油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)

1、油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)目錄目錄礦場油氣集輸系統(tǒng)概述礦場油氣集輸系統(tǒng)概述1 1、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求1 1、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求1 1、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求1 1、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求1 1、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求、油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求2 2、油氣集輸流程設(shè)計(jì)的總趨勢、油氣集輸流程設(shè)計(jì)的總趨勢3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧

2、3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧3、地面油氣集輸技術(shù)的回顧4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢4、地面工程系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢5 與國外技術(shù)的差距分析與國外技術(shù)的差距分析5 與國外技術(shù)的差距分析與國外技術(shù)的差距分析5 與國外技術(shù)的差距分析與國外技術(shù)的差距分析5 與國外技術(shù)的差距分析與國外技術(shù)的差距分析5 與國外技術(shù)的差距分析與國外技術(shù)的差距分析6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)6 油氣集輸系

3、統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)()(/t)( ) t耗電費(fèi)用耗燃料費(fèi)用 藥劑費(fèi) 元噸液處理費(fèi) 元處理液量集輸處理系統(tǒng)消耗電量集輸噸油耗電量集輸系統(tǒng)外輸原油量集輸處理系統(tǒng)消耗藥劑量集輸噸油藥劑耗量集輸系統(tǒng)外輸原油量集輸處理系統(tǒng)消耗氣（油）量集輸噸油燃料耗量集輸系統(tǒng)外輸原油量6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)油氣集輸系統(tǒng)MinMoutEQGoutWoutSOWG圖圖3. 系統(tǒng)模型6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)ChoutCpoutChinCpinCChCe-hmed100EEEEENE6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)6

4、油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)6543211qqqqqq6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)6 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)7 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)方法油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)方法7 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)方法油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)方法系統(tǒng)用能分析方法系統(tǒng)用能分析方法 三環(huán)節(jié)法三環(huán)節(jié)法夾 點(diǎn) 分 析 法夾 點(diǎn) 分 析 法e-p節(jié)點(diǎn)分析法節(jié)點(diǎn)分析法模型化分析法模型化分析法從總體上分析集輸系統(tǒng)的整體能從總體上分析集輸系統(tǒng)的整體能流分布情況和工藝用能的合理性流分布情況和工藝用能的合理性分析能流的分級利用

5、和用熱裝備分析能流的分級利用和用熱裝備的優(yōu)化配置與運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化問題的優(yōu)化配置與運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化問題深層次分析各個(gè)節(jié)點(diǎn)和工序的節(jié)深層次分析各個(gè)節(jié)點(diǎn)和工序的節(jié)點(diǎn) 指 標(biāo) 和 節(jié) 點(diǎn) 用 能 合 理 性點(diǎn) 指 標(biāo) 和 節(jié) 點(diǎn) 用 能 合 理 性解決系統(tǒng)過程節(jié)能涉及到的工藝解決系統(tǒng)過程節(jié)能涉及到的工藝流程選擇、生產(chǎn)配料、工序配合流程選擇、生產(chǎn)配料、工序配合和 燃 料 與 動 力 分 配 等 問 題和 燃 料 與 動 力 分 配 等 問 題能 流 分 布 圖能 流 分 布 圖夾 點(diǎn) 分 析 法夾 點(diǎn) 分 析 法模 型 分 析 法模 型 分 析 法iiep高效高效集輸集輸處理處理系統(tǒng)系統(tǒng)用能用能評價(jià)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)

6、準(zhǔn)用 能 合用 能 合理 性 分理 性 分析 評 價(jià)析 評 價(jià)用 能 薄 弱用 能 薄 弱環(huán) 節(jié) 與 節(jié)環(huán) 節(jié) 與 節(jié)能模式能模式系統(tǒng)能系統(tǒng)能量損失量損失污水帶走熱量污水帶走熱量機(jī)泵損失機(jī)泵損失電能電能有效供能有效供能工藝環(huán)節(jié)工藝環(huán)節(jié)能量轉(zhuǎn)化與傳輸能量轉(zhuǎn)化與傳輸能量回收環(huán)節(jié)能量回收環(huán)節(jié)散熱損失散熱損失原油帶走熱量原油帶走熱量排煙損失排煙損失待回收能待回收能單元1單元2單元n-1單元nPn-1en-1pnenp2e2p1e1熱能熱能化學(xué)能化學(xué)能輸入能輸入能系統(tǒng)能系統(tǒng)能量損失量損失污水帶走熱量污水帶走熱量機(jī)泵損失機(jī)泵損失電能電能有效供能有效供能工藝環(huán)節(jié)工藝環(huán)節(jié)能量轉(zhuǎn)化與傳輸能量轉(zhuǎn)化與傳輸能量回收環(huán)

7、節(jié)能量回收環(huán)節(jié)散熱損失散熱損失原油帶走熱量原油帶走熱量排煙損失排煙損失待回收能待回收能單元1單元2單元n-1單元nPn-1en-1pnenp2e2p1e1熱能熱能化學(xué)能化學(xué)能輸入能輸入能7 油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)方法油氣集輸系統(tǒng)性能評價(jià)方法三環(huán)節(jié)方法三環(huán)節(jié)方法-華賁教授華賁教授 ep分析法（陸鐘武院士）分析法（陸鐘武院士）ep分析法分析法夾點(diǎn)分析夾點(diǎn)分析 模型化分析法模型化分析法 主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析 讀入加熱爐額定負(fù)荷、實(shí)際負(fù)荷、計(jì)算熱效率根據(jù)額定負(fù)荷確定評價(jià)指標(biāo)，計(jì)算設(shè)備利用率對比判斷加熱爐效率合格與否否，彈出低效原因未滿負(fù)荷運(yùn)行設(shè)備自身原因是，記入效率表記入低效設(shè)備表系

8、統(tǒng)平均爐效不同爐型平均爐效主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析讀入泵機(jī)組電機(jī)的額定功率、泵的額定流量、實(shí)際流量、計(jì)算機(jī)組效率根據(jù)電機(jī)額定功率確定評價(jià)指標(biāo)，計(jì)算泵的利用率對比判斷泵機(jī)組效率合格與否否，彈出低效原因未滿負(fù)荷運(yùn)行設(shè)備自身原因是，記入效率表記入低效設(shè)備表主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析主要設(shè)備用能測試分析8 集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)形成以形成以“不加熱輸送、密閉處理、不加熱高效分水、低不加熱輸送、密閉處理、不加熱高效分水、低溫脫水溫脫水”為核心的高效集輸節(jié)能模式。為核心的高效集輸節(jié)能模式

9、。工藝節(jié)能工藝節(jié)能 藥劑節(jié)能藥劑節(jié)能 裝備節(jié)能裝備節(jié)能 管理節(jié)能管理節(jié)能 集輸系統(tǒng)節(jié)能模式集輸系統(tǒng)節(jié)能模式（1）工藝節(jié)能）工藝節(jié)能 原油乳化降粘輸送原油乳化降粘輸送 油氣混輸工藝油氣混輸工藝 密閉集輸分輸工藝密閉集輸分輸工藝 就地分水回注工藝就地分水回注工藝 高效預(yù)分水工藝高效預(yù)分水工藝 工藝節(jié)能工藝節(jié)能 低溫集輸脫水工藝低溫集輸脫水工藝 污油單獨(dú)處理工藝污油單獨(dú)處理工藝 油罐密閉處理工藝油罐密閉處理工藝 壓力密閉處理工藝壓力密閉處理工藝 （四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（2）藥劑節(jié)能）藥劑節(jié)能 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）藥劑成本低、加劑量少，費(fèi)用少）藥劑成本低、加劑量少

10、，費(fèi)用少2）性能好、效能高，降低后續(xù)處理成本）性能好、效能高，降低后續(xù)處理成本和能耗和能耗3）簡化處理工藝，減少燃料、電能消耗）簡化處理工藝，減少燃料、電能消耗采用低溫破乳劑、預(yù)分水劑等藥劑節(jié)采用低溫破乳劑、預(yù)分水劑等藥劑節(jié)能模式，聯(lián)合站減少原油處理過程中能模式，聯(lián)合站減少原油處理過程中熱能和電能消耗熱能和電能消耗20以上，節(jié)能效果以上，節(jié)能效果十分顯著。十分顯著。高效破乳劑節(jié)能高效破乳劑節(jié)能 藥劑節(jié)能藥劑節(jié)能低溫破乳劑節(jié)能低溫破乳劑節(jié)能 高效分水劑節(jié)能高效分水劑節(jié)能 （四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（3）裝備節(jié)能）裝備節(jié)能 高效三相分離器高效三相分離器裝備節(jié)能

11、裝備節(jié)能高效水套加熱爐高效水套加熱爐高含水原油電脫水器高含水原油電脫水器老化原油處理裝置老化原油處理裝置（四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（4）管理節(jié)能）管理節(jié)能 確保設(shè)備和生確保設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)高效優(yōu)產(chǎn)系統(tǒng)高效優(yōu)化運(yùn)行，降低化運(yùn)行，降低生產(chǎn)能耗，實(shí)生產(chǎn)能耗，實(shí)現(xiàn)過程節(jié)能?，F(xiàn)過程節(jié)能。輸油泵的節(jié)能控制輸油泵的節(jié)能控制 管理節(jié)能管理節(jié)能加熱爐的運(yùn)行控制加熱爐的運(yùn)行控制 生產(chǎn)優(yōu)化控制技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)化控制技術(shù)（四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)（四）集輸系統(tǒng)節(jié)能模式與配套技術(shù)6162一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義二、國內(nèi)外現(xiàn)狀三、提高集輸系統(tǒng)效率的潛力分析四、提高集輸系統(tǒng)效率技術(shù)五、

12、不同類型油田可應(yīng)用的配套技術(shù)六、提高集輸系統(tǒng)效率配套技術(shù)研究應(yīng)用展望目錄目錄63一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義原油集輸系統(tǒng)原油集輸系統(tǒng)是指原油從油井產(chǎn)出后、經(jīng)計(jì)量、接轉(zhuǎn)、脫是指原油從油井產(chǎn)出后、經(jīng)計(jì)量、接轉(zhuǎn)、脫水、穩(wěn)定、外輸?shù)接蛶斓恼麄€(gè)工藝處理過程。主要有井口、水、穩(wěn)定、外輸?shù)接蛶斓恼麄€(gè)工藝處理過程。主要有井口、計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站或計(jì)量接轉(zhuǎn)站、脫水轉(zhuǎn)油站、原油外輸油庫，計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站或計(jì)量接轉(zhuǎn)站、脫水轉(zhuǎn)油站、原油外輸油庫，以及連接上述各類站的油氣混輸管線、含水油輸送管線、凈以及連接上述各類站的油氣混輸管線、含水油輸送管線、凈化油輸送管線?；洼斔凸芫€。井口計(jì)量站接轉(zhuǎn)站聯(lián)合站1 1、集輸系統(tǒng)效率的定義、

13、集輸系統(tǒng)效率的定義原油集輸系統(tǒng)原油集輸系統(tǒng)是指原油從油井產(chǎn)出后、經(jīng)計(jì)量、接轉(zhuǎn)、脫是指原油從油井產(chǎn)出后、經(jīng)計(jì)量、接轉(zhuǎn)、脫水、穩(wěn)定、外輸?shù)接蛶斓恼麄€(gè)工藝處理過程。主要有井口、水、穩(wěn)定、外輸?shù)接蛶斓恼麄€(gè)工藝處理過程。主要有井口、計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站或計(jì)量接轉(zhuǎn)站、脫水轉(zhuǎn)油站、原油外輸油庫，計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站或計(jì)量接轉(zhuǎn)站、脫水轉(zhuǎn)油站、原油外輸油庫，以及連接上述各類站的油氣混輸管線、含水油輸送管線、凈以及連接上述各類站的油氣混輸管線、含水油輸送管線、凈化油輸送管線?；洼斔凸芫€。64一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義集輸系統(tǒng)效率集輸系統(tǒng)效率是集輸過程中的平均能量是集輸過程中的平均能量利用率利用率也就是說：也就是說：集輸系統(tǒng)

14、效率是指被測的集輸系統(tǒng)集輸系統(tǒng)效率是指被測的集輸系統(tǒng)站效與管效的加權(quán)平均值，站效是指介質(zhì)進(jìn)出站效與管效的加權(quán)平均值，站效是指介質(zhì)進(jìn)出該站具有的能量差值與該站供給介質(zhì)能量比值該站具有的能量差值與該站供給介質(zhì)能量比值的百分?jǐn)?shù)，管效是指介質(zhì)在各管道末端具有的的百分?jǐn)?shù)，管效是指介質(zhì)在各管道末端具有的能量與介質(zhì)在該管道首端具有的能量比值的百能量與介質(zhì)在該管道首端具有的能量比值的百分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)。65一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義從定義上看，集輸系統(tǒng)效率與能耗緊密相從定義上看，集輸系統(tǒng)效率與能耗緊密相關(guān)，效率的高低，在一定程度上體現(xiàn)了油關(guān)，效率的高低，在一定程度上體現(xiàn)了油氣集輸?shù)臍饧數(shù)募夹g(shù)和管理技術(shù)和管理水平，

15、是衡量集輸工水平，是衡量集輸工藝流程、設(shè)備和管理的重要技術(shù)指標(biāo)。提藝流程、設(shè)備和管理的重要技術(shù)指標(biāo)。提高集輸系統(tǒng)效率研究的核心是降低各個(gè)環(huán)高集輸系統(tǒng)效率研究的核心是降低各個(gè)環(huán)節(jié)的能量消耗，提高能量利用率。節(jié)的能量消耗，提高能量利用率。66一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義集輸系統(tǒng)集輸系統(tǒng)污水處理污水處理 注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)機(jī)采系統(tǒng)機(jī)采系統(tǒng)供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)供熱系統(tǒng)供熱系統(tǒng)2 2、集輸系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的關(guān)系、集輸系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的關(guān)系67一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義2 2、集輸系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的關(guān)系、集輸系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的關(guān)系無論是從能耗分配，還是從參數(shù)間的關(guān)系來看，集輸系無論是從能耗分配，還是從參數(shù)間的關(guān)系來看，集

16、輸系統(tǒng)與各系統(tǒng)之間是密不可分的，如邊界條件井口回壓的統(tǒng)與各系統(tǒng)之間是密不可分的，如邊界條件井口回壓的高低直接對機(jī)采系統(tǒng)的動力消耗、采油井況等有著影響，高低直接對機(jī)采系統(tǒng)的動力消耗、采油井況等有著影響，一是集輸系統(tǒng)的布站方式及集油流程直接影響井口回壓一是集輸系統(tǒng)的布站方式及集油流程直接影響井口回壓的高低；二是集輸系統(tǒng)的輸出污水（壓力、指標(biāo)、流量）的高低；二是集輸系統(tǒng)的輸出污水（壓力、指標(biāo)、流量）通過采儲水處理系統(tǒng)又變?yōu)樽⑺到y(tǒng)的輸入；三是集輸通過采儲水處理系統(tǒng)又變?yōu)樽⑺到y(tǒng)的輸入；三是集輸系統(tǒng)的熱源和動力源分別來自供熱及供電系統(tǒng)。同時(shí)集系統(tǒng)的熱源和動力源分別來自供熱及供電系統(tǒng)。同時(shí)集輸系統(tǒng)的總體

17、布局對其它系統(tǒng)也都有所影響。因此，集輸系統(tǒng)的總體布局對其它系統(tǒng)也都有所影響。因此，集輸系統(tǒng)是油田生產(chǎn)系統(tǒng)的主體要素。輸系統(tǒng)是油田生產(chǎn)系統(tǒng)的主體要素。68一、提高集輸系統(tǒng)效率的意義 油氣集輸系統(tǒng)是油田地面工程建設(shè)油氣集輸系統(tǒng)是油田地面工程建設(shè)的主體部分，是地面工程技術(shù)的核心。的主體部分，是地面工程技術(shù)的核心。其工程投資一般占地面工程總投資的其工程投資一般占地面工程總投資的 50%左右，油氣集輸與處理所引起的費(fèi)左右，油氣集輸與處理所引起的費(fèi)用約占現(xiàn)金操作的用約占現(xiàn)金操作的60%。因此，提高油。因此，提高油氣集輸?shù)南到y(tǒng)效率，可有效地降低成本氣集輸?shù)南到y(tǒng)效率，可有效地降低成本。 691、集輸系統(tǒng)效率及

18、能耗水平現(xiàn)狀、集輸系統(tǒng)效率及能耗水平現(xiàn)狀國內(nèi)系統(tǒng)效率一般為：國內(nèi)系統(tǒng)效率一般為：35% 40%特稠油油田，一般為特稠油油田，一般為35%左右。集輸流程較長左右。集輸流程較長的油井，一般的油井，一般40%。集輸系統(tǒng)能耗占集輸系統(tǒng)能耗占原油生產(chǎn)總能耗的原油生產(chǎn)總能耗的 30%-40%。國內(nèi)油氣集輸平均自耗氣國內(nèi)油氣集輸平均自耗氣16.16m3/t,典型水平為典型水平為5m3/t國外油氣集輸平均自耗氣國外油氣集輸平均自耗氣4.14 m3/t。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢70 指標(biāo)名稱指標(biāo)名稱 單位單位 97年國內(nèi)水平年國內(nèi)水平97年國內(nèi)稠油年國內(nèi)稠油 97國外國外國內(nèi)國內(nèi)平均平均一般一般典型典型一般一般

19、典型典型生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本元元/t 626490.10347987.16-8.97美元美元/桶桶 噸油總能耗噸油總能耗MJ/t234994572285774523 1818輸油泵運(yùn)行效輸油泵運(yùn)行效率率%67.4469.8853.2460.771-75 國內(nèi)外油田的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)國內(nèi)外油田的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢71 近幾年來，國內(nèi)針對油田高、低、稠、砂、小近幾年來，國內(nèi)針對油田高、低、稠、砂、小的特點(diǎn)，以降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益為原則，的特點(diǎn)，以降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益為原則，開展了一系列簡化集輸流程、應(yīng)用高效設(shè)備等科技開展了一系列簡化集輸流程、應(yīng)用高效設(shè)備等科技攻關(guān)工作，在高

20、含水配套技術(shù)、混相輸送技術(shù)、稠攻關(guān)工作，在高含水配套技術(shù)、混相輸送技術(shù)、稠油集輸與處理技術(shù)等方面有了新的突破，在推廣應(yīng)油集輸與處理技術(shù)等方面有了新的突破，在推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備方面取得了一用新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備方面取得了一定的進(jìn)展。定的進(jìn)展。 2、72在提高集輸系統(tǒng)效率、節(jié)能降耗方面所開在提高集輸系統(tǒng)效率、節(jié)能降耗方面所開展的技術(shù)研究主要概括為三個(gè)方面：展的技術(shù)研究主要概括為三個(gè)方面： 降低集輸與處理工藝用能負(fù)荷降低集輸與處理工藝用能負(fù)荷提高能量利用率提高能量利用率降低油氣損耗降低油氣損耗2、73高含水油田高含水油田 國內(nèi)主要是在常溫下分出游離水，變加國內(nèi)主要是在常

21、溫下分出游離水，變加熱高含水原油為加熱低含水原油，應(yīng)用和研究開發(fā)熱高含水原油為加熱低含水原油，應(yīng)用和研究開發(fā)的設(shè)備和技術(shù)主要是高效三相分離器、游離水脫除的設(shè)備和技術(shù)主要是高效三相分離器、游離水脫除器等。器等。 如應(yīng)用三相分離器或游離水脫除器可將如應(yīng)用三相分離器或游離水脫除器可將90%以以上原油含水降低到上原油含水降低到50%，大大提高了脫水效率，降，大大提高了脫水效率，降低了進(jìn)加熱爐原油的含水率。低了進(jìn)加熱爐原油的含水率。（1）降低集輸與處理工藝用能負(fù)荷技術(shù)現(xiàn)狀）降低集輸與處理工藝用能負(fù)荷技術(shù)現(xiàn)狀74v稠油油田集輸及稠油輸送技術(shù)稠油油田集輸及稠油輸送技術(shù) 近年來，國內(nèi)稠油集輸工藝的改進(jìn)和應(yīng)用主

22、要近年來，國內(nèi)稠油集輸工藝的改進(jìn)和應(yīng)用主要是單管加熱流程和摻活性水雙管集輸流程。采用是單管加熱流程和摻活性水雙管集輸流程。采用 一段熱化學(xué)脫水加二段電化學(xué)脫水，采用高效化學(xué)一段熱化學(xué)脫水加二段電化學(xué)脫水，采用高效化學(xué)藥劑，可以達(dá)到含水藥劑，可以達(dá)到含水3%的沉降效果。在常規(guī)原油的沉降效果。在常規(guī)原油電脫水器的基礎(chǔ)上根據(jù)該油田油品的特點(diǎn)研制了稠電脫水器的基礎(chǔ)上根據(jù)該油田油品的特點(diǎn)研制了稠油電脫水器。該脫水器在進(jìn)口原油含水油電脫水器。該脫水器在進(jìn)口原油含水30%，凈，凈化油含水率達(dá)到化油含水率達(dá)到1%以下。以下。 （1）降低集輸與處理工藝用能負(fù)荷技術(shù)現(xiàn)狀）降低集輸與處理工藝用能負(fù)荷技術(shù)現(xiàn)狀75（2

23、）提高能量利用率的研究應(yīng)用）提高能量利用率的研究應(yīng)用 提高能量的利用率主要是提高用能設(shè)備的效率。提高能量的利用率主要是提高用能設(shè)備的效率。國內(nèi)外在提高能量利用率的研究應(yīng)用方面開展的研國內(nèi)外在提高能量利用率的研究應(yīng)用方面開展的研究主要是應(yīng)用高效加熱爐和高效輸油泵，以及提高究主要是應(yīng)用高效加熱爐和高效輸油泵，以及提高加熱爐及輸油泵的運(yùn)行效率。加熱爐及輸油泵的運(yùn)行效率。 油田加熱爐多為水套爐、管式爐和熱媒爐，近年來有部分、油田加熱爐多為水套爐、管式爐和熱媒爐，近年來有部分、相變加熱爐開始應(yīng)用。國內(nèi)水套加熱爐的設(shè)計(jì)熱效率：相變加熱爐開始應(yīng)用。國內(nèi)水套加熱爐的設(shè)計(jì)熱效率：7885%，最高最高8890%，

24、油田加熱爐油田加熱爐平均運(yùn)行效率平均運(yùn)行效率為為77.57%。 國外油田加熱爐平均運(yùn)行效率已達(dá)到國外油田加熱爐平均運(yùn)行效率已達(dá)到85%90%。76低的主要原因：低的主要原因： 一是一是多采用加熱集輸工藝，井口、計(jì)量站的水多采用加熱集輸工藝，井口、計(jì)量站的水套爐熱負(fù)荷較小，效率較低。套爐熱負(fù)荷較小，效率較低。 二是二是井口液量的變化使運(yùn)行效率比設(shè)計(jì)效率低井口液量的變化使運(yùn)行效率比設(shè)計(jì)效率低515%； 三是三是一般不設(shè)煙氣余熱回收，排煙熱損失較大；一般不設(shè)煙氣余熱回收，排煙熱損失較大； （2）提高能量利用率的研究應(yīng)用）提高能量利用率的研究應(yīng)用 77v輸油泵輸油泵 各油田采取改型換泵、調(diào)整管網(wǎng)各油田

25、采取改型換泵、調(diào)整管網(wǎng)等措施使輸油泵效率有所提高。根據(jù)等措施使輸油泵效率有所提高。根據(jù)1997年年國內(nèi)外技術(shù)水平調(diào)查，典型工程泵效為國內(nèi)外技術(shù)水平調(diào)查，典型工程泵效為69.88%。 用于稠油輸送的泵一般選用稠油泵、用于稠油輸送的泵一般選用稠油泵、螺桿泵，也有離心泵。泵效平均值僅為螺桿泵，也有離心泵。泵效平均值僅為53.24%，典型值為，典型值為60.7%。（2）提高能量利用率的研究應(yīng)用）提高能量利用率的研究應(yīng)用 78是降低油氣損耗的主要措施。是降低油氣損耗的主要措施。實(shí)現(xiàn)全密閉應(yīng)用的裝置和技術(shù)：油罐氣微壓自控回實(shí)現(xiàn)全密閉應(yīng)用的裝置和技術(shù)：油罐氣微壓自控回收裝置、變頻控制技術(shù)等。收裝置、變頻控制

26、技術(shù)等。 據(jù)調(diào)查，中間接轉(zhuǎn)站的油氣損耗在據(jù)調(diào)查，中間接轉(zhuǎn)站的油氣損耗在0.4%0.6%，聯(lián)合站沉降罐開口損耗約聯(lián)合站沉降罐開口損耗約0.2%。綜合密閉率為。綜合密閉率為62%，油氣損耗率為油氣損耗率為0.5%左右。左右。 （3）降低油氣損耗的技術(shù) 79 隨著老油田高含水、新區(qū)低品質(zhì)油藏的隨著老油田高含水、新區(qū)低品質(zhì)油藏的比例增加，對集輸系統(tǒng)的技術(shù)要求越來越高，比例增加，對集輸系統(tǒng)的技術(shù)要求越來越高，單一技術(shù)的改造沒有太大的節(jié)能降耗空間。單一技術(shù)的改造沒有太大的節(jié)能降耗空間。配套技術(shù)的綜合研究與應(yīng)用是油田開發(fā)地面配套技術(shù)的綜合研究與應(yīng)用是油田開發(fā)地面工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢，其特點(diǎn)有：工藝技術(shù)的發(fā)展趨

27、勢，其特點(diǎn)有：針對不同性質(zhì)的采出液，采用新的處理工針對不同性質(zhì)的采出液，采用新的處理工藝技術(shù)；藝技術(shù)；采用針對性強(qiáng)的高效處理設(shè)備；采用針對性強(qiáng)的高效處理設(shè)備；注重配套技術(shù)的研究，提高集輸系統(tǒng)的運(yùn)注重配套技術(shù)的研究，提高集輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率；行效率；3、技術(shù)發(fā)展的趨勢 80 國內(nèi)研制、國外引進(jìn)和消化相結(jié)合，加快國內(nèi)研制、國外引進(jìn)和消化相結(jié)合，加快關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的國產(chǎn)化。關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的國產(chǎn)化。生產(chǎn)過程自動化管理技術(shù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)生產(chǎn)過程自動化管理技術(shù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，自動地調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行情況，自動地調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行工況；工況；開發(fā)研制新型低溫高效破乳劑、降粘劑等開發(fā)研制新型

28、低溫高效破乳劑、降粘劑等高效化學(xué)藥劑，降低原油集輸處理能耗和處高效化學(xué)藥劑，降低原油集輸處理能耗和處理成本。理成本。 3、技術(shù)研究發(fā)展的趨勢 81三、三、提高集輸系統(tǒng)效率的潛力分析提高集輸系統(tǒng)效率的潛力分析 集輸系統(tǒng)集輸系統(tǒng)井口井口計(jì)量站計(jì)量站接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)站聯(lián)合站聯(lián)合站各類管線各類管線82 （1）系統(tǒng)效率的構(gòu)成）系統(tǒng)效率的構(gòu)成 集輸系統(tǒng)的效率是各站站效與其管效乘積的加集輸系統(tǒng)的效率是各站站效與其管效乘積的加權(quán)平均值。權(quán)平均值。站效站效 站效站效=(介質(zhì)帶出站的能量介質(zhì)帶出站的能量-介質(zhì)帶入站的能量介質(zhì)帶入站的能量)/站站供給介質(zhì)的能量供給介質(zhì)的能量100 。 提高站效可從兩方面入手，一方面是針對

29、不同提高站效可從兩方面入手，一方面是針對不同的油品選取最為合理的處理工藝，另一方面是適應(yīng)的油品選取最為合理的處理工藝，另一方面是適應(yīng)于油量和液量不斷變化采用相應(yīng)的措施進(jìn)行工藝技于油量和液量不斷變化采用相應(yīng)的措施進(jìn)行工藝技術(shù)改造。術(shù)改造。 83管效管效=液體流量液體流量(熱容熱容出口溫度出口溫度+出口壓力出口壓力/密度密度)/液體流量液體流量(熱容熱容進(jìn)口溫度進(jìn)口溫度+進(jìn)口壓力進(jìn)口壓力/密密度度)100。 對于特定管線，所輸送液體在一定期間內(nèi)，對于特定管線，所輸送液體在一定期間內(nèi)，流量、熱容和密度基本固定，管效僅與進(jìn)、出流量、熱容和密度基本固定，管效僅與進(jìn)、出口的溫度和壓力有關(guān)。當(dāng)進(jìn)口壓力及溫度

30、不變口的溫度和壓力有關(guān)。當(dāng)進(jìn)口壓力及溫度不變時(shí)，出口的壓力、溫度越高，其管效越大；反時(shí)，出口的壓力、溫度越高，其管效越大；反之就越小。當(dāng)出口壓力、溫度不變時(shí)，進(jìn)口壓之就越小。當(dāng)出口壓力、溫度不變時(shí)，進(jìn)口壓力及溫度越高，其管效越小，反之亦然。力及溫度越高，其管效越小，反之亦然。 因?yàn)椴煌蛥^(qū)所輸送的油品性質(zhì)及輸油管線的長度不同，管因?yàn)椴煌蛥^(qū)所輸送的油品性質(zhì)及輸油管線的長度不同，管效存在很大程度上的不可比性。效存在很大程度上的不可比性。 84系統(tǒng)效率站效燃 料管效電 能熱負(fù)荷電負(fù)荷設(shè)備溫度參數(shù)設(shè)備溫度參數(shù)壓力參數(shù)油品性質(zhì) 長 度管 徑管 材保 溫環(huán) 境敷設(shè)方式處理流程油品性質(zhì)設(shè)備管線保溫材料保溫

31、形式環(huán) 境敷設(shè)方式壓力參數(shù)系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率站效站效管效管效燃燃 料料電電 能能熱負(fù)荷熱負(fù)荷電負(fù)荷電負(fù)荷設(shè)備設(shè)備溫度參數(shù)溫度參數(shù)設(shè)備設(shè)備溫度參數(shù)溫度參數(shù)壓力參數(shù)壓力參數(shù)油品性質(zhì)油品性質(zhì) 長長 度度管管 徑徑管管 材材保保 溫溫環(huán)環(huán) 境境敷設(shè)方式敷設(shè)方式處理流程處理流程油品性質(zhì)油品性質(zhì)設(shè)備管線設(shè)備管線保溫材料保溫材料保溫形式保溫形式環(huán)環(huán) 境境敷設(shè)方式敷設(shè)方式壓力參數(shù)壓力參數(shù)85 自然因素自然因素 （1）油田環(huán)境及開發(fā)條件）油田環(huán)境及開發(fā)條件 （2）油品性質(zhì)）油品性質(zhì)非自然因素非自然因素（1）管線的規(guī)格及敷設(shè)方式）管線的規(guī)格及敷設(shè)方式 （2）地面工程的總體布局）地面工程的總體布局 （3）集輸工藝）集

32、輸工藝 （4）脫水處理工藝）脫水處理工藝 （5）主要設(shè)備的性能）主要設(shè)備的性能 （6）設(shè)備及管線的保溫及形式）設(shè)備及管線的保溫及形式 （7）化學(xué)助劑的選擇）化學(xué)助劑的選擇 （8）運(yùn)行的工藝參數(shù)）運(yùn)行的工藝參數(shù) 86影響集輸系統(tǒng)的因素和形成的階段： 自然因素自然因素油品性質(zhì)、環(huán)境條件油品性質(zhì)、環(huán)境條件，如氣候溫度、土壤，如氣候溫度、土壤濕度等濕度等非自然因非自然因素素總體布局、輸送管線的規(guī)總體布局、輸送管線的規(guī)格、長度、管線的敷設(shè)方格、長度、管線的敷設(shè)方式。工藝流程、設(shè)備性能式。工藝流程、設(shè)備性能設(shè) 計(jì) 階 段設(shè) 計(jì) 階 段可 優(yōu) 化 的可 優(yōu) 化 的因素因素管線起終點(diǎn)的參數(shù)、管線起終點(diǎn)的參數(shù)、

33、各類站的運(yùn)行參數(shù)各類站的運(yùn)行參數(shù)生產(chǎn)運(yùn)行可優(yōu)化的因生產(chǎn)運(yùn)行可優(yōu)化的因素素87（1）目標(biāo)）目標(biāo) 使效率達(dá)到最高，運(yùn)行成本最低，使效率達(dá)到最高，運(yùn)行成本最低，主要是節(jié)能降耗的分析。主要是節(jié)能降耗的分析。 集輸系統(tǒng)效率高低沒集輸系統(tǒng)效率高低沒有唯一的衡量指標(biāo)，但對不同類型油田系統(tǒng)效有唯一的衡量指標(biāo)，但對不同類型油田系統(tǒng)效率及能耗水平有一定的范圍。對一特定的集輸率及能耗水平有一定的范圍。對一特定的集輸系統(tǒng)，存在效率最高和費(fèi)用最低兩個(gè)臨界值。系統(tǒng)，存在效率最高和費(fèi)用最低兩個(gè)臨界值。對新建油田，通過各種途徑達(dá)到費(fèi)用最低臨界對新建油田，通過各種途徑達(dá)到費(fèi)用最低臨界值。對已建系統(tǒng)，挖掘降低運(yùn)行費(fèi)用的潛力，值。

34、對已建系統(tǒng)，挖掘降低運(yùn)行費(fèi)用的潛力，經(jīng)優(yōu)化或技術(shù)改造使整體系統(tǒng)到達(dá)最低臨界值經(jīng)優(yōu)化或技術(shù)改造使整體系統(tǒng)到達(dá)最低臨界值的運(yùn)行狀態(tài)。的運(yùn)行狀態(tài)。88 集輸系統(tǒng)能耗主要包括燃料消耗和電能消耗兩集輸系統(tǒng)能耗主要包括燃料消耗和電能消耗兩部分。部分。 集輸系統(tǒng)能耗分析主要包括：集輸系統(tǒng)能耗分析主要包括： （1）各類管線的用能分析）各類管線的用能分析 （2）是各類站的能耗分析）是各類站的能耗分析 （3）站的熱能利用率）站的熱能利用率 （4）站的動力利用率）站的動力利用率 （5）原油集輸系統(tǒng)單耗）原油集輸系統(tǒng)單耗 （6）運(yùn)行成本）運(yùn)行成本 （7）投資回收期。）投資回收期。 （2）集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗分析）集輸系統(tǒng)

35、節(jié)能降耗分析89 提高系統(tǒng)效率是提高構(gòu)成系統(tǒng)每個(gè)單元的管效提高系統(tǒng)效率是提高構(gòu)成系統(tǒng)每個(gè)單元的管效和站效。提高系統(tǒng)效率的潛力研究應(yīng)從提高管效和和站效。提高系統(tǒng)效率的潛力研究應(yīng)從提高管效和提高站效分析入手。提高站效分析入手。 各類站場潛力分析各類站場潛力分析 ：井場及計(jì)量站井場及計(jì)量站 采用井口加熱的井場，能耗為熱能消耗；井口采用井口加熱的井場，能耗為熱能消耗；井口不加熱輸送，耗能比較?。粚τ谟?jì)量站單元，通常不加熱輸送，耗能比較?。粚τ谟?jì)量站單元，通常情況下，采用加熱爐對采出液進(jìn)行加熱，能量消耗情況下，采用加熱爐對采出液進(jìn)行加熱，能量消耗為加熱爐所消耗的燃料，此單元壓力消耗為沿程的為加熱爐所消耗

36、的燃料，此單元壓力消耗為沿程的損失，沒有加壓設(shè)施。損失，沒有加壓設(shè)施。 （3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析90 接轉(zhuǎn)站能耗主要是泵和加熱爐。接轉(zhuǎn)站能耗主要是泵和加熱爐。 主要的潛力在于外輸泵效率和加熱爐效率的高主要的潛力在于外輸泵效率和加熱爐效率的高低。低。 泵的潛力有兩點(diǎn)：一是在用泵的適用性如泵對泵的潛力有兩點(diǎn)：一是在用泵的適用性如泵對輸送液體的適用性和是否存在泵管壓差的大小、泵輸送液體的適用性和是否存在泵管壓差的大小、泵排量與生產(chǎn)液量相一致。排量與生產(chǎn)液量相一致。 加熱爐的潛力在于加熱爐運(yùn)行熱效率的高低。加熱爐的潛力在于加熱爐運(yùn)行熱效率的高低。加熱爐效率低的原因主要有加熱爐

37、應(yīng)用時(shí)間長，受加熱爐效率低的原因主要有加熱爐應(yīng)用時(shí)間長，受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平所限和結(jié)垢老化等影響。當(dāng)時(shí)技術(shù)水平所限和結(jié)垢老化等影響。 （3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析91 脫水工藝、脫水裝置效率、化學(xué)助劑效果等方面。增脫水工藝、脫水裝置效率、化學(xué)助劑效果等方面。增壓系統(tǒng)，一是泵本身的效率，二是泵壓和管線干壓的不平壓系統(tǒng)，一是泵本身的效率，二是泵壓和管線干壓的不平衡；衡； 加熱系統(tǒng)，一是加熱爐本身的熱效率，二是被加熱原加熱系統(tǒng)，一是加熱爐本身的熱效率，二是被加熱原油含水率的高低，三是站內(nèi)各用熱設(shè)施的保溫情況；油含水率的高低，三是站內(nèi)各用熱設(shè)施的保溫情況； 脫水工藝主要是流程的長短問題

38、，流程的長短對效率脫水工藝主要是流程的長短問題，流程的長短對效率的影響是壓力降的大小和散熱量的大?。幻撍b置的效率的影響是壓力降的大小和散熱量的大??；脫水裝置的效率也是如此，效率高可縮短流程；也是如此，效率高可縮短流程； 化學(xué)助劑效果好可減少沉降脫水時(shí)間，減小脫水裝置化學(xué)助劑效果好可減少沉降脫水時(shí)間，減小脫水裝置的容積，減少熱能的損失和減少建設(shè)工程量的容積，減少熱能的損失和減少建設(shè)工程量。 脫水站處理工藝潛力分析脫水站處理工藝潛力分析92 油田油田類型類型管線管線各類站各類站管效管效 %預(yù) 計(jì) 提 高預(yù) 計(jì) 提 高系 統(tǒng) 效 率系 統(tǒng) 效 率的百分點(diǎn)的百分點(diǎn)主要主要潛力潛力計(jì)量站計(jì)量站接轉(zhuǎn)站接

39、轉(zhuǎn)站聯(lián)合站聯(lián)合站高含水高含水油田油田931無無幾乎無幾乎無潛力潛力潛力不潛力不大大減少熱負(fù)減少熱負(fù)荷荷小斷塊小斷塊901停輸三停輸三管流程管流程減少熱減少熱負(fù)荷負(fù)荷減少熱減少熱負(fù)荷負(fù)荷減 少 熱減 少 熱負(fù)荷負(fù)荷稠油油稠油油田田 901左右左右降低輸降低輸送溫度送溫度減少熱減少熱負(fù)荷負(fù)荷減少熱減少熱負(fù)荷負(fù)荷減 少 熱減 少 熱負(fù)荷負(fù)荷（3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析93結(jié)論結(jié)論 （a）提高站效應(yīng)圍繞著以下幾方面開展工作：）提高站效應(yīng)圍繞著以下幾方面開展工作：一是提高加熱爐的效率；二是降低站內(nèi)加熱負(fù)荷；一是提高加熱爐的效率；二是降低站內(nèi)加熱負(fù)荷；三是降低站內(nèi)的熱損失；四是提高提

40、升泵的效率及三是降低站內(nèi)的熱損失；四是提高提升泵的效率及減少節(jié)流調(diào)節(jié)損耗；減少節(jié)流調(diào)節(jié)損耗； （b）各站的能耗以熱耗為主，占總能量消耗的）各站的能耗以熱耗為主，占總能量消耗的90%以上；以上； （c）計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站、接轉(zhuǎn)站到聯(lián)合站間管線）計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站、接轉(zhuǎn)站到聯(lián)合站間管線的管效較高，均在的管效較高，均在90以上，原因是這些管線的液以上，原因是這些管線的液量大，管線的熱損失少，使得管效較高；量大，管線的熱損失少，使得管效較高； （3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析94結(jié)論結(jié)論（d）油井管線的管效要低一些，而且）油井管線的管效要低一些，而且差別較大，最高的可達(dá)差別較大，最高的可達(dá)9

41、7%以上，而最低為以上，而最低為66%，80%的井口管效達(dá)的井口管效達(dá)85%以上，管效低以上，管效低的原因是輸送液量較小，液量在的原因是輸送液量較小，液量在20t/d以下。以下。液量小，流速低，使液體在管內(nèi)停留時(shí)間長液量小，流速低，使液體在管內(nèi)停留時(shí)間長而熱損失較大。而熱損失較大。（3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析95結(jié)論結(jié)論（e）集油管線采用的流程不同對管效）集油管線采用的流程不同對管效的大小影響不大，但對能耗及站效影響較大；的大小影響不大，但對能耗及站效影響較大； （f）提高集油管線的保溫效果可提高管）提高集油管線的保溫效果可提高管效。效。 （g）對于已建系統(tǒng)，管效主要受輸

42、送介）對于已建系統(tǒng)，管效主要受輸送介質(zhì)及其運(yùn)行參數(shù)的影響，因此提高管效的空質(zhì)及其運(yùn)行參數(shù)的影響，因此提高管效的空間不大，通過更換管線來提高效率，得不償間不大，通過更換管線來提高效率，得不償失。失。（3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析96 高含水油田的計(jì)量站及接轉(zhuǎn)站進(jìn)站液量溫升較高含水油田的計(jì)量站及接轉(zhuǎn)站進(jìn)站液量溫升較小，有的甚至不加熱，因此站效提高的潛力也不大；小，有的甚至不加熱，因此站效提高的潛力也不大；對于小斷塊及稠油油田主要潛力是提高站熱能利用對于小斷塊及稠油油田主要潛力是提高站熱能利用率。聯(lián)合站是油氣處理的中心，也是系統(tǒng)熱力負(fù)荷率。聯(lián)合站是油氣處理的中心，也是系統(tǒng)熱力負(fù)荷

43、及電力負(fù)荷消耗比較集中的地方，對各類油田提高及電力負(fù)荷消耗比較集中的地方，對各類油田提高效率的潛力較大，因此，聯(lián)合站是配套技術(shù)應(yīng)用研效率的潛力較大，因此，聯(lián)合站是配套技術(shù)應(yīng)用研究及技術(shù)改造的重點(diǎn)。究及技術(shù)改造的重點(diǎn)。 （3）提高系統(tǒng)效率的潛力分析提高系統(tǒng)效率的潛力分析97四、四、提高系統(tǒng)效率配套技術(shù)提高系統(tǒng)效率配套技術(shù) 1、集輸與機(jī)采統(tǒng)一優(yōu)化、提高綜合效率集輸與機(jī)采統(tǒng)一優(yōu)化、提高綜合效率 （1）降低回壓提高機(jī)采系統(tǒng)效率）降低回壓提高機(jī)采系統(tǒng)效率 油井產(chǎn)出物通過管線經(jīng)計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站的分油井產(chǎn)出物通過管線經(jīng)計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站的分離器，需要的壓力能是由井下抽機(jī)泵提供的、或離器，需要的壓力能是由井下抽機(jī)泵

44、提供的、或者是由地下的自然能量提供的。這部分壓力是由者是由地下的自然能量提供的。這部分壓力是由于管線的摩阻和分離器需要一定的工作壓力所造于管線的摩阻和分離器需要一定的工作壓力所造成的。成的。 98四、四、提高系統(tǒng)效率配套技術(shù)研究提高系統(tǒng)效率配套技術(shù)研究 根據(jù)機(jī)采系統(tǒng)工作的特點(diǎn)，可將機(jī)采系統(tǒng)效率根據(jù)機(jī)采系統(tǒng)工作的特點(diǎn)，可將機(jī)采系統(tǒng)效率分為分為2部分，即地面效率和井下效率。一般情部分，即地面效率和井下效率。一般情況下，況下， 以光桿懸繩器為界，懸繩器以上的機(jī)以光桿懸繩器為界，懸繩器以上的機(jī)械傳動效率和電機(jī)運(yùn)行效率的乘積為地面效率，械傳動效率和電機(jī)運(yùn)行效率的乘積為地面效率，而懸繩器以下到抽油泵，再由

45、抽油泵到井口的而懸繩器以下到抽油泵，再由抽油泵到井口的效率為井下效率，即：效率為井下效率，即： 系系地地井井 99（2）多相混輸泵應(yīng)用提高集輸）多相混輸泵應(yīng)用提高集輸及機(jī)采綜合效率的分析及機(jī)采綜合效率的分析 在集油匯管或計(jì)量站等通過推廣應(yīng)用多相混在集油匯管或計(jì)量站等通過推廣應(yīng)用多相混輸泵增壓，不僅可簡化集輸流程，降低井口回壓，輸泵增壓，不僅可簡化集輸流程，降低井口回壓，提高油井產(chǎn)量，還可以減少抽油桿的維修費(fèi)用等，提高油井產(chǎn)量，還可以減少抽油桿的維修費(fèi)用等，提高機(jī)采及集輸系統(tǒng)的總效率。提高機(jī)采及集輸系統(tǒng)的總效率。 按機(jī)采系統(tǒng)效率為按機(jī)采系統(tǒng)效率為28%計(jì)算，計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站計(jì)算，計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站的管

46、效按的管效按85%計(jì)算，混輸泵的效率按計(jì)算，混輸泵的效率按40%，50%，60%計(jì)算，則混輸泵輸送的效率則達(dá)到計(jì)算，則混輸泵輸送的效率則達(dá)到34%、42.5%和和51%，比機(jī)采系統(tǒng)效率分別高出，比機(jī)采系統(tǒng)效率分別高出6%、14.5%和和23%；在混輸泵的應(yīng)有選擇之中，只要混；在混輸泵的應(yīng)有選擇之中，只要混輸泵的應(yīng)用條件適當(dāng)，其效率可達(dá)到上述水平。輸泵的應(yīng)用條件適當(dāng)，其效率可達(dá)到上述水平。因此，采用混輸泵提高系統(tǒng)效率的作用是明顯的。因此，采用混輸泵提高系統(tǒng)效率的作用是明顯的。 100 降低井口回壓，可提高機(jī)采系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)效降低井口回壓，可提高機(jī)采系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)效率的綜合效益。率的綜合效益?；燧?/p>

47、泵適用于低氣液比條件下的油氣混輸，混輸混輸泵適用于低氣液比條件下的油氣混輸，混輸泵的合理應(yīng)用能夠從總體上提高系統(tǒng)效率。泵的合理應(yīng)用能夠從總體上提高系統(tǒng)效率。在油田產(chǎn)能地面建設(shè)規(guī)劃和可行性研究中，對于在油田產(chǎn)能地面建設(shè)規(guī)劃和可行性研究中，對于一個(gè)區(qū)塊外圍的計(jì)量站，在油氣比合適的條件下，一個(gè)區(qū)塊外圍的計(jì)量站，在油氣比合適的條件下，可以采用混輸泵進(jìn)行增壓，增壓能力可以達(dá)到可以采用混輸泵進(jìn)行增壓，增壓能力可以達(dá)到1.0MPa以上，由此可降低油井回壓，增加集輸半以上，由此可降低油井回壓，增加集輸半在集輸管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，只要熱力條件允許，管線管在集輸管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，只要熱力條件允許，管線管徑的選擇應(yīng)盡可能使井口回

48、壓降低，以機(jī)采系統(tǒng)效徑的選擇應(yīng)盡可能使井口回壓降低，以機(jī)采系統(tǒng)效率的提高。率的提高。 原油凝點(diǎn)是油氣集輸過程中的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，原油凝點(diǎn)是油氣集輸過程中的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，根據(jù)凝點(diǎn)的高低和其它參數(shù)可以確定油氣集輸采根據(jù)凝點(diǎn)的高低和其它參數(shù)可以確定油氣集輸采用何種流程，確定輸油管道的起輸和終端溫度。用何種流程，確定輸油管道的起輸和終端溫度。原油凝點(diǎn)是一種條件性較強(qiáng)的參數(shù)。實(shí)際上，由原油凝點(diǎn)是一種條件性較強(qiáng)的參數(shù)。實(shí)際上，由于原油含氣量或含水量的不同，原油流動速度的于原油含氣量或含水量的不同，原油流動速度的不同，其凝點(diǎn)都有較大的變化。因此，研究和掌不同，其凝點(diǎn)都有較大的變化。因此，研究和掌握油氣集輸過程

49、中原油凝點(diǎn)的變化規(guī)律，對于設(shè)握油氣集輸過程中原油凝點(diǎn)的變化規(guī)律，對于設(shè)計(jì)油氣集輸流程，降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用都是計(jì)油氣集輸流程，降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用都是十分必要的。十分必要的。 凈化油輸送的熱力條件設(shè)計(jì)一般進(jìn)站油溫取值凈化油輸送的熱力條件設(shè)計(jì)一般進(jìn)站油溫取值為高于凝固點(diǎn)為高于凝固點(diǎn)55。而對于油氣混輸管線熱。而對于油氣混輸管線熱力條件計(jì)算一般也按凈化油的凝固點(diǎn)進(jìn)行取力條件計(jì)算一般也按凈化油的凝固點(diǎn)進(jìn)行取值。而實(shí)際上，油氣混合物與凈化油的凝固值。而實(shí)際上，油氣混合物與凈化油的凝固點(diǎn)是有很大差別的。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查：有些油點(diǎn)是有很大差別的。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查：有些油田原油在井口的出油溫度往往低于凈化油凝田

50、原油在井口的出油溫度往往低于凈化油凝固點(diǎn)的固點(diǎn)的5-105-10，證明了含氣原油的凝固點(diǎn)低，證明了含氣原油的凝固點(diǎn)低于凈化油的凝固點(diǎn)。在壓力條件允許的情況于凈化油的凝固點(diǎn)。在壓力條件允許的情況下，可降低管線的起輸溫度，降低熱負(fù)荷。下，可降低管線的起輸溫度，降低熱負(fù)荷。103 （1）油氣混輸管線低于凝固點(diǎn)運(yùn)行實(shí)例）油氣混輸管線低于凝固點(diǎn)運(yùn)行實(shí)例 寶浪油田自寶浪油田自1996年開始建設(shè)，該油田原年開始建設(shè)，該油田原油比重為油比重為0.8036，粘度，粘度2.62 mPa.s，含蠟量，含蠟量8.7%-12.9%，凝點(diǎn)，凝點(diǎn)15，油氣比，油氣比258。有兩。有兩口比較典型的低溫輸送的油井。一口是口比較

51、典型的低溫輸送的油井。一口是B113井，低于凝固點(diǎn)以下井，低于凝固點(diǎn)以下7。根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行資料可得出結(jié)論根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行資料可得出結(jié)論: 104 油品性質(zhì)較好的寶浪油田在單井產(chǎn)量低、油氣比油品性質(zhì)較好的寶浪油田在單井產(chǎn)量低、油氣比不高的條件下，油氣可以在低于不高的條件下，油氣可以在低于7-10的條件下的條件下進(jìn)行不加熱集輸，最大集輸半徑可達(dá)進(jìn)行不加熱集輸，最大集輸半徑可達(dá)7.71km， 寶浪油田低溫集輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)有重要參考作用，并具寶浪油田低溫集輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)有重要參考作用，并具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。應(yīng)針對不同含蠟量、凝固點(diǎn)、有進(jìn)一步研究的價(jià)值。應(yīng)針對不同含蠟量、凝固點(diǎn)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、油氣比等不同類型原油的最低

52、集輸膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、油氣比等不同類型原油的最低集輸溫度和方式進(jìn)行研究，找出其規(guī)律，得出指導(dǎo)性結(jié)溫度和方式進(jìn)行研究，找出其規(guī)律，得出指導(dǎo)性結(jié)論，以確定集輸工藝。論，以確定集輸工藝。 （1）油氣混輸管線低于凝固點(diǎn)運(yùn)行實(shí)例）油氣混輸管線低于凝固點(diǎn)運(yùn)行實(shí)例105 （a）原油中含有溶解氣可以使凝點(diǎn)下降。）原油中含有溶解氣可以使凝點(diǎn)下降。 （b）凝點(diǎn)下降幅度與烴類氣體在原油中的溶解）凝點(diǎn)下降幅度與烴類氣體在原油中的溶解度有關(guān)，而這主要取決于原油、烴類氣體的組成。度有關(guān)，而這主要取決于原油、烴類氣體的組成。 （c）對原油烴類氣體系統(tǒng)，含氣原油凝點(diǎn)下）對原油烴類氣體系統(tǒng)，含氣原油凝點(diǎn)下降幅度與壓力有關(guān)。當(dāng)壓力在

53、飽和壓力以下時(shí)，增降幅度與壓力有關(guān)。當(dāng)壓力在飽和壓力以下時(shí)，增大壓力可以使更多烴類氣體溶解于原油中，故增大大壓力可以使更多烴類氣體溶解于原油中，故增大壓力有降凝作用。壓力有降凝作用。（2）含氣原油凝固點(diǎn)的分析）含氣原油凝固點(diǎn)的分析106 但當(dāng)壓力超過飽和壓力時(shí)，增大壓力已不能但當(dāng)壓力超過飽和壓力時(shí)，增大壓力已不能使更多烴類氣體溶解于原油中，故此時(shí)增大壓使更多烴類氣體溶解于原油中，故此時(shí)增大壓力的結(jié)果是使含氣原油的凝點(diǎn)上升。力的結(jié)果是使含氣原油的凝點(diǎn)上升。 （d）油氣混輸管線在低于脫氣原油凝點(diǎn)的）油氣混輸管線在低于脫氣原油凝點(diǎn)的溫度條件下也可安全運(yùn)行。在進(jìn)行集輸設(shè)計(jì)時(shí)，溫度條件下也可安全運(yùn)行。在

54、進(jìn)行集輸設(shè)計(jì)時(shí)，可適當(dāng)降低油氣混輸管線末點(diǎn)溫度。可適當(dāng)降低油氣混輸管線末點(diǎn)溫度。 （2）含氣原油凝固點(diǎn)的分析）含氣原油凝固點(diǎn)的分析107 集輸工藝流程優(yōu)化包括集油流程優(yōu)化、集輸工藝流程優(yōu)化包括集油流程優(yōu)化、接轉(zhuǎn)站（計(jì)量接轉(zhuǎn)站）及集中處理站布局接轉(zhuǎn)站（計(jì)量接轉(zhuǎn)站）及集中處理站布局的優(yōu)化等。不僅可以對系統(tǒng)整體進(jìn)行優(yōu)化，的優(yōu)化等。不僅可以對系統(tǒng)整體進(jìn)行優(yōu)化，也可以對某一單元進(jìn)行優(yōu)化研究，優(yōu)化的也可以對某一單元進(jìn)行優(yōu)化研究，優(yōu)化的目標(biāo)為系統(tǒng)總體效益最高。目標(biāo)為系統(tǒng)總體效益最高。 108 稠油油田由于油品粘度高，管線壓降大，集輸稠油油田由于油品粘度高，管線壓降大，集輸半徑較小，一般采用二級布站的集油方式

55、。單井集半徑較小，一般采用二級布站的集油方式。單井集油普遍采用雙管流程，所摻液體（稀油或水）在聯(lián)油普遍采用雙管流程，所摻液體（稀油或水）在聯(lián)合站升溫后，通過輸液管線輸送到計(jì)量站，由計(jì)量合站升溫后，通過輸液管線輸送到計(jì)量站，由計(jì)量站分配到各油井，在井口處與采出液混合，從而達(dá)站分配到各油井，在井口處與采出液混合，從而達(dá)到降低粘度的目的，然后混輸至計(jì)量接轉(zhuǎn)站，最后到降低粘度的目的，然后混輸至計(jì)量接轉(zhuǎn)站，最后到達(dá)聯(lián)合站。到達(dá)聯(lián)合站。（1）稠油油田集輸系統(tǒng)的優(yōu)化研究）稠油油田集輸系統(tǒng)的優(yōu)化研究 109 稠油油田集輸系統(tǒng)多采用注汽開發(fā)，地面集輸采用稠油油田集輸系統(tǒng)多采用注汽開發(fā)，地面集輸采用摻水集輸工藝，

56、建高壓注汽管線、注汽鍋爐等，投摻水集輸工藝，建高壓注汽管線、注汽鍋爐等，投資比較大，一座計(jì)量接轉(zhuǎn)站多達(dá)近千萬元，而聯(lián)合資比較大，一座計(jì)量接轉(zhuǎn)站多達(dá)近千萬元，而聯(lián)合站可達(dá)近億元。系統(tǒng)投運(yùn)后要消耗大量的熱能和動站可達(dá)近億元。系統(tǒng)投運(yùn)后要消耗大量的熱能和動力能。另外，稠油處理的藥劑費(fèi)用也較高。因此，力能。另外，稠油處理的藥劑費(fèi)用也較高。因此，設(shè)計(jì)稠油集輸系統(tǒng)時(shí)，不僅要考慮初始性投資，還設(shè)計(jì)稠油集輸系統(tǒng)時(shí)，不僅要考慮初始性投資，還要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 （1）稠油油田集輸系統(tǒng)的優(yōu)化研究）稠油油田集輸系統(tǒng)的優(yōu)化研究110 總體布局的優(yōu)化總體布局的優(yōu)化 一般情況下，集輸半徑為一般情況

57、下，集輸半徑為23公里，油井回壓控制在公里，油井回壓控制在11.2MPa。這種布局方式存在建站投資大，井口回壓高的。這種布局方式存在建站投資大，井口回壓高的問題。例如，西部塔河油田的稠油集輸，一個(gè)計(jì)量接轉(zhuǎn)站問題。例如，西部塔河油田的稠油集輸，一個(gè)計(jì)量接轉(zhuǎn)站管轄十幾口油井，投資管轄十幾口油井，投資1000多萬元。輸液的規(guī)模一般為每多萬元。輸液的規(guī)模一般為每年年25萬噸，規(guī)模偏小，管轄井口也偏少。萬噸，規(guī)模偏小，管轄井口也偏少。 可進(jìn)行在計(jì)量站安裝混輸泵的研究，將油氣混合物混可進(jìn)行在計(jì)量站安裝混輸泵的研究，將油氣混合物混輸?shù)浇愚D(zhuǎn)站，再在接轉(zhuǎn)站實(shí)行油氣分輸，這樣的布局不僅輸?shù)浇愚D(zhuǎn)站，再在接轉(zhuǎn)站實(shí)行油

58、氣分輸，這樣的布局不僅有助于擴(kuò)大集油半徑與分輸接轉(zhuǎn)站的規(guī)模，而且可以大幅有助于擴(kuò)大集油半徑與分輸接轉(zhuǎn)站的規(guī)模，而且可以大幅度提高系統(tǒng)效率，節(jié)省地面工程的投資。度提高系統(tǒng)效率，節(jié)省地面工程的投資。 （1）稠油油田集輸系統(tǒng)的優(yōu)化研究）稠油油田集輸系統(tǒng)的優(yōu)化研究111 稠油集輸不僅受熱力條件的限制，也受油稠油集輸不僅受熱力條件的限制，也受油品粘度高，管線壓降大的限制。目前稠油普遍采品粘度高，管線壓降大的限制。目前稠油普遍采用二級布站的方式，單井計(jì)量后，油氣分別輸送用二級布站的方式，單井計(jì)量后，油氣分別輸送至聯(lián)合站進(jìn)行處理。應(yīng)對單管集油、摻稀油、摻至聯(lián)合站進(jìn)行處理。應(yīng)對單管集油、摻稀油、摻水等流程進(jìn)行

59、比較，首選采用單管加熱輸送流程，水等流程進(jìn)行比較，首選采用單管加熱輸送流程，而摻水流程還應(yīng)根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行比較。而摻水流程還應(yīng)根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行比較。 集輸工藝流程優(yōu)化集輸工藝流程優(yōu)化112 目前國內(nèi)油田較常用的流程目前國內(nèi)油田較常用的流程 有單管集輸流程、有單管集輸流程、 雙管摻液集輸流程、雙管摻液集輸流程、 三管熱水三管熱水/蒸汽伴隨集輸流程。蒸汽伴隨集輸流程。 單管流程一般用于輕質(zhì)和中質(zhì)等油品性質(zhì)較單管流程一般用于輕質(zhì)和中質(zhì)等油品性質(zhì)較好，出油或環(huán)境溫度較高的原油集油流程，能耗好，出油或環(huán)境溫度較高的原油集油流程，能耗最低。最低。 雙管流程一般適用于中質(zhì)和重質(zhì)原油，原油雙管流程

60、一般適用于中質(zhì)和重質(zhì)原油，原油粘度高、或原油產(chǎn)量比較低，或液體中高含鹽的粘度高、或原油產(chǎn)量比較低，或液體中高含鹽的原油集輸。原油集輸。 三管熱水三管熱水/蒸汽伴隨集輸流程適用于中質(zhì)和重蒸汽伴隨集輸流程適用于中質(zhì)和重質(zhì)原油，間歇生產(chǎn)的油井，低產(chǎn)油井，水網(wǎng)條件質(zhì)原油，間歇生產(chǎn)的油井，低產(chǎn)油井，水網(wǎng)條件下的油田，高凝固點(diǎn)的原油集輸。下的油田，高凝固點(diǎn)的原油集輸。（2）三管集輸流程替代工藝研究）三管集輸流程替代工藝研究由于三管流程能耗高，應(yīng)創(chuàng)造條件，以單管或雙由于三管流程能耗高，應(yīng)創(chuàng)造條件，以單管或雙管流程取而代之。管流程取而代之。 目前國內(nèi)應(yīng)用較成功的小斷塊油田流程：目前國內(nèi)應(yīng)用較成功的小斷塊油田流