15专题五油田地面工程设备概要.ppt

冯继伟

[摘 要]所谓的油气集输系统效率是指整个集输系统的能量利用率，即从井口开始算起，经过计量、接转、加热、脱水稳定等处理过程的能量利用率。效率是指获得的能量与供给的能量的比值，总的系统效率是各流程段效率的乘积。因此，要分析集输系统各方面的情况才能准确地计算集输系统的效率。

[关键词]油气集输系统；效率；优化；应用

中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0053-01

一、影响集输系统效率因素

油气通过地层自身压力或抽油机提供的动力举升至井口，本身具有的能量有压能和热能。在集输过程中，这些能量会因为管道摩擦阻力，热量散失筹原因不断破消耗，如果通过转油站的常压储罐，能量会被彻底释放掉。摩擦阻力，热量散失等主要跟流体的裕度、速度、管径大小及处理流程的长短有关。因此，在集输过程中应考虑降低裕度、优化管网，使流体在经济流速下输送；简化流程，减少摩擦阻力损失和热量散失。

某油田开发初期，原油含水较低，黏度相对较高，到了油田开发中后期原油含水率不断增加，油品粘度随着含水的升高不断降低，原来的井口加热降黏变得多余。因此，在集输过程中再进行加热就没有必要了。原油自身能量不足以完成自身的集输和处埋，需要加热、加压来补充能量，加热、加压目的是为原油补充能量，但这个过程其实是在增加“液体”的能量。在油田开发中后期，含水高达80%以上，水的能量的增加其实是无用功。

提供能量的主要设备有输油泵、输水泵、加热炉、锅炉及电动机等，它们是集输系统中最主要耗能设备，这些“不得不投入的能量”对集输系统的效率有很大的影响，但在实际运行中却是效率低下。一般要求输油泵效率必须大于65%，但某油田采油厂输油泵总体效率却只有43%。效率的高低，首先取决于油品性质。油品性质好，可以在较低的温度下输送，热量损失小，管线压降小，管效高，同样站内工艺处理流程短，热能和压能的消耗小；反之亦然。利用原始能量，减少不必要能量，提高不必要投入具体体现在原油集输类型，布站方式，以及所选用的设备和处理工艺，这些都是造成效率不同的因素。

二、油气集输优化的必要性

国家提出万元国民生产总值能耗指标下降20%的目标，从节能降耗的角度出发也需要对油田的集输系统进行优化调整。集输系统通过简化单井集油流程，关停并转部分计量间、转油站，并对部分站库功能进行转换等方式优化调整，减少天然气、电的消耗，最终达到降低运行成本、节能降耗的目的。

当前油气集输系统能耗有着油气水处理能耗高和油气蒸发损耗高的特点，当油田开发工作进行到后期，原油含水量增高，达到70%以上，加大了油气处理难度，使处理装置的负荷随之增加，能耗也随之加大，却没有对应的新工艺和设施来处理这种新问题，特别是一些老油田还在使用传统的工艺流程，设备状况也比较差，亟需加大改造力度。油气蒸发损耗高主要是在油气处理过程中的挥发和损耗比较严重，需要加大系统密闭，减少能源浪费。

其次，油气集输系统的热负荷比较分散，产热设备数量多但是运行效率低是油气集输系统能耗另一个突出特点，当前油田开发中使用大量加热炉，但是这种设备的运行效率低于70%，是油气集输系统的突出问题。油气系统中存在着超负荷运行和低效的情况，用于油田开发和生产的各种设备，比如锅炉、加热炉注水泵和抽油机等，存在老化现象，缺乏定期和规范的维护和检修，造成主要耗能设备的效率低下，系统可靠性差，造成设备故障、造成停产的事件也时有发生。

还有，目前的油气集输主要通过采用石油燃料获得热能，生产所需要的电力和动力是由电网提供，由小型锅炉和加热炉提热能，油田开发生产中的用电、用热主要采取分别供给的方式，分布也比较分散，利用率比较低。油田的生产和开发中还存在腐蚀的问题，比如管线穿孔和设备腐蚀等情况，如果没有得到及时处理，可能会造成油气集输系统的无法正常运行，造成重大经济损失，影响运行效益。

随着能源日益紧张，节能工作引起各国的重视，节能工作也在不断进行和完善，主要分为以下几个阶段：首先是通过减少油气运输中的滴漏、冒油现象，着重回收余热，但是这个阶段的工作是在單个的余热流中进行，没有从热回收系统全局出发，实现回收余热工作；随之是通过设备实现节能的阶段，比如讲双效蒸发设备改为三效，使用热泵装置，优化换热器的传热功能，这些工作也是针对单个设备的改造，不能从整体上实现节能；目前的节能工作就是出于第三阶段，通过将整个系统结合为一个整体，设计出一个能耗小、费用低、污染少的过程工业工厂，从而实现过程系统节能是这个工作阶段的目标和方向。

利用不加热集油和低温集油工艺可以从根本上节约能源。在油田开采后期，加热处理含有大量水分的原油会造成能源的浪费，加大生产成本，可以推广应用不加热集油的新工艺。？应用油气混输技术。油气混输技术是海洋石油业广泛应用的新兴技术，是将未经分离的油、气水介质通过混输泵经海底管道运输到油气水处理终端，再进行综合处理。以往海洋油气集输工艺运用的设备比较多，投资成本比较高，不易管理，整个工艺流程需要经过分离器、外输泵、压缩机和独立的油、气、水管道。油气混输技术只需要混输泵和混输管道就可以进行外输，能够有效增加单井采收率，延长油田寿命，简化例工艺流程，减少了购置设备的资金和对海洋的占地面积，提高了油田开发的经济效益，缩短了投资回报时间。

三、我国油气集输工艺未来发展需求

未来我国需要能够在不同方向的油气集输工作中，根据技术的不同而制定不同的发展方向。对于高含水油田的开发来说，需要我们能够研究出一种新型、具有一体化特点的技术，从而使其不但能够强化油气中的除油效果，而且还能够保证预分水中的出水含油指标能够被降到合理的指标范围之中。对于低压低渗特点且地形地貌情况非常复杂的油田来说，我们则应当对原有的油气技术工艺进行不断的优化，从而在保证地下、地面一体化的基础上推进其标准化建设。

要重点把握低黏液环输送、改质、乳化降黏、催化裂化等方面的研究，并大力发展煤层气田开发的油气集输工艺地面配套技术，使集输工艺优化简化，同时提高针对油气藏特点的集输技术，研究综合利用技术并制定相关标准。在此过程中不断地拓宽可再生能源在油气集输工艺上的应用，例如太阳能、风能等，对风、光、电一体化的能源的利用的研究，并研究油田污水和固体废弃物处理及综合利用技术，从而使我国的油气集输工艺向着更为绿色、环保以及高效的方向发展。

参考文献

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