能耗技术在原油集输与处理中的应用研究

欧月

摘要：由于原油具有流动性，且内含水量较高，为了方便原油进行密闭性集输，可降低运输温度。而对于含蜡较低的原油而言，则可直接使用单管集输工艺。如果是含蜡较高的原油，则需搭配热集油工艺，然后在利用向原油中加药来降低粘度，再使用单管集输工艺实现运输。

关键词： 能耗技术;原油集输;处理应用

1原油集输与处理系统能耗分析

1.1机泵

原油集输与处理系统中输送原油、液体的机泵是电力耗费的最主要机械。在石油处理行业中，转子泵普遍应用，其原理是通过对转子腔体内不同输送单位内固定溶剂的周期性转换完成对石油液体的输送。机泵的选型对能耗情况起到重要作用，需要从处理量、所处位置、能源分布情况等方面选择科学的机泵，并对机泵进行设备改造，最大限度的优化泵效。进而延长设备使用年限，减少设备机械能耗，以较低的能耗完成原油集输与处理。

1.2加热炉

加热炉也是原油集输与处理的重要设备，不管是原油脱水还是原油掺水，或者在对管线进行伴热处理时都离不开加热炉。加热炉具有较为复杂的内部结构，对性能、质量和标准有较高的要求。在运行过程中耗气量较大，对加热炉的供热要求需要紧密结合原油产量、处理温度、热能传递效率等综合考虑。应该在原油加热处理过程中对加热炉从内部进行工艺优化，较好的调整运行时间，最大限度的提高加热炉效率，这样才可以起到节能效果。

1.3生产工艺

原油集输与处理过程中消耗的电力能源和热力能源通常是由不同的部分提供，电能来自于电网系统、热能来自于燃料的燃烧释放能量。如果生产工艺不恰当，随着采出液处理量的增加以及含水的增加，系统会出现腐蚀情况，都会对原油处理带来不良影响。因此，在原油集输与处理中选择合适的生产工艺并不断优化，既能够起到节能降耗的效果，也是实现油田高质量发展的必然要求。

2原油集输与处理系统节能技术分析

2.1应用变频调速技术

在原油集输与处理系统中，机泵运转常处于最大负荷，通过调整阀门开度可以控制机泵运行效率。但是这种调节方式精确度不高，并且具有一定的延迟性。变频调控技术则以调整电机频率的方式对原油处理量进行输量控制。将此技术应用于原油集输与处理系统时，可以更加精准的进行频率调控，能够显著降低在调控过程中的能量消耗和能源浪费，并且让系统运行更加平稳，进而有利于设备的使用年限和使用周期。

2.2在处理系统中应用高效的加热炉

对加热炉效率具有影响的主要因素包括：加热炉的类型、加热炉空气系数、加热温度差、加热器性能等。在加热炉研究方面不断取得进步，研發并使用了燃烧、传热、换热技术，有效提高了处理系统的加热炉效率。应用效果较好的加热炉有分体相变加热炉和控热器、真空加热炉等。分体相变加热炉主要通过对水的相变对原油进行热传导，改善加热炉的传热效率。这种加热炉工作环境没有氧气没有结垢发生，在这种工作环境里，能够最大可能的增加热传导系数，也能降低对水分的消耗。分体相变设备的蒸汽发生器、换热器采用上下结构，利用水蒸发、冷凝回落、再蒸发的过程实现对流，既可以提升热换器内的空间利用效率，增强热传导效率，还能够发挥重力和升腾原动力作用完成对流，这就不需要附加动力，进而使处理成本下降。真空加热炉从整体上使加热炉的耗能水平下降，同时减少了水的消耗，并且克服了加热系统容易结垢的难题。

2.3选择科学的化学药剂

原油集输与处理系统中常用的化学药剂有破乳剂、杀菌剂、助凝剂、pH调节剂、絮凝剂等种类。化学药剂作为原油处理的辅助手段可以显著改善原油处理效果。化学药剂的作用主要分为两大类：结合原油的油品特征选择高效破乳剂，提高原油脱水效果;从原油处理工艺出发，选择适宜的药剂使用浓度和化学药剂用量。当前，油田化学正处于快速发展阶段，对新型药剂的使用不断深入，在若干年后会研发出更多对环境影响小、处理效率高的药剂。如何选择科学的药剂品种、确定合理的加药浓度、优化高效的药剂配方成为原油集输与处理的重要课题。

2.4改进处理流程和工艺

可以从两个方面优化处理原油集输与处理工艺，如采取游离水预脱除技术、对夏季伴热系统进行调节。前者需要像油气水分离器之类的核心设备使用后才能实现，这些设备利用常温油气水分离、原油脱水沉降技术对原油进行处理，对凝析出的游离水进行加热，能够减少因为加热需要的热量。后者指的是每年的二、三季度在温度较高时，以伴热系统停运方式减少对电能和热能的消耗。

3油气集输配套工艺技术

（1）油田原油多相混输工艺技术。20世纪70年代，我国就集输工艺开展相关研究工作。在该阶段，我国科研人员发现油气水混输具备良好的应用效果。油气水多相混输在欧美等发达国家应用广泛，且技术成熟，而我国相关技术相对落后，不过，在我国相关科研人员的不断努力下，单管常温输送工艺、多相混输工艺取得了重大突破。例如，长庆油田确立了集输新概念，攻克了输送过程中的清蜡技术。

（2）单管常温密闭集输工艺技术。油气集输工艺需从地下铺设管道，为了确保集输的稳定性和可靠性，首先解决密闭集输问题。例如，长庆油田在1979年至1983年进行密闭集输试验，使得密闭集输工艺取得了长足进展，有效的节约了燃料油，减少了原油在集输过程中的损耗。主要表现在，采用三桶旋转油阀技术，并通过加药降压解决了常温压力跨站密闭运输问题，关闭了输油泵、加热炉等设备，极大的降低了能源损耗问题。利用引射器和浮筒压力调节器来回收挥发气，有效的减少了原油浪费，使得原油集输工艺取得了跨越式进展。

（3）油田原油脱水技术。为了满足市场需求，加快了油田开采速度。但由于油田开发过程中，油品含水量较大，达不到国家的标准，这就对油田原油集输工艺有了更高的要求。在解决此类问题的时候，应当对原油的形态结构进行充分了解。可利用密度来实现脱水，也可以通过化学手段，例如使用破乳技术来进行脱水，还可以使用物理方式，利用强大的电场来实现油水分离。而长庆油田则使用化学药剂促使油水分离，经过沉降，取得较好的效果[3]。然后再经过杀菌来控制油水的乳化速度，以此保障油品的质量。这样不仅提高了油品品质，同时也净化了污水，大幅度降低水资源浪费的问题。

结语：

油田原油集输工艺关键技术对油田开采、运输极为重要，而原油集输工艺不仅包括多相混输技术，还包括脱水工艺。由于我国油田开采点较多，但技艺发展较慢，许多工艺技术跟不上，需通过不断地探索和研究来推动油田开采行业的发展。而在未来，通过深化研究相关工艺，并发展集输工艺的配套技术，由此推进我国原油集输工艺的发展，改善产能结构，符合我国可持续发展战略能源规划的要求。

参考文献：

[1]隋永刚。油田二次开发低能耗原油集输技术分析[J].石油规划设计，2009，01：31.

[2]樊俊生。双河油田原油不加热集输工艺技术研究[J].石油地质与工程，2009，05：119.