油气集输优化系统设计论文

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一、油气集输现存问题

1.老油田的油气集输系统中，在实际集输过程中，最初的油气设计与实际集输不匹配，并且在集输过程中会大量浪费能源，提升处理成本。

2.集输站内设备老旧，能耗较高，部分严重老化，降低了集输效率。

3.老油田中集输管道设备老化、腐蚀严重，易造成对环境的污染。

4.老油田的检测系统存在误报问题，对其使用效果造成严重影响，并使用户对其信任程度有所降低，同时无形之中增大了工作人员的工作强度。

二、对集输系统优化整治方案方法

1.对油气集输设计进行调整改造

在对老油田进行整治改革中，应重视对油气集输系统的设计与调整。在该方面，主要应重视以下三点：

（1）优化设计脱水系统结构，并对放水站的工艺进行适当改进。油田中脱水系统的主要任务是将其中的放水系统与油田的实际脱水相互结合，并注意外输系统的设备运行率及运行生产状况，将老油田中传统的脱水结构进行重新的合理设计，使其满足日常生产需要

（2）对于新型高科技的集输要大力推广应用，逐步实现脱水区域与外输系统的全面合理优化。在实际集输过程中，大部分油田要面对在生产高峰期后的系统运行效率大幅度降低和脱水系统负荷失衡问题。针对出现的该类具体问题，应及时对脱水处理系统进行适当调整和设计。为此，可通过以下方法进行整治：首先，要将前两段中脱水系统负荷较低的、不能维持正常运行的脱水站改为放水站，同时将管内原油输送到下一脱水站内进行脱水；其次，对于脱水站负荷不高只能将近维持运行的，要依据不同区域对原油装置的布局及输送方案，采用不同的化学处理手段对容器进行脱水处理。在区域内部，要以在脱水站进行稳定的原油结合得到最大的净化油量为最终目的。

（3）调整优化过渡性的集油外输系统，对集油管网重新合理规划设计，达到减级性布站目的。通过大量实践研究表明，对过渡性的布站进行合理的区域减级规划，对于老油井的集油半径适当增大，并提升井口回压，借此可将传统“三级站”升级为“两级站”，使其规模减小，维护费用及其运行成本大大降低。

2.具体优化措施

（1）混合泵的使用。相比双螺旋杆混合泵来说，单螺旋杆混合泵具有更多优点，如单螺旋杆混合泵的抗砂石和杂质的能力更强，在运行过程中，不需再安置其他的过滤器及除砂装置；单螺旋杆混合泵运行过程中所需较低电功率即可，运行费用低廉；混合泵轴封部位在低压区域，与出泵口压力相差不大，均为0.2Mp，密封可靠，不易泄漏。螺旋杆混合泵的投入使用可使流程简化，设备量减少，同时可是场地占地面积缩小，减少对厂房的投资，所以，在对外输设备进行选择时，单螺旋杆混合泵是最适宜的。

（2）集输系统中的节能方案。当前形势下，我国各油田和企业的主要任务即是研究调查目前国内油田集输系统高能耗的原因，并大力开发新技术，达到节能降耗的目的。在当前，大多数企业和油田开始采用的节能新技术主要有：利用热泵对污水进行余热的回收利用；对加热炉进行节能改造；对集油采用低温或不加热的方式进行。

其中热泵技术即是根据逆卡诺循环原理，促使载热物可从具有低温余热的物质中吸收热量，增加自身内能，同时可以在具有高温度区域释放自身热量的回收系统。因热泵可把处于低温处的热能变换成为高温处的热能，以此使能量利用效率得以提高，这时当前主要采取的一种余热回收方式。根据实际经验，部分油田采用压缩式热泵，还有一部分油田则主要采用吸收式的热泵，在对含油污水进行余热回收时，可将其出水温度升高20摄氏度左右，其节能的效果异常明显。加热炉是一个集油井脱水、掺水、供热采暖的重要设备，所受主要的影响因素即为炉体的散热损失、空气系数、燃烧器参数及排烟温度。为使加热炉能耗降低，应重点考虑如下几点：加热炉能否达到高效节能；新技术的采用是否有效，燃烧器的选择是否为优质产品，能否保证燃料充分燃烧，加热炉的维护能否定期进行等。为保证油气集输系统能够安全可靠的开展工作，通常采用双管掺水技术，传统的双管掺水技术具有可靠安全、方便管理的优点，但该技术往往需要以天然气和电量的大量消耗为代价，这在无形之中使系统的能耗有所增加。因此，为减少掺水耗气，常采用低温集输的方式。

（3）采用先进的计算机技术对其进行监视和控制，使事故发生几率降低，使得油气集输的自动化水平得以提高，在计算机的实时监控技术中，主要包括以下几方面内容：实时监测三相分离器的加热炉中干气压力及进口温度，对其变化情况要及时掌握，以此保证集输设备的运行安全有效不出故障；使用先进的雷达导波技术自动检测油罐内的原油液面的高度，防止因原油液面过高或过低导致冒罐和顶罐现象发生，在生产过程中，提高计算精度和安全性能，并使不必要的劳动力有所节省，减轻石油工作者的工作强度；在该技术运用过程中，可全天候的对外输油泵房、电脱水器及原油稳定塔等重要设备区进行监控，监视整个原油站的工作运行情况，同时使问题原因得到方便查找。

3.参考实例

61号集油区是新疆油田公司采油二厂早已开发的老油田区，它所辖包括六东区、六中区和七中区三个油田区。该油田集输系统存在较大的安全隐患，例如：系统适应性差、能耗高、生产瓶颈等。为了消除安全隐患，降低运行成本，该油田进了一系列改进。首先，对油气集输系统进行适应性分析，优化布站，使用单井两相流流量计，停止计量配水战的使用。其次调整地面油气集输网管布局，理顺集输流向，井口能量充分利用，在一部分的集输干线中安装混输泵，停止使用61号转油站。这些措施的应用，成功降低了伴生气放空量5×104m2/d，从而使天然气的销售收入增加，减少了油田老化的调整改早投资20%～30%，有效的控制了老油田的操作成本和生产能耗。

三、技术系统优化意义

对油田来说，提高集输系统的效率，主要以提高站库效率为主，尤其是对于其中的重要设施，如加热炉、转油泵、锅炉等单体效率的提高，形成的新型节能策略要以热能为主，动能次之，电能为辅；与此同时，要兼顾各管线的效率，做好管路保温工作。对新工艺、新技术要积极推广，并对高效设备要尝试使用。对集输系统开展效率调查研究，能促进油田事业的发展，并能够对油田进行二次开发起到积极促进作用。

在油田开发后期，对集输系统进行效率研究的意义越来越明显。在研究过程当中，首先要使工作思路清晰明确：要对原始能量予以保持，减少投入无用功，并将主要设备效率最大程度提高。同时，要对常温下的输送技术加以推广，改进传统设备技术，并在运行上所出现的问题及时改进。