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油氣集輸優(yōu)化系統設計論文
一、油氣集輸現存問(wèn)題
1.老油田的油氣集輸系統中，在實(shí)際集輸過(guò)程中，最初的油氣設計與實(shí)際集輸不匹配，并且在集輸過(guò)程中會(huì )大量浪費能源，提升處理成本。
2.集輸站內設備老舊，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.老油田的檢測系統存在誤報問(wèn)題，對其使用效果造成嚴重影響，并使用戶(hù)對其信任程度有所降低，同時(shí)無(wú)形之中增大了工作人員的工作強度。
二、對集輸系統優(yōu)化整治方案方法
1.對油氣集輸設計進(jìn)行調整改造
在對老油田進(jìn)行整治改革中，應重視對油氣集輸系統的設計與調整。在該方面，主要應重視以下三點(diǎn)：
�。�1）優(yōu)化設計脫水系統結構，并對放水站的工藝進(jìn)行適當改進(jìn)。油田中脫水系統的主要任務(wù)是將其中的放水系統與油田的實(shí)際脫水相互結合，并注意外輸系統的設備運行率及運行生產(chǎn)狀況，將老油田中傳統的脫水結構進(jìn)行重新的合理設計，使其滿(mǎn)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(shí)現脫水區域與外輸系統的全面合理優(yōu)化。在實(shí)際集輸過(guò)程中，大部分油田要面對在生產(chǎn)高峰期后的系統運行效率大幅度降低和脫水系統負荷失衡問(wèn)題。針對出現的該類(lèi)具體問(wèn)題，應及時(shí)對脫水處理系統進(jìn)行適當調整和設計。為此，可通過(guò)以下方法進(jìn)行整治：首先，要將前兩段中脫水系統負荷較低的、不能維持正常運行的脫水站改為放水站，同時(shí)將管內原油輸送到下一脫水站內進(jìn)行脫水；其次，對于脫水站負荷不高只能將近維持運行的，要依據不同區域對原油裝置的布局及輸送方案，采用不同的化學(xué)處理手段對容器進(jìn)行脫水處理。在區域內部，要以在脫水站進(jìn)行穩定的原油結合得到最大的凈化油量為最終目的。
�。�3）調整優(yōu)化過(guò)渡性的集油外輸系統，對集油管網(wǎng)重新合理規劃設計，達到減級性布站目的。通過(guò)大量實(shí)踐研究表明，對過(guò)渡性的布站進(jìn)行合理的區域減級規劃，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“三級站”升級為“兩級站”，使其規模減小，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(lái)說(shuō)，單螺旋桿混合泵具有更多優(yōu)點(diǎn)，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(guò)程中，不需再安置其他的過(guò)濾器及除砂裝置；單螺旋桿混合泵運行過(guò)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(jiǎn)化，設備量減少，同時(shí)可是場(chǎng)地占地面積縮小，減少對廠(chǎng)房的投資，所以，在對外輸設備進(jìn)行選擇時(shí)，單螺旋桿混合泵是最適宜的。
�。�2）集輸系統中的節能方案。當前形勢下，我國各油田和企業(yè)的主要任務(wù)即是研究調查目前國內油田集輸系統高能耗的原因，并大力開(kāi)發(fā)新技術(shù)，達到節能降耗的目的。在當前，大多數企業(yè)和油田開(kāi)始采用的節能新技術(shù)主要有：利用熱泵對污水進(jìn)行余熱的回收利用；對加熱爐進(jìn)行節能改造；對集油采用低溫或不加熱的方式進(jìn)行。
其中熱泵技術(shù)即是根據逆卡諾循環(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，增加自身內能，同時(shí)可以在具有高溫度區域釋放自身熱量的回收系統。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(shí)當前主要采取的一種余熱回收方式。根據實(shí)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(jìn)行余熱回收時(shí)，可將其出水溫度升高20攝氏度左右，其節能的效果異常明顯。加熱爐是一個(gè)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、燃燒器參數及排煙溫度。為使加熱爐能耗降低，應重點(diǎn)考慮如下幾點(diǎn)：加熱爐能否達到高效節能；新技術(shù)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(jìn)行等。為保證油氣集輸系統能夠安全可靠的開(kāi)展工作，通常采用雙管摻水技術(shù)，傳統的雙管摻水技術(shù)具有可靠安全、方便管理的優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)往往需要以天然氣和電量的大量消耗為代價(jià)，這在無(wú)形之中使系統的能耗有所增加。因此，為減少摻水耗氣，常采用低溫集輸的方式。
�。�3）采用先進(jìn)的計算機技術(shù)對其進(jìn)行監視和控制，使事故發(fā)生幾率降低，使得油氣集輸的自動(dòng)化水平得以提高，在計算機的實(shí)時(shí)監控技術(shù)中，主要包括以下幾方面內容：實(shí)時(shí)監測三相分離器的加熱爐中干氣壓力及進(jìn)口溫度，對其變化情況要及時(shí)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(jìn)的雷達導波技術(shù)自動(dòng)檢測油罐內的原油液面的高度，防止因原油液面過(guò)高或過(guò)低導致冒罐和頂罐現象發(fā)生，在生產(chǎn)過(guò)程中，提高計算精度和安全性能，并使不必要的勞動(dòng)力有所節省，減輕石油工作者的工作強度；在該技術(shù)運用過(guò)程中，可全天候的對外輸油泵房、電脫水器及原油穩定塔等重要設備區進(jìn)行監控，監視整個(gè)原油站的工作運行情況，同時(shí)使問(wèn)題原因得到方便查找。
3.參考實(shí)例
61號集油區是新疆油田公司采油二廠(chǎng)早已開(kāi)發(fā)的老油田區，它所轄包括六東區、六中區和七中區三個(gè)油田區。該油田集輸系統存在較大的安全隱患，例如：系統適應性差、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(jìn)了一系列改進(jìn)。首先，對油氣集輸系統進(jìn)行適應性分析，優(yōu)化布站，使用單井兩相流流量計，停止計量配水戰的使用。其次調整地面油氣集輸網(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(xiàn)中安裝混輸泵，停止使用61號轉油站。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(xiāo)售收入增加，減少了油田老化的調整改早投資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(shù)系統優(yōu)化意義
對油田來(lái)說(shuō)，提高集輸系統的效率，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、轉油泵、鍋爐等單體效率的提高，形成的新型節能策略要以熱能為主，動(dòng)能次之，電能為輔；與此同時(shí)，要兼顧各管線(xiàn)的效率，做好管路保溫工作。對新工藝、新技術(shù)要積極推廣，并對高效設備要嘗試使用。對集輸系統開(kāi)展效率調查研究，能促進(jìn)油田事業(yè)的發(fā)展，并能夠對油田進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)起到積極促進(jìn)作用。
在油田開(kāi)發(fā)后期，對集輸系統進(jìn)行效率研究的意義越來(lái)越明顯。在研究過(guò)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(wú)用功，并將主要設備效率最大程度提高。同時(shí)，要對常溫下的輸送技術(shù)加以推廣，改進(jìn)傳統設備技術(shù)，并在運行上所出現的問(wèn)題及時(shí)改進(jìn)。
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