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转油站能耗分析及节能措施

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摘要:转油站是油田原油集输的枢纽,它不仅负责原油的中转,而且还具有油气分离、油水计量、加热沉降等功能,同时它又是油田耗能大户。原油在集输过程中的能源消耗以电、气为主。本文针对转油站运行过程中设备的能耗进行分析,并根据其分布情况,分析节能降耗潜力,探讨节能措施

一、前言

随着三次加密井的不断投产,生产总井数逐年增加,总注水量和产液量增加,而原油产量逐年递减,使吨油能耗逐年增加。为了降低能耗,需要对转油站生产运行过程中各个生产环节的能耗情况进行分析,以便挖掘重点耗能环节的节能潜力,探讨节能降耗的对策。

转油站运行中的能源消耗,主要集中在各类机泵的电力消耗上及各类加热炉、锅炉的热力消耗上。因此,根据油田生产动态变化及时优化机泵运行参数调节工况和采取变频调速技术,是提高转油站机泵运行效率和系统效率,降低机泵运行耗电的重要手段;根据石油的生产环境计算最低掺水温度,并以此调节加热炉的加热温度,降低天然气的能耗。

二、转油站机泵耗电高的原因分析

1.引起外输泵效率低的原因

油田实际生产中,产液量是经常波动的,因此,外输泵的运行工况也随其发生变化,泵的额定排量是一定的,其相对产液量过大或过小,都会影响泵的效率,增加耗能。产液量超过泵的额定排量,造成两台泵当一台泵使用,多余排量用阀门进行控制,造成“大马拉小车”现象;同样,产液量低于泵的额定排量,同样也是用阀门控制。这两种情况均是泵效偏离了原来的高效区,造成了电能的浪费。

2.引起掺水泵效率低的原因

油田开发进入高含水量的中后期,油井回油温度也逐渐升高,同时随着季节的变换,开启的掺水井数也有所不同。油井的掺水量是随着油井回油温度和环境温度升高而逐渐减少的,如果不能及时调整掺水泵的运行参数,导致其排量相对过大,使泵在小排量下运行,造成泵效降低,浪费电能。

三、转油站加热炉耗能高原因分析

对于热洗炉和采暖炉,其加热介质的量和加热前后的温度是根据油井产量、处理工艺和生产实际需要确定的,调整余地小,它们的节能潜力主要在于如何提高炉效。对于掺水炉,具有较大的节气潜力;由于季节的不同,生产环境不同,掺水出站温度和不同的采出液进转油站温度对应不同的掺水量,而被加热介质的量、加热前后的温差会影响加热炉的效率,加热炉效率降低,就会增加能耗。

四、转油站机泵节电措施

1.调节掺水泵的排量提高泵效

掺水泵在实际工作中,其运行效率随着运行工况的改变而改变,只要在最优工况下工作,掺水泵的效率才是最高,而偏离最优工况越远,其运行效率越低。因此,要求转油站加强岗位管理,根据转油站的流程特点,随着季节、温度、实际工作需要调整运行方案,改善掺水泵的运行工况,使其在最优工部下工作,提高工作效率。

2.采用变频调速技术提高外输泵泵效

在油田日常生产中,其产液量经常随着外界生产条件的改变而变化,因而很难做到使离心泵在最高效率下运行,“大马拉小车”现象突出。例如某转油站由于产液量减少,将一台小外输泵停运,只开起一台大排量外输泵,并为其电机配备了变频调速装置(原理为通过改变电机输入端电源频率,改变电机转速,从而达到改变离心泵转速的目的,泵叶轮的转速与泵流量成正比)。实际应用中,根据变频装置原理,按照液量的多少调整离心泵的频率,使外输泵不在低负荷下运行,达到节能目的。考虑到实际生产中的应用,选用全自动调节和手动调节两种功能,既可以达到无人值守,又可以在事故状态下保持正常生产工艺要求。

五、转油站加热炉节能措施

本文只介绍掺水炉的节能措施,合理调整不同环境下掺水炉的温度,工作人员应计算出抽油机井在不同环境温度下所需的最低掺水温度。实际工作中根据热力学中热油管道轴向温降公式和能量平衡方程计算出油井在不同环境温度下所需的最低掺水温度,并将计算结果绘成曲线,实现的掺水温度随季节调控,根据大量转油站的实际生产数据检验,此曲线符合生产要求,达到了掺水炉节约天然气的目的。

六、效果评价

针对我厂部分转油站,采取了以上节能降耗的措施,取得了良好的节能效果,降低了原油的生产成本,提高了社会效益,改变了转油站节能工作粗放型管理的局面,使节能工作走上了经常化、科学化、制度化的管理道路。

七、结论

根据油田生产动态变化,及时优化机泵运行参数,并配以变频调速技术,是提高机泵运行效率和系统效率,降低机泵耗能,节约生产成本的重要手段。

根据绘制的掺水温度控制曲线,做好掺水温度的调控工作以及掺水炉的优化运行工作,可大大降低掺水炉的用气量,效果显著,是转油站节能的重要手段。

应将转油站的节能降耗工作纳入油田生产的日常工作中来,根据生产要求,动态调整,并不断改进、完善,为大庆油田可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]李颖川 采油工程 石油工业出版社2002.2.

[2]蒋洪 原油集输工程 石油工业出版社2006.1统耗电、耗气.

[3]宋永庆, 张志国 《石油石化节能》2009年第20卷第3期,浅析油田中转站节能降耗的途径.