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1、浅析提高M120区块集输系统效率代创辉清河采油厂工艺研究所摘要:据统计,油气集输系统的能耗一般占原油生产总能耗的30~40%,所耗能量包括热能､电能等,稠油区块这部分能耗更大,所以集输部分是油田节能的重点对象｡在此通过对“集输工艺､输油动力设备､热能损耗､输油温度､原油粘度”等影响集输系统效率敏感性因素分析,阐明在稠油区块开发生产建设中提高集输系统效率的措施,以提高效率､降低稠油生产操作成本｡主题词:系统效率敏感因素提高措施评价一、前言油气集输系统是将分散的油井产物进行计量､集中､增压､处理成质量合格的原油的过程集输系统效率与能耗紧密相关,效率的高低,在一定程度上是衡量集输工艺
2、流程､设备管理､技术管理的重要指标｡清河采油厂M120区块原油比重0.963,动力粘度5479厘沱(20℃),原油的高密度､高粘度特性对原油的开采和后期处理造成很大难度｡该文主要针对后期集输过程中,分析如何降低各个环节的能量消耗,提高能量利用率,以达到提高整个集输系统效率的目的｡二､集输系统效率计算公式要想清楚集输系统效率影响因素,必须先了解其计算公式,并对公式中各个参数有明确介定:系统总效率:式中,ηsi为各站效率;ηli为各管线管效;Bi为各站耗气(油)量,QyDWi为燃料基低位发热量,单位为kJ/m3(kg);wi为各站耗电量,单位为kW·h;R为电能折算系数(热值当量)
3、,R=3600kJ/kW.h;n为站数｡站效率:式中,Q’sb为介质从该站带出的能量;Qsb为该站供给介质的能量;Qsa为介质带入该站的能量｡管效:式中,Gi为流量;Ci为比热;t’i､ti分别为入口､出口温度;P’i､Pi分别为入口､出口压力;ρi为密度｡三､影响集输系统效率重要性因素分析分析稠油油田集输系统效率运行过程中的各个集输能耗节点,针对提高集输系统效率､热能利用率及减少集输系统效率电能耗量,以提高稠油区块集输系统整体效率,进行敏感性分析如下:1、集输工艺对油气集输系统效率的影响集输工艺是稠油区块集输系统的技术核心,是影响集输系统效率高低的决定性因素｡一个稠油油田的地
4、面工程建设,开发前期应多方论证,合理设计步站模式,在低投资高受益前提下,尽量减少中间耗能环节,提高集输系统效率｡2、输油泵对集输系统效率的影响《中国节能政策大纲》中规定:油田输油泵运行效率指标不低于65%,目前国内外先进水平的输油泵效率在70%以上｡根据不同生产情况,动力设备输油泵能耗一般占整个集输总能耗的25%~35%之间,泵效的提高在整个集输系统效率中有着举足轻重的作用｡稠油区块的开发建设初期和后期的原油产量及含水波动比较大,输油泵大部分时间存在输送能力与实际输送量不匹配的现象｡以我厂M120接转站为例,随着原油产量和综合含水的上升,进站液量由建站初期的800m3/d上升到
5、2007年初的1450m3/d,输油泵理论排量为45m3/h,输油泵大部分时间在低效率工况下运行｡因此,在各稠油区块集输系统输油泵方面还有较大的节能空间｡1、热损耗对集输系统效率的影响由于粘度影响,稠油区块生产的伴热是冬季生产必不可少的,而伴热系统损耗主要存在以下因素:(1)､加热炉效率低下｡如果锅炉上煤速度过快或者引风不足或过剩等因素都会引起煤或天然气燃烧效率低,这些情况都会浪费大量能量｡(2)､集油及输油干线保温差,散热系数过高会引起过量热散失影响整个系统效率｡总体来说,热损耗在整个集输系统能量损耗中不直观,跟其他因素相比较更容易被忽略,所以在今后对管线及设备的保温要进行综
6、合性分析以提高热效率｡2、原油粘度对集输系统效率的影响稠油跟普通轻油相同温度下比较,粘度要高得多,在温度低于其特定拐点温度时更是高出许多｡而管线沿程摩阻损失h=λ×L/d×V2/2g,其中λ为水利摩阻系数,在层流态下值为64∏dv/4Q(v为原油动力粘度)｡由此可见,稠油区块集输系统将比普通轻油在管损方面浪费更多能量,如何降低原油粘度又不浪费更多能量将是提高集输效率最重要问题之一｡四､提高稠油区块集输系统效率的措施通过对集输系统效率计算过程的了解和其受影响的主要几个因素的分析,在结合实际生产基础之上,围绕提高集输系统效率,在稠油区块可实施以下措施:1、加强前期方案论证,优化集输
7、工艺,提高集输系统效率｡以我厂为例,一般采用的计量站——接转站——联合站的三级布站模式,原油在整个输送过程受液量､温度､粘度的影响,管压相对较高,能耗较大｡目前国内外稠油输送广泛采用加热保温输送､加降粘剂､掺水辅助加热等方式,以达到降低输送介质粘度保证正常生产的目的｡清河采油厂M120接转站在上述情况下存在很大能耗,为了降低能耗､提高效率,在经过前提论证后引进了分水器分离污水回掺工艺｡改造后流程为:来液汇合后经换热器升温进入高效分水器进行油水气三相分离｡低含水原油进入原缓冲罐后经混输泵升压输
