集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率測算及評價

1、PAGE 8PAGE 6 PAGE 6靖安聯(lián)合站集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率測算及改造分析編寫： 摘要：油氣集輸是油田地面工程的主體, 油氣集輸和處理水平對油田的開發(fā)和建設(shè)起著十分重要的作用, 而我國現(xiàn)在還沒有比較成熟的測試油田油氣集輸系統(tǒng)效率的有效方法和手段。論文對原油集輸系統(tǒng)中有代表性的站場及管道進(jìn)行集輸系統(tǒng)效率測算、分析，并對導(dǎo)致系統(tǒng)效率低的環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，提高系統(tǒng)效率，可對整個油田集輸系統(tǒng)效率定位及提高起到指導(dǎo)和參考的作用。關(guān)鍵詞：油氣集輸 系統(tǒng)效率 測算前 言長慶油田自投入開發(fā)以來生產(chǎn)已超過30年，部分老區(qū)塊原油產(chǎn)量不斷遞減，含水量大幅度上升， 已全面進(jìn)入高含水開發(fā)期，站庫“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴(yán)重，

2、油氣集輸系統(tǒng)的一部分管網(wǎng)、設(shè)備存在陳舊老化、能耗高、效率低、腐蝕嚴(yán)重等問題， 已進(jìn)入更新高峰期，急需對集輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，而我國現(xiàn)在還沒有比較成熟的測試油田油氣集輸系統(tǒng)效率的有效方法和手段。對原油集輸系統(tǒng)中有代表性的站場及管道進(jìn)行集輸系統(tǒng)效率測算、分析，并對導(dǎo)致系統(tǒng)效率低的環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，提高系統(tǒng)效率。 一、集輸系統(tǒng)效率測算方法根據(jù)原油集輸系統(tǒng)效率測試和單耗測算方法 SY/T5264-2006對采油三廠具有代表性的大站點(diǎn)測算集輸系統(tǒng)效率。1.1集輸系統(tǒng)效率計(jì)算公式：某站的耗氣（油）量，m3/h或kg/h；原油集輸系統(tǒng)效率，%； 某站管道管效，%； 某燃料基低位發(fā)熱量，kJ /m3或kJ/kg；

3、某站站效，%；電能的折算系數(shù)。集輸系統(tǒng)效率的計(jì)算公式中包括管道效率、接轉(zhuǎn)站及聯(lián)合站站場效率，只有每個環(huán)節(jié)的高效運(yùn)行才能保證整個集輸系統(tǒng)的高效運(yùn)行。而管道效率一般都較高，約在78-93%之間，所以集輸系統(tǒng)效率測算最關(guān)鍵的是測算大型站場的集輸系統(tǒng)效率。1.2聯(lián)合站集輸系統(tǒng)效率測算1、聯(lián)合站的能源效率：介質(zhì)進(jìn)、出聯(lián)合站具有的能量的差值與該站供給介質(zhì)能量的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。（1）聯(lián)合站進(jìn)站介質(zhì)帶入熱能按下式計(jì)算：聯(lián)合站進(jìn)站介質(zhì)帶入熱能。kJ/h;聯(lián)合站進(jìn)站的第i種介質(zhì)質(zhì)量。kg/h；對應(yīng)介質(zhì)比熱容。kJ/kg；聯(lián)合站進(jìn)站的第i種介質(zhì)的進(jìn)站溫度。；（2）聯(lián)合站進(jìn)站介質(zhì)帶入的壓力能按下式計(jì)算： 聯(lián)合站進(jìn)

4、站介質(zhì)帶入的壓力能。kJ/h;聯(lián)合站進(jìn)站的第i種介質(zhì)質(zhì)量。kg/h；聯(lián)合站進(jìn)站的第i種介質(zhì)的進(jìn)站壓力。MPa；對應(yīng)介質(zhì)的密度。kg/m3；（3）聯(lián)合站能源效率計(jì)算：聯(lián)合站消耗電量。（kwh）/h；2、聯(lián)合站熱能利用率計(jì)算：3、聯(lián)合站電能利用率計(jì)算：1.3管道系統(tǒng)效率測算管效計(jì)算公式為： 分別為各類站外輸泵、摻液泵、伴熱水泵、采暖熱水泵、二段脫水泵、原油穩(wěn)定泵的進(jìn)口、外輸管末端壓力,Mpa；對應(yīng)液體的密度，kg/m3； 分別是各類站外輸泵出口壓力、摻液出口匯管壓力、伴熱出口匯管壓力、二段脫水泵出口匯管壓力、采暖熱水泵出口匯管壓力、原油穩(wěn)定泵出口壓力, Mpa； 某類管道的管效，%。二. 靖三聯(lián)集

5、輸系統(tǒng)效率測算及改造措施為了確定長慶油田采油三廠油氣集輸水平在國內(nèi)外所處的位置, 選擇了有代表性的站點(diǎn)測算集輸系統(tǒng)效率。以采油三廠靖三聯(lián)合站1個站點(diǎn)單元以及靖一聯(lián)-靖三聯(lián)外輸管線1個管線單元為研究對象進(jìn)行集輸系統(tǒng)效率測算, 針對聯(lián)合站站內(nèi)主要耗能特點(diǎn)對其進(jìn)行改造和改進(jìn)，以提高集輸系統(tǒng)效率，節(jié)能降耗。2.1靖三聯(lián)集輸系統(tǒng)效率計(jì)算靖三聯(lián)合站2001年建站投用，年設(shè)計(jì)處理能力100萬噸，是靖安油田第二大聯(lián)合站，日處理液量4300m3/d，日接收靖一聯(lián)來油860m3/d，靖四聯(lián)來油鍋爐崗共有蒸汽鍋爐四臺，其中兩臺四噸鍋爐，主要負(fù)責(zé)靖三聯(lián)輕烴廠生產(chǎn)用汽，兩臺六噸鍋爐，主要負(fù)責(zé)靖三聯(lián)站內(nèi)和靖惠首站生產(chǎn)生活

6、用汽。四臺鍋爐平均日耗水量238m3/d（冬季日均用水280m3/d，夏季日均用水196m3/d）,日均消耗天然氣量約19500m3/d（冬季日均用氣11000m3/d，夏季日均用氣9000m3/d），日均用電量11200（計(jì)量崗日處理原油約4300m靖三聯(lián)集輸系統(tǒng)效率計(jì)算：表1 靖三聯(lián)集輸系統(tǒng)效率計(jì)算所需參數(shù)表2 靖三聯(lián)能源消耗及外輸、注水量表3 靖三聯(lián)集輸系統(tǒng)效率表4 靖三聯(lián)系統(tǒng)效率與國內(nèi)聯(lián)合站效率對比表經(jīng)計(jì)算，靖三聯(lián)集輸系統(tǒng)效率為33.9%，電能利用率為30.3%，熱能利用率為44.5%，經(jīng)查閱文獻(xiàn)，國內(nèi)聯(lián)合站的集輸系統(tǒng)效率在60-70%的居多，所以靖三聯(lián)集輸系統(tǒng)效率急需提高。2.2靖三

7、聯(lián)集輸系統(tǒng)效率低的原因分析靖三聯(lián)合站2001年建站投用，站內(nèi)流程多次改造，站內(nèi)工藝流程設(shè)計(jì)繁瑣，導(dǎo)致站點(diǎn)運(yùn)行效率低：1、設(shè)備單機(jī)效率的影響 設(shè)備本身技術(shù)落后，設(shè)備使用年限長，設(shè)備老化，設(shè)備與生產(chǎn)運(yùn)行不匹配等。如污水崗三臺3175Pa-B3柱塞泵理論排量16 m3/h，已經(jīng)服役9年，因能力不夠兩次調(diào)參至21 m3/h，但實(shí)際排量152、鍋爐蒸汽利用不充分鍋爐蒸汽乏水溫度高，蒸汽使用不充分，回水全部排至污水池，污水池液位高，增加沉降罐運(yùn)行壓力，熱效率低；導(dǎo)致污水溫度高，液下泵易發(fā)生氣蝕，不上量，泵的實(shí)際液量只有18 m3/h，而額定流量為50 m3/h，實(shí)際液量只達(dá)到額定流量的363、上游油井措施

8、的影響 井下作業(yè)如油水井措施壓裂、酸化、化學(xué)堵水等因素的影響，導(dǎo)致產(chǎn)出的原油乳化液越來越穩(wěn)定，形成老乳化油，處理難度大，花費(fèi)成本高。每次外輸需要處理液量約1000m3才能正常啟輸，原油外輸處理時間達(dá)10小時之久，導(dǎo)致集輸系統(tǒng)效率4、現(xiàn)場操作水平的影響 巡檢周期長，生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能及時掌握，人工調(diào)節(jié)滯后，崗位員工的技術(shù)水平低，業(yè)務(wù)能力不強(qiáng)，不能正確調(diào)節(jié)等。2.3提高集輸系統(tǒng)效率的改造措施1、對技術(shù)落后的設(shè)備進(jìn)行更新，未更新前加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，保證在能耗較低的情況下正常運(yùn)行；對站內(nèi)設(shè)備根據(jù)實(shí)際參數(shù)合理調(diào)參，使其高效運(yùn)行。2、供熱系統(tǒng)鍋爐乏水回收再利用 存在問題：（1）鍋爐崗給輕烴廠供汽由于使用不徹底，蒸汽

9、回水汽化嚴(yán)重，導(dǎo)致進(jìn)冷凝罐的回水壓力高，排至污水池，污水池液下泵易產(chǎn)生氣蝕，泵不上量，污水池一直高液位運(yùn)行。（2）冷凝罐內(nèi)乏水全部排放至污水處理系統(tǒng)，增加了污水系統(tǒng)的負(fù)荷。改造措施： 在靖三聯(lián)實(shí)施鍋爐乏水回收再利用工程。將靖三聯(lián)儲罐區(qū)、靖惠首站、輕烴廠蒸汽回水再利用，蒸汽回水先進(jìn)靖三聯(lián)產(chǎn)進(jìn)、外輸換熱器降溫后回冷凝罐，進(jìn)罐之前加玻璃看窗和取樣口，合格水質(zhì)進(jìn)軟水罐直接給鍋爐補(bǔ)水，不合格排至污水池。并在冷凝罐內(nèi)添加兩組盤管，為進(jìn)軟水罐的合格水進(jìn)行預(yù)加溫，同時為站內(nèi)熱水循環(huán)補(bǔ)水。3、在靖三聯(lián)新增2具日處理能力為1200 m3/d的三相分離器存在問題：（1）靖三聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中1、4#50

10、00m3沉降罐交替使用，但是因受到上游井下措施，如酸化、壓裂、化學(xué)堵水、等因素的影響，每年均有數(shù)次在5000m（2）靖三聯(lián)日處理液量為4300 m3左右，包括凈化油2300 m3，毛油2000 m3改造措施： （1）在靖三聯(lián)增加2具日處理能力為1200 m（2）新建盤古梁油田三疊系來油產(chǎn)進(jìn)調(diào)控閥組，實(shí)現(xiàn)凈化油、毛油分輸至靖三聯(lián)凈化油罐及沉降罐。4、計(jì)量外輸系統(tǒng)外輸泵優(yōu)化運(yùn)行 存在問題：2009年靖一聯(lián)、靖四聯(lián)均向靖三聯(lián)合站交接凈化油，導(dǎo)致三聯(lián)凈化罐一直高庫存運(yùn)行，站點(diǎn)運(yùn)行效率不高。改造措施：新建1具靖三聯(lián)越站調(diào)控閥組及相關(guān)流程，以滿足不同需求下的生產(chǎn)運(yùn)行。5.現(xiàn)代化的生產(chǎn)對技術(shù)員和工人有了更高

11、的要求，要求技術(shù)員不僅要掌握自己的專業(yè)知識，還要掌握許多和生產(chǎn)有關(guān)的設(shè)備、電氣、自動化方面的知識，全面掌握生產(chǎn)中的每個環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的工藝參數(shù)調(diào)節(jié)生產(chǎn)；工人也要加強(qiáng)學(xué)習(xí)崗位知識，尤其是主要設(shè)備崗，要掌握設(shè)備原理和維護(hù)知識。三、管道效率的計(jì)算以靖一聯(lián)-靖三聯(lián)外輸管線1596為例計(jì)算管道效率：表5 靖一聯(lián)-靖三聯(lián)外輸管線運(yùn)行參數(shù)經(jīng)計(jì)算，靖一聯(lián)至靖三聯(lián)外輸管線管道效率為71%，稍低于多篇文獻(xiàn)中的80-93%。分析其原因：管道效率低的主要原因是在目前流量（1104 m3/d）下，管線能力偏大，沒有充分利用，該管線為1596，經(jīng)濟(jì)輸油能力為1400從整個采油三廠的管線分析，我廠管線插接較多，管道效率總體稍低，今后建設(shè)管線時應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃，合理選取管線型號；既要考慮降低投資，又要考慮滿足實(shí)際生產(chǎn)情況，盡量少使用插接方式，以減少輸油“互頂”造成壓力損失，降低能耗，提高管道效率。 四、結(jié)論通過對靖三聯(lián)、靖二聯(lián)兩個聯(lián)合站以及靖一聯(lián)-靖三聯(lián)外輸管線集輸系統(tǒng)效率的測算，得出結(jié)論：1、采油三廠的站場效率以及管道