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油氣集輸優(yōu)化系統(tǒng)設計論文
一、油氣集輸現(xiàn)存問題
1.老油田的油氣集輸系統(tǒng)中，在實際集輸過程中，最初的油氣設計與實際集輸不匹配，并且在集輸過程中會大量浪費能源，提升處理成本。
2.集輸站內(nèi)設備老舊，能耗較高，部分嚴重老化，降低了集輸效率。
3.老油田中集輸管道設備老化、腐蝕嚴重，易造成對環(huán)境的污染。
4.老油田的檢測系統(tǒng)存在誤報問題，對其使用效果造成嚴重影響，并使用戶對其信任程度有所降低，同時無形之中增大了工作人員的工作強度。
二、對集輸系統(tǒng)優(yōu)化整治方案方法
1.對油氣集輸設計進行調(diào)整改造
在對老油田進行整治改革中，應重視對油氣集輸系統(tǒng)的設計與調(diào)整。在該方面，主要應重視以下三點：
�。�1）優(yōu)化設計脫水系統(tǒng)結(jié)構，并對放水站的工藝進行適當改進。油田中脫水系統(tǒng)的主要任務是將其中的放水系統(tǒng)與油田的實際脫水相互結(jié)合，并注意外輸系統(tǒng)的設備運行率及運行生產(chǎn)狀況，將老油田中傳統(tǒng)的脫水結(jié)構進行重新的合理設計，使其滿足日常生產(chǎn)需要
�。�2）對于新型高科技的集輸要大力推廣應用，逐步實現(xiàn)脫水區(qū)域與外輸系統(tǒng)的全面合理優(yōu)化。在實際集輸過程中，大部分油田要面對在生產(chǎn)高峰期后的系統(tǒng)運行效率大幅度降低和脫水系統(tǒng)負荷失衡問題。針對出現(xiàn)的該類具體問題，應及時對脫水處理系統(tǒng)進行適當調(diào)整和設計。為此，可通過以下方法進行整治：首先，要將前兩段中脫水系統(tǒng)負荷較低的、不能維持正常運行的脫水站改為放水站，同時將管內(nèi)原油輸送到下一脫水站內(nèi)進行脫水；其次，對于脫水站負荷不高只能將近維持運行的，要依據(jù)不同區(qū)域?qū)υ脱b置的布局及輸送方案，采用不同的化學處理手段對容器進行脫水處理。在區(qū)域內(nèi)部，要以在脫水站進行穩(wěn)定的原油結(jié)合得到最大的凈化油量為最終目的。
�。�3）調(diào)整優(yōu)化過渡性的集油外輸系統(tǒng)，對集油管網(wǎng)重新合理規(guī)劃設計，達到減級性布站目的。通過大量實踐研究表明，對過渡性的布站進行合理的區(qū)域減級規(guī)劃，對于老油井的集油半徑適當增大，并提升井口回壓，借此可將傳統(tǒng)“三級站”升級為“兩級站”，使其規(guī)模減小，維護費用及其運行成本大大降低。
2.具體優(yōu)化措施
�。�1）混合泵的使用。相比雙螺旋桿混合泵來說，單螺旋桿混合泵具有更多優(yōu)點，如單螺旋桿混合泵的抗砂石和雜質(zhì)的能力更強，在運行過程中，不需再安置其他的過濾器及除砂裝置；單螺旋桿混合泵運行過程中所需較低電功率即可，運行費用低廉；混合泵軸封部位在低壓區(qū)域，與出泵口壓力相差不大，均為0.2Mp，密封可靠，不易泄漏。螺旋桿混合泵的投入使用可使流程簡化，設備量減少，同時可是場地占地面積縮小，減少對廠房的投資，所以，在對外輸設備進行選擇時，單螺旋桿混合泵是最適宜的。
�。�2）集輸系統(tǒng)中的節(jié)能方案。當前形勢下，我國各油田和企業(yè)的主要任務即是研究調(diào)查目前國內(nèi)油田集輸系統(tǒng)高能耗的原因，并大力開發(fā)新技術，達到節(jié)能降耗的目的。在當前，大多數(shù)企業(yè)和油田開始采用的節(jié)能新技術主要有：利用熱泵對污水進行余熱的回收利用；對加熱爐進行節(jié)能改造；對集油采用低溫或不加熱的方式進行。
其中熱泵技術即是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，促使載熱物可從具有低溫余熱的物質(zhì)中吸收熱量，增加自身內(nèi)能，同時可以在具有高溫度區(qū)域釋放自身熱量的回收系統(tǒng)。因熱泵可把處于低溫處的熱能變換成為高溫處的熱能，以此使能量利用效率得以提高，這時當前主要采取的一種余熱回收方式。根據(jù)實際經(jīng)驗，部分油田采用壓縮式熱泵，還有一部分油田則主要采用吸收式的熱泵，在對含油污水進行余熱回收時，可將其出水溫度升高20攝氏度左右，其節(jié)能的效果異常明顯。加熱爐是一個集油井脫水、摻水、供熱采暖的重要設備，所受主要的影響因素即為爐體的散熱損失、空氣系數(shù)、燃燒器參數(shù)及排煙溫度。為使加熱爐能耗降低，應重點考慮如下幾點：加熱爐能否達到高效節(jié)能；新技術的采用是否有效，燃燒器的選擇是否為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，能否保證燃料充分燃燒，加熱爐的維護能否定期進行等。為保證油氣集輸系統(tǒng)能夠安全可靠的開展工作，通常采用雙管摻水技術，傳統(tǒng)的雙管摻水技術具有可靠安全、方便管理的優(yōu)點，但該技術往往需要以天然氣和電量的大量消耗為代價，這在無形之中使系統(tǒng)的能耗有所增加。因此，為減少摻水耗氣，常采用低溫集輸?shù)姆绞健?/p>
�。�3）采用先進的計算機技術對其進行監(jiān)視和控制，使事故發(fā)生幾率降低，使得油氣集輸?shù)淖詣踊降靡蕴岣�，在計算機的實時監(jiān)控技術中，主要包括以下幾方面內(nèi)容：實時監(jiān)測三相分離器的加熱爐中干氣壓力及進口溫度，對其變化情況要及時掌握，以此保證集輸設備的運行安全有效不出故障；使用先進的雷達導波技術自動檢測油罐內(nèi)的原油液面的高度，防止因原油液面過高或過低導致冒罐和頂罐現(xiàn)象發(fā)生，在生產(chǎn)過程中，提高計算精度和安全性能，并使不必要的勞動力有所節(jié)省，減輕石油工作者的工作強度；在該技術運用過程中，可全天候的對外輸油泵房、電脫水器及原油穩(wěn)定塔等重要設備區(qū)進行監(jiān)控，監(jiān)視整個原油站的工作運行情況，同時使問題原因得到方便查找。
3.參考實例
61號集油區(qū)是新疆油田公司采油二廠早已開發(fā)的老油田區(qū)，它所轄包括六東區(qū)、六中區(qū)和七中區(qū)三個油田區(qū)。該油田集輸系統(tǒng)存在較大的安全隱患，例如：系統(tǒng)適應性差、能耗高、生產(chǎn)瓶頸等。為了消除安全隱患，降低運行成本，該油田進了一系列改進。首先，對油氣集輸系統(tǒng)進行適應性分析，優(yōu)化布站，使用單井兩相流流量計，停止計量配水戰(zhàn)的使用。其次調(diào)整地面油氣集輸網(wǎng)管布局，理順集輸流向，井口能量充分利用，在一部分的集輸干線中安裝混輸泵，停止使用61號轉(zhuǎn)油站。這些措施的應用，成功降低了伴生氣放空量5×104m2/d，從而使天然氣的銷售收入增加，減少了油田老化的調(diào)整改早投資20%～30%，有效的控制了老油田的操作成本和生產(chǎn)能耗。
三、技術系統(tǒng)優(yōu)化意義
對油田來說，提高集輸系統(tǒng)的效率，主要以提高站庫效率為主，尤其是對于其中的重要設施，如加熱爐、轉(zhuǎn)油泵、鍋爐等單體效率的提高，形成的新型節(jié)能策略要以熱能為主，動能次之，電能為輔；與此同時，要兼顧各管線的效率，做好管路保溫工作。對新工藝、新技術要積極推廣，并對高效設備要嘗試使用。對集輸系統(tǒng)開展效率調(diào)查研究，能促進油田事業(yè)的發(fā)展，并能夠?qū)τ吞镞M行二次開發(fā)起到積極促進作用。
在油田開發(fā)后期，對集輸系統(tǒng)進行效率研究的意義越來越明顯。在研究過程當中，首先要使工作思路清晰明確：要對原始能量予以保持，減少投入無用功，并將主要設備效率最大程度提高。同時，要對常溫下的輸送技術加以推廣，改進傳統(tǒng)設備技術，并在運行上所出現(xiàn)的問題及時改進。
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