油氣集輸管道效率分析方法及節(jié)能研究

馮繼偉

摘要：油氣集輸管道作為油田生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，受到了油田企業(yè)的高度重視。只有確保油氣集輸管道的工作效率，才能夠充分發(fā)揮油田集輸管道的真正作用。然而傳統(tǒng)的集輸管道設(shè)計(jì)存在著很多問(wèn)題嚴(yán)重，影響著管道的有效運(yùn)行，因此相關(guān)工作人員要充分分析，目前集輸管道系統(tǒng)中能耗過(guò)高問(wèn)題，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，才能夠有效提高油氣集輸管道的工作效率。

關(guān)鍵詞：集輸管道;效率分析;節(jié)能

隨著我國(guó)對(duì)油氣產(chǎn)品的需求量一直在不斷增加，然而我國(guó)很多油田的油氣產(chǎn)量逐漸降低，依靠傳統(tǒng)的油氣集輸模式，已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際需求，并且油氣集輸管道中所存在的問(wèn)題導(dǎo)致油氣集輸效率低下，在這種情況下必須進(jìn)一步優(yōu)化油氣集輸管道，才能夠有效增加油田油氣集輸效率。

1管道效率分析方法

目前油田企業(yè)對(duì)管道效率的評(píng)價(jià)通常是以單耗和管效來(lái)作為重要的工作指標(biāo)，從而有效判斷管道的儲(chǔ)運(yùn)能力。在舊指標(biāo)中所存在的問(wèn)題是各油井采出液的特征參數(shù)相差較大，流體特性參數(shù)差異會(huì)造成運(yùn)動(dòng)流體在管道內(nèi)出現(xiàn)不同的流動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生不同的單耗。單耗與管效只能反映能量損失的多少，不能夠充分反映管道本身的運(yùn)行效率。因此傳統(tǒng)的指標(biāo)模式不能夠合理評(píng)價(jià)管道的運(yùn)行效率。

為了能夠合理分析管道的效率，本文提出了對(duì)比分析法及判斷標(biāo)準(zhǔn)：先將管道運(yùn)行工況和流體特征參數(shù)，按照管道的設(shè)計(jì)條件，通過(guò)水力、熱力計(jì)算出理論的損耗狀態(tài)。再計(jì)算出實(shí)際損耗值與理論損耗值的比值能夠有效判斷出輸油管道的工作效率。

利用該方法來(lái)判定管道效率高低的優(yōu)點(diǎn)為：可以有效排除管徑、流量、黏度等差異性對(duì)管道流體能量損失的影響，可以真實(shí)地反映出管道的保溫效果以及內(nèi)部水力摩阻的大小。然而該方法的使用難點(diǎn)需要對(duì)油水、兩相或者油、氣、水三相混輸管道進(jìn)行壓降和溫降計(jì)算，這也是影響理論對(duì)比分析法準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2油氣集輸管道系統(tǒng)的能耗狀況及原因分析

油氣集輸管道系統(tǒng)的設(shè)備與生產(chǎn)工藝的不匹配性越來(lái)越嚴(yán)重。例如當(dāng)油田進(jìn)入到后期以后，油氣中的含水量越來(lái)越高，而產(chǎn)油量會(huì)逐漸減小，耗費(fèi)了大量的電能來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸。而一部分油田生產(chǎn)工藝陳舊，油田集輸效率低造成了能源浪費(fèi)的現(xiàn)象，因此也進(jìn)一步加劇了我國(guó)能源短缺問(wèn)題的。

油氣集輸管道系統(tǒng)存在不同程度的超負(fù)荷或者低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)。這主要是由于隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，原油中的含水量逐漸增加，對(duì)于油田生產(chǎn)的各種設(shè)備來(lái)講，尤其是油田管道系統(tǒng)中的加熱爐和注水泵等設(shè)備，為主要的耗能設(shè)備，未按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行檢查和維修，導(dǎo)致存在不同程度的老化問(wèn)題，從而降低了油田集輸管道系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，也加強(qiáng)了設(shè)備損壞和安全事故發(fā)生的概率。

集輸管道面臨腐蝕問(wèn)題的。管道發(fā)生腐蝕會(huì)嚴(yán)重影響到油田集輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如果不能夠進(jìn)行及時(shí)解決，會(huì)給油田企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3油氣集輸管道系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)探討

3.1優(yōu)化改造加熱設(shè)備

要想集輸管道系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮節(jié)能效果，就需要對(duì)加熱設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造。首先，需要將加熱設(shè)備的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，加熱爐會(huì)受到多種因素的影響，例如系統(tǒng)的排煙速度和熱能回收效率，會(huì)直接影響到加熱爐的工作效率。因此工作人員在進(jìn)行管道集輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要突破其能源制約的因素，通過(guò)對(duì)高效真空加熱爐的應(yīng)用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加熱爐，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控效率得到有效提高。油氣集輸裝置可以有效地進(jìn)行資源規(guī)劃和傳送路徑，利用信息采集的方式是線段距離獲取數(shù)據(jù)，并將所獲得的效果傳送至服務(wù)終端，將不同階段的燃燒器運(yùn)行效率呈現(xiàn)出來(lái)。其次，還需要應(yīng)用引射式輻射管結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，同時(shí)在爐壁上利用散熱劑，利用伴生氣，從而使污染得到有效降低。

3.2選用合理的節(jié)能設(shè)備

集輸管網(wǎng)中所利用的設(shè)備隨著時(shí)間的增加會(huì)導(dǎo)致設(shè)備老化以及高能耗現(xiàn)象的發(fā)生，因此需要采用全新的工藝技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，從而有效確保集輸效率，得到有效提升，減少能源方面的消耗。不斷完善相關(guān)設(shè)備的參數(shù)變化以及設(shè)備運(yùn)行中所采用的變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，能夠有效降低能源消耗，增加設(shè)備的安全，穩(wěn)定運(yùn)行，因此針對(duì)目前油田企業(yè)技術(shù)系統(tǒng)中的設(shè)備應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢查，并且要定期進(jìn)行更新，選擇合理的節(jié)能設(shè)備對(duì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著非常重要的作用。

3.3選用耐腐蝕管道

在相關(guān)設(shè)備改造之后，需要對(duì)集輸系統(tǒng)中的管道進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于集輸系統(tǒng)中已經(jīng)發(fā)生腐蝕的管道需要進(jìn)行及時(shí)更換，選擇耐腐蝕性較強(qiáng)的管道材料，這樣做的目的可以在很大程度上減少油氣資源在運(yùn)輸過(guò)程中的能耗過(guò)高問(wèn)題，并且可以有效防止管道發(fā)生泄漏。另外，如果油氣集輸管道系統(tǒng)中存在多處安全隱患，需要采取合理的保護(hù)措施，降低管道的散熱損失，針對(duì)集輸管網(wǎng)改造主要體現(xiàn)在兩個(gè)：一方面是凈化管道;另一方面是加強(qiáng)管道的耐腐蝕。這樣做可以有效降低集輸管道在運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗。

油氣田在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中大部分會(huì)選擇金屬管道來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸，但是金屬管道的耐腐蝕性較低會(huì)嚴(yán)重影響到后期的油氣資源運(yùn)輸問(wèn)題，因此，可以選用鋼骨架復(fù)合管來(lái)構(gòu)建油氣集輸管道系統(tǒng)，該形式的管道具有較強(qiáng)的耐腐蝕性和耐磨損能力，可以有效減少油氣資源在運(yùn)輸過(guò)程中的能耗問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，通過(guò)對(duì)油氣集輸管道效率分析方法及節(jié)能研究，從多角度對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理，能夠提升油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少開(kāi)采成本。從多方面對(duì)油氣管道運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)進(jìn)行研究和分析。根據(jù)油田的實(shí)際情況，選擇合適節(jié)能設(shè)備，提高運(yùn)輸技術(shù)措施等方面降低各種能量的消耗。在油氣資源運(yùn)輸過(guò)程中制定合理的生產(chǎn)機(jī)制，運(yùn)用合理的生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)對(duì)油田設(shè)備和工藝技術(shù)的管理，能夠幫助油田企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的工作目標(biāo)。

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