油气集输管道加热炉的改造和低碳化运行

油气集输管道加热炉的改造和低碳化运行

杨艳莉

大庆油田第一采油厂第二作业区  黑龙江省大庆市 163000

摘要：近年来,随着经济社会的发展,对石油和天然气的需求不断增加,石油和天然气开采业也得到了巨大的发展。与此同时,油田开采过程中存在着广泛的发展模式,伴随着石油产量的增加、石油开采过程中的能源消耗高、利用效率低、伴生气损失大、未经处理的废弃物排放等问题依然存在,这不仅增加了企业的运营成本,而且污染了环境,违背了绿色低碳发展理念。因此,必须认真研究油气集输系统与节能减排的关系,认真分析当前油气集输工作中存在的问题,找出节能减排的有效措施,切实实现科学生产和清洁生产,不断推动油田企业高质量发展。

关键词：油气集输；热效率；低碳减排

引言

加热炉是油田生产中提供热量的关键设备，尤其是在油田进入高含水期的稠油开发时和天然气开发中，加热炉显得更为重要。与此同时，加热炉也是油气集输过程中的主要耗能设备和废气排放设备，目前我国各大油田已建的不同类型加热炉有数万台之多，耗能和废气排放量十分惊人。

1油气集输系统主要构成

石油和天然气收集是从油田中提取石油,天然气和其他衍生物,并在必要的分离,提纯和处理后将其运输到炼油厂和天然气客户的过程。从工艺流程来看,油气的收集和输送主要包括油气分离、油气测量、原油脱水、天然气提纯、石油稳定化、轻质尿素回收等。从设备构成来看,油气集输系统包括空气压缩机、热导油炉、多相输送泵、井口加热器等。油气开采过程如下:各种油田压缩机根据相应的动态流量要求压缩开采的油气,运到中央处理站,中央处理站起到稳定原油脱水、油气分离、轻油气净化的作用,最后将处理好的油气输送到油库或客户流中。

2油气集输系统能耗产生原因

在油气集输系统运行过程中,由于涉及油气生产和加工多个工序的生产设备众多,油气集输系统整个生产活动的能耗水平较高,高能耗的生产特性阻碍了油气生产和加工企业的生产成本控制,提高了行业竞争力。为了保持炼油企业的持续、健康、稳定发展,管理者必须做好能源管理工作,依靠能源消费的有效调节,加快炼油企业的产业模式转型。要实现这一目标,需要对现阶段石油和天然气加工企业能耗进行全面的分析和科学的认识,特别是目前石油和天然气加工企业能耗主要包括线损、电动机损耗和照明线损,石油和天然气加工企业在规划和布置配电线路的过程中受到整个生产和加工活动的具体影响,线路比较复杂,由于使用,整体能耗水平较高,导致电力成本增加。为了保持能源供应稳定,满足石油和天然气产品的消费需求,石油和天然气加工企业往往需要连续的生产作业,加上石油和天然气加工作业的高风险,因此在实际操作过程中,技术人员、照明系统等辅助设施必须相应地设置,借助照明系统的科学布局,确保照明系统能够满足不同场景的使用需求,为生产、处理和应急处理提供方便的条件。

3油气集输管道加热炉的改造和低碳化运行策略

3.1对压缩机以及原动机进行合理选择

压缩机是输气管道站场中的耗能设备，实现对天然气管道的增压处理工作，及时为天然气进行能量补充。压缩机在运行过程中的消耗是直接能源消耗中的重要组成环节。在对天然气进行输送过程中，可以利用气体气压差进行输送，因此压缩机所提供的压力对于天然气的输送量和输送长度会产生直接影响，压缩机在运行过程中需要得到能源的支持，因此在运行时所消耗的能量已经成为天然气输送的重要能源消耗。离心式压缩机和往复式压缩机是常用的天然气增压设备，这两种压缩机在使用过程中具有不同的优缺点。对于往复式压缩机而言，可以提供非常高的压缩比；对于离心式压缩机来讲，转速高、流量大、运行平稳，适合长距离的天然气输送。而且，离心式压缩机的气量可在30%~100%的范围内无级调节，易于多级压缩和节流，在动态调整方面离心式压缩机具有非常明显的优势。

3.2加强配套制度建设，建立立体节能体系

油气集输系统的节能减排融合了油藏工程、采油工程、化学工程等多个学科，是一个地上与地下相互作用的复杂公用工程，必须将生产、技术、管理等多部门工作做好规划、协调，作为一个系统化的工程统筹管理、立体化推进。在油气集输节能设计环节，积极引入节能新技术，通过图纸审查、技术交底等方式开展专业户评估，将油气集输的新技术、新工艺提前融入到项目规划建设过程中，减少后续节能技改工作的重复性投资。在油气集输的调试环节，对生产区内的抽油机、流体泵、加热炉、压缩机等主要耗能设备进行能耗测试，并将相关数据反馈给工程技术人员，通过进行数据模拟分析，及时调整设备工艺运行参数，找出满足生产负荷的最优设备用能方案。

3.3使用相应的技术解决油气集输中存在的储存问题

在石油开采中,集输是石油开采中最重要的环节,而集输系统与其他部分相结合,可以构成油田的开采过程,借助这种集输系统可以保证其在开采时的合理利用,在油田开采完成后,可以通过集输系统集输石油,但在集输过程中会受到多方影响、泄漏或库存消耗。 因此,人员必须严格规范油气集输系统的管理,合理运用油气集输技术,在很大程度上可以避免这一问题的发生。 例如,为了避免管道凝析油,为了保证石油的运输温度,在安装时,集输装置需要安装加热管道或隔膜管道,而污水罐的采油管道也需要安装加热工艺,此外,工作人员还需要做加热炉和三相分离器等装置,如隔热,尽量避免隔热,以提高石油和天然气的集输质量。

3.4优化设计抽汲参数

设计人员需要在对设备流压进行合理设计的情况下，对机采系统的抽汲参数进行优化，并在此基础上增加油田的产油量，降低运行抽油系统的能耗，保证机采设备的稳定运行，从而为油田生产企业带来更高的经济效益。首先，工作人员在优化抽油机的冲程、冲次和其他相关参数时，确保不会影响油井的正常生产。第二，应该在确保能够正常运行随泵机械的情况下，整体优化地面参数，并且主要调整老油井的生产参数，辅助调节生产设备的相关参数，而在对新油井进行调整时，则是需要优化抽油机设备，提高新油井的开采效率。除此之外，由于油田开发的主要环节就是油气集输，同时，油气集输系统的存在还能够保证油田开采工作的安全推进，所以要想在保证油气集输系统运行效率的情况下，实现节能降耗的目的，就应当使用天然气来作为加热系统的主要燃料，并且加快推广和应用新技术，提高油气集输系统的节能降耗效果。

3.5合理采取管道保护措施

(1)对于高压管线和阀门等设施应该加强日常维护保养工作。定期检查各类阀门及仪表设备、连接处是否存在漏气漏油现象；检查各个阀门的运行情况以及控制系统的运行状态，确保能够及时发现问题并解决问题；在进行检修或者更换部件前要先将其关闭，以免影响到正常生产作业。同时要注意对相关数据信息进行备份保存。(2)做好防护工作。为了保证长输管道的稳定性与可靠性，就必须重视对管道的保护工作。首先，需要安排专门人员来巡查管道线路的实际走向及其他附属物，一旦发现异常情况立即上报给有关负责人，防止发生严重后果。此外，还可以通过设置警示标志牌的方式提醒过往车辆或行人注意避让，从而有效降低由于管道腐蚀而造成事故的概率。

结束语

油气集输系统作为油气资源生产加工技术体系的有机组成部分，在资源开发、存储运输等领域发挥着关键性作用。为更好地兼顾油气集输生产能力，减少能量损耗，控制污染物的排放，文章从多个角度出发，综合利用各项节能减排技术手段，通过相关技术精准化应用，以更好地提升油气集输系统生产能力。

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作者简介：杨艳莉，大庆油田第一采油厂第二作业区北二联合站集输班，集输特级技师。