油气集输系统节能降耗技术探析

钟庆文

江汉油田分公司坪北经理部 陕西 延安 717400

摘要：本文主要对节能降耗在油气田项目开发过程中重要性进行了分析，并对现阶段节能降耗技术在油气集输系统应用中的现状进行了探析，并提出了一些合理的建议。

关键词：油气田开发 集输系统 技能降耗 技术分析

随着现代社会发展对油气资源需求量的不断增加，油田的生产开采项目也在不断的深化，高强度的开发为油气田的的生产现状带来了巨大的改变，使得现代油气开采作业所需的新工艺新技术需求不断的增加。在油气的集输工艺中，主要的作用就是针对原油进行加热脱水脱气处理，同时针对在原油脱水过程中产生的含油污水和伴生气进行回收净化处理，达标后回注地层以及为加热炉提供燃料，并实现油气的分析以及对油气进行计量。上述的油气集输工艺在实际的运行过程中联系比较紧密，而且彼此之间也会存在相互制约的关系。在油田实际的生产作业过程中，油气集输环节的能源浪费情况是最严重的，而油气集输环节又是实现原油到油气产品转换的主要生产工艺过程，因此针对油气的集输工艺环节进行节能降耗分析对降低油气开采成本具有十分重要的现实意义。1 油气集输系统能耗大的原因及节能降耗现状分析1.1 油气集输能耗大的原因分析

就整个油气集输系统的全过程来看，在油气集输过程中实现了油气水三相的分离，实现了对原油脱水以及对含油的污水进行处理等，整个过程的原始材料为原油混合液，而经过分离处理后，实现了对油气的分离、计量以及污水净化等，实现了从原油混合物到油气产品的转化。而要实现上述目的就需要使用大量的设备，消耗大量的电能以及热能，因此，油气的集输过程也是能量消耗最大的环节，而该过程中能量消耗较大的原因主要有以下几方面：① 集输系统整体的能耗较大。集输处理过程能耗会受到来自集输工艺设备以及技术水平的极大限制，我国目前的整体技术水平以及设备的先进性还比较落后，这也是导致能耗较大的一个主要原因。另外，我国多数的油田目前正处在油田生产开发的后期阶段，原油的品质跟开发初期有很大的差别，因此，在针对原油混合物进行处理的时候需要消耗的能量就会更多，而多数集输处理站生产作业设备的老旧问题也是造成集输过程能耗较大的一个主要原因。② 由于我国的整体的油气集输工艺技术水平不高，导致油气的合理利用率亦不高，从而导致大量的资源消耗和浪费，而我国的集输系统在建立初期整体的集输工艺比较落后，多数的集输系统都是通过加热手段来实现油气分离的，而这个过程中又会消耗大量的热能。我国油田整体集输技术工艺落后于油田实际开采难度的不断增加形成了极大的矛盾，从而引起了我国油气集输系统能耗高、实际利用率低的现状。因此，我们要不断的加强对油田项目开发中各类能耗问题的研究，这样才能不断的提升油气田的整体开发能力。1.2 油气集输节能降耗现状和分析

就我国油气田目前的开采状况来看，整体含水率高、工艺设备的效率较低，而且原油脱水消耗大量热能等一些问题普遍存在，因此，在油田的油气集输环节节能降耗技术受到了极大的关注。近年来，我国在油气集输工艺技术的研究上取得了较多的成果，技术创新以及设备优化成果也比较可观。可以实现对高含水的采出液使用破乳剂在常温状态下进行油水分离，从而实现了污水的净化处理，而且在加热程度不同的情况下实现对游离水的分离处理。而针对不加热集输设备的应用方面，能够实现在油气含水量50%以下的情况时水包油乳化液，这样使得油液的含水量增加，充分的减少了水在流动过程中的阻力，而随着温度的下降，在原油凝聚点就可以实现不加热油液的自然运输，这样就减少了实际油液运输的成本。2 油气集输工艺技术技能降耗中的问题

在实际的油气集输过程中，原油采出液中的含水量比较高，因此原油采出液集输效率以及节能降耗的处理的技术难度非常大。而在一些偏远的油区，还存在着一些新的问题，例如，油水处理过程中的能耗较大，油气的计量混乱，损耗较大等问题，而油气技术设备在实际的运行过程中也存在很多的问题。在整个油气开采的过程中很多能耗是被挥发掉的，这也是油气损耗不断增加的一个主要原因，要想很好的解决这一问题，就要针对油气生产开采的密闭系统进行不断的优化改进，有效的降低能量的消耗。此外，在油气集输的过程中普遍存在的计量混乱问题严重的影响着计量系统的正常运转，导致油田无法实现对具体采油单体部门油气产量的单独计量，这也是油气集输过程中急需解决的一个问题。在整个油气集输的过程中能耗问题是普遍存在的，而且能耗问题对油气开采的健康发展形成了严重的制约作用。但是由于现代油气开发速度的增快以及油气集输工艺的落后使得油田的井下油水物性发生了很大的改变，而原有的集输工艺无法与之相适应，使得原油的集输工艺技术以及集输设备适应性也下降比较明显。3 油气集输工艺技术实现节能降耗的措施

3.1 充分利用现代信息技术进行油气集输工艺的运行

现代社会是一个信息技术高度发达的社会。因此，在油田生产开采以及油气的集输过程中也要加大对信息化管理技术的利用。在油气集输过程中利用现（下转第332页）

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科学管理焊接开孔防胀板，组对焊接封堵三通、旁通三通、下囊三通及平衡三通，焊口做渗透和超声波无损检测同时做压力试验。2.3.3 带压开孔作业

安装夹板阀、球阀及开孔机；对开孔机、夹板阀、封堵管件所形成的密封仓进行氮气置换及气密性压力检测；对开孔机进行行程试验测量，计算并核准开孔、封堵所用数据，验证开孔机真实的工作行程满足开孔作业要求。带压开封堵孔、旁通孔及平衡孔。2.3.4 安装旁通管

预制旁通管道。旁通管道焊缝做无损检测（渗透100%检测和射线探伤100%检测）并进行压力检测。安装旁通管、氮气置换、试压测漏合格后，通过平衡孔导入运行管道内的天然气，压力平衡后完全打开旁通夹板阀，贯通旁通管，旁通管正常运行。2.3.5 封堵作业

第一，确认管线内气流方向，根据天然气管道运行压力选择合理的时段，先下下游封堵再下上游封堵。第二，将两封堵之间废弃管段内天然气实施放散排空。第三，安装防火隔离气囊，下囊三通法兰处安装开孔机，氮气置换、压力检测合格后开下囊孔。第四，氮气置换废弃管。封堵作业时应对封堵管段进行封堵效果的验证：缓慢打开平衡孔放散降压，将封堵管段内介质压力降至1.0MPa后停止放散降压，关闭平衡孔阀门观察5分钟，确认封堵管段管道内压力无回升，然后将封堵段内压力完全释放后在平衡放散口检查泄漏量，无明显介质泄漏则封堵成功。2.3.6 切割旧管

旧管切割断管作业采用无火焰机械冷切割方式，切割2019年第2期完成后确认隔离气囊均处于有效隔离状态，并使用可燃性气体检测仪在废弃管口和作业坑进行可燃气体检测，确认达到动火焊接条件，在废弃管道的管口焊接封头。2.3.7 新旧管道组对连头

确认隔离气囊隔离效果以及连头碰口处达到动火条件。修整新、旧管的组对连头坡口，用预制好的连头弯管将新、旧管线组对、焊接。焊接完成后检查焊缝外观无气孔、夹碴等缺陷，焊缝做射线无损检测。对新装管进行氮气置换，合格后，导入天然气至新装管线，平衡新、旧管线内压力，解除防火隔离囊，下囊口加盖盲板，解除封堵贯通新装管线。2.3.8 施工收尾

第一，关闭旁通管夹板阀，旁通管内天然气泄压放散、氮气置换、拆除两条短旁通管；同时，对1.1Km废弃管泄压、放散、氮气置换。第二，关闭封堵孔夹板阀，拆除封堵机。第三，安装塞柄、塞堵。第四，拆除夹板阀，加盖盲板，对各部位进行泄漏检测。第四，对带压封堵管件进行防腐处理。3 结束语

通过具体工程案例阐述了管道带压封堵技术在天然气管道中的应用。实践证明，管道带压封堵技术作为一种可靠、安全、经济、高效的在役管道维抢修特种技术，该技术的运用与推广对天然气管网建设有着十分重要的意义。参考文献 

[1]GB/T 28055-2011 钢质管道带压封堵技术规范

[2]马振涛.天然气管道不停输带压封堵施工创新技术[J].建材与装饰，2017（47）：2-3.

[3]崔强.天然气管道不停输带压封堵工艺技术研究[J].石化技术，2017，24（02）：296+292.

[4]车小锟.天然气管道不停输带压封堵施工创新技术[J].化工管理，2015（20）：81.

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代化的信息技术能够实现对油气集输数据的实时采集，并实现对数据传输和分析的自动化，这样就可以为油气集输技术人员的决策提供更加精确的数据支持。针对油气集输站中进站的油气水计量系统进行不断的完善，并对加热以及机泵变频闭环进行严格的控制，这样就可以实现对油气集输管线、污水处理过程、加热设备、电以及燃料等消耗量进行计量分离环节的实时监控。在现代信息技术的基础上，针对油气集输各个环节的监控技术能够实现对油气集输运行过程的不断完善，有效的提升油气集输的效率。需要进行油水泵型号的优化选择，并合理的配置泵组的运行参数，这样才能不断的提升机泵的运行效率。3.3 科学使用无功动态自动补偿技术实现技能降耗

油气的生产能力随着科学技术的进步在不打断的提升。而在油气集输过程中，由于技术设备的运行效率不断降低，机泵无法实现长时间的高效运行，导致油气集输站的实际油气处理能力与油田的生产能力之间的矛盾在不断的增大，油气集输的运行效率也在不断的降低，导致能耗不断的增加。针对这一现象，充分的结合油田配电网络的实际运行情况以及生产动态变化过程，提出了在油田应用自动补偿技术，在该技术的应用前要对油田进行动态补偿实验，并以此来确定最佳的动态补偿节点。该技术在油气集输系统中的应用是油气集输技术的创新，不仅能够有效的提升油田电网的实际运行效率，同时也能充分的降低系统中的能耗，实现了对电能的高效利用，为油田的技能降耗做出了巨大的贡献。   3.2 运用油水泵变频技术提升机泵的运行效率

在油气开采的过程中，采出液中的含水量在不断的增加，这就需要更多的原油机泵，而原油机泵数量的增加必然会导致能量消耗的增加。而在这一环节中充分的利用原油机泵变频技术能够有效的减少能量的消耗。而且该技术的应用也能提升整体机泵的运行效率。在油气的生产开采过程中，油气的集输环节是能耗最大的部分，因此，在实际的油气集输过程中如果将油水泵变频技术与自动检测系统进行有机的结合，就可以实现监控以及机泵调速的自动化控制，提升了油气集输系统闭环的自动化程度。另外还要针对不同的生产实际参考文献

[1]卢洪源. 新时期油气集输系统节能降耗技术研究与分析[J]. 中国石油和化工标准与质量,2013,33(19):74.

[2]张蕾,杭雅洁. 油气集输系统节能降耗技术的研究[J]. 化工管理,2014(15):178.

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