集输系统联合站效率及能耗测试与分析

2022-09-10

根据能量守恒的相关原理以及相关数据文献的显示得出, 该联合站输炉空气系数及加热炉效率都不符合要求, 需对联合站的加热炉进行改进, 提高效率, 下文中结合当前我国集输系统联合站的发展以及效率的提升进行探讨。

1 联合站集输工艺流程

(1) 油系统:中转站来油->进站阀组->游离水脱除器->一段加热炉->沉降罐->含水油缓冲罐->脱水泵->二段加热炉->脱水器->净化油缓冲罐->外输泵->计量->外输。 (2) 水系统:游离水脱除器-污水站-注水站。沉降罐-污水缓冲罐-污水泵-污水站。 (3) 天然气系统:中转站来气-收球配气间-除油器-增压站-计量-外输。 (4) 加药系统:调配罐-加药罐-加药泵-阀组汇管。

2 我国集输系统联合站的整体状况

联合站效率测算采用黑箱分析模型, 能量的来源包括来液代入能, 外输原油带出能, 污水代储能, 联合站供给燃料能, 联合站供给能, 联合站总能耗, 通过能量公式Ei=Eli+Epi, 能够计算出各项能量的总量, 包括供给能量、有效能量、系统能损等数据, 计算出能量的利用率以及能损系数, 通过数据进行整体的评估。

一些西方国家在对原油进行脱水, 是在矿场等环境下进行的, 原油的脱水工艺根据不同的系统特点, 不同的含水量、不同的伴生水的矿化程度以及不同的开采气候条件等来决定。

随着计算机技术的不断发展和进步, 加之计算机价格的不断下降, 使得计算机被广泛的应用到了石油工业中, 我国著名的三大盆地油田更是引进了计算机控制, 油田的生产过程较之于过去的陈旧式开发, 有了很大程度上的提高。近年来, 我国的油田大多实现了自动化的发展, 油气田自动化使我国的油田产业由单井、单个装置、单站的自动化向全面的自动化转变, 计算机控制下的原油集输系统对联合站集输系统的控制水平在很大程度上得到了提高。

随着油田开发的不断深入, 一些油田在经过长时间的开采后, 进入了高含水的阶段, 开采处的石油含水量越来越高, 使得原来较具优势的计算机控制系统不能适应新状况的发生, 通过对脱水器的调解来控制放水阀, 已达到控制油水界面的高度。

国内外在对联合站技术系统在进行研究时发现, 联合站技术系统控制效果不佳的原因在于联合站集输系统的多变量以及时延性等问题得不到很好的解决, 从而无法使油田安全、平稳、高效、高质的生产, 因此, 为真正适应油田开发的实际发展, 使集输系统控制系统获得真正满意的效果, 就必须在已有的基础上加快对方案的改进。

3 中国的集输系统联合站效率的提升状况分析

我国在集输系统联合开发上, 结合了中高含水期对技术改造的需要, 对低能耗油田的技术系统进行了有效探究, 在对原油的处理上, 研究出一套不加热脱水获得合格的净化油新技术, 工艺配套了阀组加药、管道破乳和高效沉降分离技术, 研制出的HNS型高效三相分离器, 采用了预脱气技术、水洗破乳技术等多项新工艺, 停留时间10分钟条件下, 出口原油平均含水≤0.5%, 达到了净化油标准。

我国的油田联合集输系统在生产的基础上遵循着在油田初期制定的一些方案, 对于一些固定模式的操作, 例如对于仪表的控制基本上是采用一些手动的或者是较为简单的模拟仪表来操作, 随着油田开发进入中后期, 原油的含水逐渐上升, 采用初期制定方案给技术系统在有形与无形中增加了控制难度, 使得原油的控制策略不能很好的满足现实生产的需要。

4 讨论

世界上的一些国家在设备应用开发方面, 已设计出很多种形式, 其优势在于处理效率较高, 应用较为广泛, 这些设备的除油率能达到98%以上, 很好的节省和利用了石油资源精细过滤设备对悬浮物的控制含量<1mg/l, 颗粒直径<1μm。精细过滤器PE、PEC微孔过滤器的使用, 使2μm颗粒的控制在85%~95%, 基本对各种地层的注水水质满足了其要求。

近些年, 较多的石油公司对旋流分流器进行了技术研究, 形成了较为完整的理念和方法。从对旋流分离器的应用上来看, 由于其体积小, 处理量大且分离效率一般在50%~80%部分油田已将旋流分流器技术应用于污水处理中。内防腐涂料的主要成分由煤焦油环氧、催化环氧聚合物、纤维玻璃加强聚脂等组成, 根据相关文献的数据表明煤焦油层寿命可达50年以上。

一些国家在防腐材料种类、施工技术、补口工艺等方面遥遥领先于我国, 在油田开发的中后期, 由于污水的循环使用导致水质的不断恶化, 我国的部分油田在面临着日趋严重问题的同时, 要加强对新型技术和新型材料的研究与创新。

5 结语

油田开发后期集输系统改造与节能降耗是一项系统工程, 既要有针对性地解决关键问题, 又要较全面地把握和研究各系统环节技术的特点规律;既要积极借鉴国外的经验和技术, 又要研发具有本国特色的拳头产品, 如河南油田研发成功的移动洗井车 (专利产品) , 在多个油田得到了较好的应用效果就是最好的例证。只有这样, 才能较好地解决我国油田开发后期所面临的一系列难题, 从而达到油田开发经济与效益俱佳。

摘要：我国对地面工艺的各个系统进行了有效的探究, 结合相关理论和实际研究, 对一些新技术、新设备以及新材料进行了开发与应用, 文章结合我国目前的石油联合站的效率以及能耗分布, 找出系统效率低、能耗高的原因和影响因素, 给出改造的效益。

关键词：联合站,集数,效率,能耗