水量的不断升高，联合站脱水工艺起到越来越重要的作用。在联合站内，通过加热炉将分离后的油水混合物质加热到脱水工艺所需的温度后，使处于乳化凝固状态的原油破乳剂直接达到水溶油、水的有效分离，从而达到脱水的效果。脱水工艺中主要的能耗设备为加热炉，加热炉也是油田开发中主要的高能耗设备，其耗气量占总耗气的90%以上。在脱水工艺流程运行过程中，通常加热炉系统能耗占该工艺能耗的98%。加热炉系统包括加热炉本体和辅机。

3集输工艺优化

3.1工艺流程优化方面

油气工程公司的集输处理等工艺管理工作的进行，是希望可以保证整个工艺流程顺利有效的进行。首先，石油生产公司必须对集输工艺流程当前的发展形势进行详细的分析研究，并根据其未来的发展目标进行优化，如此才可以保证项目的有效实施，这样石油的生产质量才能有保证。通过对具体项目进行研究可以看出，能够从如下多个角度改善工艺流程。（1）减少中间环节。中间环节减少的方式主要是用于石油资源产出效益的改善问题的，此种方案，能够有效降低生产成本，改善产出效益。（2）将天然气产品独立处理。作业人员通过天然气产物独立处置的方式，对三种分离器中所形成的物质进行处置。先是利用三种分离器中分离出杂质，接着再统一进行除液滴的处置，再接下来处理天然气混合物，最后经过净化之后再送入各应用处。

3.2余热回收再利用工艺

通过在联合站内脱水泵出口处增加一台高效换热器，用于和净化油罐或者外输油泵出口的原油进行热交换，将余热进行回收，这种工艺的优化，既能够提高脱水原油的加热温度，还能够降低水加热炉的热负荷，减少天然气燃料的消耗，从而达到节能的目的。现阶段，按照原油外输温度为67℃，要求外输温度不应低于61℃计算，通过余热回收工艺可以获取301.55kW热能，该热量可将输油泵后含水为20%的脱水原油升温3.63℃。在其它运行参数不变的情况下，当加热炉效率为75%时，每天可节约天然气40.74m3，经济效益十分显著。

3.3设备管理工作

（1）完成设备安全使用工作制度。通过制度建立，防止人员在使用集输气设备的过程中出现安全问题，在设备的综合应用中，更应该落实好设备的安全管控工作。确保技术应用更加合理，也能够最大程度上提升设备使用效果。在设备安全使用过程中，更应该实现对设备的安全运行管控。要求人员根据工作制度完成设备使用。（2）设备的检测和维修工作制度应用。设备使用中如果出现故障问题，将会加大出现安全隐患的概率，所以在油气技术模块的安全分析过程中，更应该落实好设备故障预防和解决，提升故障的预防效果。

3.4原油脱水技术

首先是要使用大罐沉降技术将原油中的游离水分子脱除，其次是要通过平挂电极以及竖挂电极等产生的负荷电流完成脱水操作。在进行石油和游离水分子分离的过程中，主要利用两种物质密度不同的特点，在浮力和重力的作用下，将油水进行分离，在分离完成以后需要对原油进行收集，通过分离和沉降的方式保障原油的纯净度。然后再利用竖挂电极和平挂电极，形成高压电磁场，游离水分子物质能够在高压电磁场中变形，进而在电场力的作用下，可以聚集在一起，再次通过沉降技术将其进行分离即可。

3.5油气混输工艺

油气混输工艺是将气液两相物质同时输送的技术，其优势是：降低了泵输入端压力，能够实现远距离输送至处理中心，降低了输送的成本，从而降低了地面基础建设的费用，并通过降低泵输入端压力而降低机械设备的能耗等。通过运用油气混输工艺，既简化了集输的流程，易于联合站的管理，还能够回收大量的伴生气，伴生气通过处理后可以直接作为加热炉的燃料，降低能耗。

4油气集输工艺未来发展情况分析

目前我国油田企业在针对油气集输工艺进行设计的过程中，必须要明确其未来的发展方向，同时要通过相关技术水平的应用，为未来的发展方向做出更好的引导，由于现阶段原油产品中的含水量相对较高，所以必须要采取一体化的处理技术，降低原油产品中的含水量。针对一些压力和渗透率较低的油田，在进行开发的过程中，因为其地形地貌过于复杂，必须要对技术工艺进行优化，确保能够通过一体化设计，使开采工作效率得到显著提升。要对石油天然气产品运输储存过程中出现的裂化催化问题以及低黏液环输送问题进行深入探究，通过配套技术的使用，提高集输技术的开发应用水平。在油气集输工艺的研究过程中，必须要保证能够向高质量、高效率以及绿色环保的方向发展。

结束语

现阶段，我国在发展经济的同时，越来越关注节能减排工作，这一总体方针逐渐深入能源开发企业。各油田都根据自身的实际情况，在集输工艺流程上下手，不断降低单位产出的能耗。但是，我国油田集输工艺仍然存在着一些问题，这将是油田科研人员努力攻关的目标和防线，充分挖掘设备、管理的潜力，对集输工艺进行优化，彻底解决工艺中高能耗的问题，实现我国油气生产的可持续发展。

参考文献

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[4]张建军.油气集输联合站节能降耗措施探讨[J].化学工程与装备,2020(01):84-85.

作者信息：

杨艳莉，大庆油田有限责任公司第一采油厂第二作业区，集输工，油田公司技能专家。

唐悦全，大庆油田有限责任公司化工有限公司甲醇分公司，仪表维修工，技师。