油氣集輸工藝技術在生產(chǎn)中的應用探討

＊步百樂

（國家管網(wǎng)集團東部儲運公司嘉興管道管理處 浙江 314000）

油田集輸技術工藝極其復雜，這項技術具有如下的特點：油田點多，涉及的面廣，線路延伸長。此外，油田集輸技術的危險系數(shù)高，由于油田集輸技術一般處在高溫高壓、易燃易爆的惡劣環(huán)境下，容易發(fā)生火災等危險。同時油氣集輸技術需要多方協(xié)作完成作業(yè)，其技術難度要求高。近年來，油氣開發(fā)技術不斷更新升級，油氣集輸技術越來越受到關注，為此加強對油氣集輸技術以及相關技術的研究十分必要。

1.油氣集輸分類及設計原則

(1)油氣集輸作業(yè)流程分類

①按照是否需要加熱以及加熱手段分類。可以分為熱水作隨流程、井場加熱流程、拌熱集輸流程、摻熱集輸流程以及不加熱流程。

②以集油工藝管線數(shù)量的多少為分類標準?？梢苑譃閱喂芗土鞒獭㈦p管集油流程以及三管集油流程、

③按照集輸技術布站級數(shù)為分類標準?？梢苑譃橐患壊秸玖鞒?、一級半步站流程，二級步站流程以及三級步站流程。其中三級流程最為復雜除了擁有集中處理站、計算站外等一級和二級流程系統(tǒng)外，還具備增壓接轉站的輔助設備。

④以密閉程度作為劃分標準?？梢苑譃榉欠忾]式集油流程和密閉式集油流程。

⑤按照集油流程的管網(wǎng)形態(tài)劃分，可以分為輻射狀集油流程，環(huán)形管網(wǎng)集油流程以及串聯(lián)式集油流程。

(2)油氣集輸流程設計原則

油氣集輸技術具有極強的藝術性，由于油氣集輸技術的運用受到不同油氣性質，開采地理環(huán)境條件的限制以及使用價值等多方面因素的影響，企業(yè)需要有針對地采取油氣集輸技術，制定多個方案，再對眾多方案進行優(yōu)劣對比，找出更為合理的方案[1]。

要想減少油氣在運輸環(huán)節(jié)的自然消耗，就要采取封閉式的運輸技術。此外，要加強油氣資源的收集技術，減少油氣資源因收集技術薄弱帶來的損耗，提高油氣資源加工質量，提高原油，天然氣等加工資源的質量。同時，在開發(fā)過程中，要注意礦井的流體壓力，根據(jù)壓力的變化規(guī)律有效控制系統(tǒng)內部運轉各方面的壓力，通過輸出半徑以及中轉的調控，有效減少設備在運轉中的不必要油氣消耗。油氣在運輸過程中會產(chǎn)生大量的熱量，所以要加強油氣集輸過程中的熱量監(jiān)控，充分利用熱量的動能，采取有效措施最好保溫工作，減少熱量流失。最后，技術作為最關鍵的一環(huán)，要運用簡便以及操作難度低的技術，有效提高油氣產(chǎn)出效率[2]。

2.當前油氣集輸行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

(1)原油集輸工藝概況

對于那些蠟含量高的自然條件比較特殊的油田，當前全球范圍內公認采取加熱集輸流程技術，采用雙管作為集油輔助，最后再發(fā)揮大站的收集以及集中處理的綜合作用，對收集的原油進行集中處理，實現(xiàn)各方聯(lián)合協(xié)同運作。國外有些國家在傳統(tǒng)的加熱處理技術的基礎上，還采用降低黏合度的化學產(chǎn)品，提高分離度，有效完善油氣集輸技術。如果油田的含蠟量比較低，適宜采用單管集油流程，再加之不加熱油氣集輸工藝作為輔助，最典型的例子就是我國的大慶油田，其油氣集輸技術比較成熟。目前油氣開采存在著存儲方面的問題，最突出的問題就是含水量高。含水量會極大影響原油原生的質量，這也導致集輸技術朝著常溫低溫發(fā)展，簡化油氣集輸流程[3]。

(2)多項技術融合

當今時代工業(yè)化的不斷發(fā)展，使得各方面對油氣資源的需求不斷加大，由于我國油氣資源分布不均，跨區(qū)域地調配油氣資源成為時代發(fā)展所需，長距離油氣集輸作為時代發(fā)展的產(chǎn)物，正吸引著越來越多的關注。當前多相混合油氣集輸技術是公認的比較完善的技術，該技術融合電熱技術，可以有效實現(xiàn)油氣長距離集輸，隨著科學技術的不斷發(fā)展，油氣集輸技術日趨智能化以及自動化，有效地提高了油氣集輸技術的安全性能。

3.油氣集輸工藝的具體應用

(1)集油工藝信息化運行

隨著信息化技術的不斷發(fā)展和廣泛應用，其在油氣集輸過程中也存在較大的應用空間，而油氣集輸工藝的信息化運行也成為了現(xiàn)階段的主要發(fā)展趨勢之一。信息化技術在油氣集輸過程中的應用可以進一步提升油氣資源的集油效率，且能夠實現(xiàn)對油氣集輸?shù)男畔⒒芸?，能對油氣集輸過程中的各項數(shù)據(jù)進行精確化管理。信息化技術的應用可以從根本上實現(xiàn)對油氣集輸過程的全過程監(jiān)控，油氣集輸過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)均能夠用于分析和實際應用，從而幫助相關企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)油氣集輸過程中的潛在問題，提前采取防范措施，保證油氣集輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性[5]。

(2)油水泵變頻技術

原油在開采的過程中，原油當中的含水量并不固定，而是出于不斷變化的狀態(tài)當中。而原油中的含水量不同而意味著需要使用不同數(shù)量的水泵，為解決這一問題，可以在原油開采過程中使用油水泵變頻技術，這不僅可以提升原油開采的實際效率，同時也能夠對油氣集輸系統(tǒng)的能源損耗及浪費情況進行有效的控制。油氣集輸工藝的應用成本較高，其對于能源的消耗量較大，合理使用油水泵變頻技術可以達到有效控制能源消耗的問題。在實際應用的過程中，可以利用信息化技術實現(xiàn)自動調速、自動監(jiān)控，確保油氣集輸系統(tǒng)始終處于閉環(huán)控制模式下。此外，實際開采的過程中，應當結合油田的具體作業(yè)條件和原油儲量合理選擇水泵，并準確調整水泵的運行參數(shù)。

(3)無功動態(tài)自動補償技術

隨著現(xiàn)代科技的整體進步，與油田生產(chǎn)相關的各項新型技術也在實際當中得到了廣泛的應用。從現(xiàn)階段油田油氣集輸工藝的應用現(xiàn)狀來看，其與油田生產(chǎn)之間存在一定的不協(xié)調問題，實際生產(chǎn)過程中無法保證各項設備的應用效率，設備閑置的問題長期存在，這也在一定程度上造成了能源損耗問題。對于機泵而言，其并不能夠徹底發(fā)揮自身的功效，實現(xiàn)高效運轉，這無疑影響到了油氣集輸系統(tǒng)的運行效率。為從根本上解決這一問題，可以在油氣集輸過程中使用無功動態(tài)自動補償技術。無功動態(tài)自動補償技術能夠實現(xiàn)對配電系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)之間的有效銜接，在保證實際生產(chǎn)效率的基礎上，進一步對能耗進行控制。因此，在油氣集輸過程中使用無功動態(tài)自動補償技術具有一定的現(xiàn)實意義。

(4)低溫脫水技術

從某種角度來看，油田開采的力度越大，則意味著原油中的含水量越高，且會導致油氣集輸系統(tǒng)面臨較大的能源損耗。對于開采出的原油而言，初期處理一般不需進行加熱，可以通過降低加熱爐荷載的方式來達到目的。原油的脫水方式眾多，包括化學沉降、電脫水等均具有一定的成效，各種脫水技術具有各自的優(yōu)缺點，若僅僅從節(jié)能降耗的角度考慮，低溫脫水技術則是可以優(yōu)先考慮的脫水技術。但是，低溫脫水技術也存在自身的技術缺點，即脫水時間較長。實際應用脫水技術的過程中可以根據(jù)自身的技術水平和生產(chǎn)需求進行靈活選擇。

(5)原油脫水工藝

原油集輸過程中如果含水量比較高，應該采用兩段式復合脫水技術。首先游離水抽離流程，一般要經(jīng)過大容器進行游離水沉降和冷凝抽離游離水兩道工藝。另一段為采用電機脫水，主要運用交直流電變換脫水實現(xiàn)油水分離。此外，對于那些沒有含蠟量問題，但是含水量高的另一種特殊油田，適宜采用熱化學反應釋放熱能的辦法脫進行脫水處理。

當前世界各國都積極加強游離水分離技術方面的研究，一般采用較多的是臥式結構游離水脫除器，整個脫水流程大約要耗費30～40min，伴生液沉降耗用時間為15～20min，聚驅技術處理大概要耗用30min。由此可見，脫水環(huán)節(jié)要耗用大量的時間，所以完善游離水脫除器設備為時代所需，可以有效提高脫水效率[4]。

4.油田開發(fā)公司的技術現(xiàn)狀及未來發(fā)展

(1)油田生產(chǎn)公司集輸技術存在的問題

雖然我國的油田開發(fā)技術走在世界前列，但是大部分油田含水量高仍然是一個需要不斷攻克的難題，主力油田的挖掘的技術難度不斷加大，這些都導致油田加大了油田的開發(fā)成本，而且油田產(chǎn)量也不穩(wěn)定，油田開發(fā)與預期存在著較大的差距，同時，油田開發(fā)也存在著設備老化，缺乏更新的問題，這些都極大地影響了我國油田開發(fā)效率，并從源頭上無法完善油氣集輸技術。

油田的含水量會在一定程度上影響原油的物理以及化學屬性，基于這種情況，更適宜綜合運用游離水的沉降溫度、脫水工藝以及沉降時間等技術，緩解含水量帶來的技術困難。原油性質的改變要求企業(yè)對油氣集輸技術做適當?shù)恼{整，使油氣集輸技術與節(jié)能要求相適應。為了有效提高油田的經(jīng)濟效益，降低開發(fā)成本，需要企業(yè)加強技術方面的研究，簡化工藝流程，合理設計，解決當今油氣開發(fā)中的現(xiàn)實問題。三元復合驅等三次采油技術最為目前一項新型技術，該技術是油氣集輸技術的一大突破。雖然該技術具有不可比擬的優(yōu)越性，但也仍面臨著開發(fā)工程量大，成本高，技術要求高，實際操作難度系數(shù)大等諸多問題。

(2)油田生產(chǎn)公司集輸技術的發(fā)展

為了實現(xiàn)油田技術的效率突破，要立足油氣開發(fā)技術的發(fā)展現(xiàn)狀，吸收國外的先進技術，保留國內技術的優(yōu)秀成果，明確發(fā)展方向，加大人員以及技術的投入，促進關鍵技術的突破，完善油氣集輸技術。主要要從以下幾個方面入手：

①研究節(jié)能新技術。加強不加熱集油技術的研究，根據(jù)原油的不同特性，有效降低開發(fā)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

有效加強三元復合驅等三次采油技術，需要從以下幾個方面入手：一是加強理論研究，有效解決乳劑的液乳化程度高的問題。二是根據(jù)油氣的出油特點，采取有針對性的措施，有效實現(xiàn)采出液處理工藝和設備的技術突破。通過技術的有效協(xié)調，完善三元復合驅采出液處理技術。

②優(yōu)化集輸技術。為了有效提高產(chǎn)能井投資效益,就要充分發(fā)揮已建設施的作用,從而有效優(yōu)化的集輸工藝技術。

5.促進油氣集輸工藝高效落實的具體途徑

（1）樹立節(jié)能意識。為從根本上提高油氣集輸工藝的應用質量與效率，油田開采企業(yè)需要注重對傳統(tǒng)能源發(fā)展理念的調整與優(yōu)化，并在工作實踐過程中落實節(jié)能意識。對于油田開采企業(yè)而言，其必須深刻認識到我國石油資源的開采現(xiàn)狀，早期階段的過度開采嚴重影響到了我國石油資源的整體儲備，石油資源短缺的問題將在長時間內對我國經(jīng)濟社會的發(fā)展造成負面影響。因此，油田開采企業(yè)需要注重對于油氣集輸工藝的創(chuàng)新和優(yōu)化，積極應用新型、先進的油氣集輸工藝，通過技術層面的更新升級，提升節(jié)能效果，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

（2）加強油氣運輸和存儲管理。油氣資源的運輸環(huán)節(jié)是管理的重點內容，油田開采企業(yè)需要注重對油氣運輸?shù)娘L險管控，從根本上保障油氣運輸?shù)恼w安全性。對于輸送管道而言，油田開采企業(yè)需要定期進行維護和保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)輸送管理的潛在問題，并給予相應的維護措施，保證輸送管道的安全性和完整性，避免出現(xiàn)油氣資源泄漏的問題。而從存儲的角度來看，提升存儲技術也是目前必須解決的問題，存儲技術的提升意味著可以更好的保存石油資源，避免石油資源中含有過多的水分?？紤]到油氣資源的存儲環(huán)境具有較高的密封性，故需要嚴格控制儲油罐的溫度，避免溫度過高而造成不必要的消耗。

（3）結合技術更新，調整集油技術。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷進步和發(fā)展，對集油技術進行調整和創(chuàng)新具有一定的必要性，創(chuàng)新與調整的目的在于優(yōu)于開采過程、保證石油集輸工藝的穩(wěn)定性與安全性。對于石油集輸工藝而言，其所包含的內容與技術體系相對較為復雜，且油田的實際情況存在不同的差異性，故在優(yōu)化和調整石油集輸工藝的過程中，需要結合油田的實際需求和企業(yè)的技術水平，有目的性、有針對性的進行優(yōu)化和調整，確保石油集輸工藝的價值作用可以徹底發(fā)揮。

（4）減少磨耗。在油氣運輸過程中采用油氣集輸工藝技術，主要目的就是提升工作效率，節(jié)能減耗，避免出現(xiàn)不必要的浪費現(xiàn)象。在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，人們逐漸開始意識到能源危機這一問題，甚至很多情況下，這一危機已經(jīng)清楚地擺在人們的面前，特別是很多油田企業(yè)內部的工作人員，更是親眼目睹了能源方面的緊缺情況。因此，加強油氣集輸工藝的提升對于解決能源危機具有一定的積極影響，其能夠在保證石油開采效率的基礎上，減少石油在運輸過程中的損耗。對于油田開采企業(yè)而言，其必須樹立節(jié)能減耗的工作意識，要確保石油資源運輸過程中的能耗控制在目標范圍之內，同時要加強油氣集輸工藝技術的具體應用，切實減少運輸損耗。

（5）加強運輸管理。油田開采企業(yè)需要樹立運輸管理意識，從石油開采的源頭入手，積極應用信息化技術，實現(xiàn)對運輸過程的全過程管控。其次，油田開采企業(yè)需要結合自身的工作實際需求和特殊性，制定具體的運輸管理標準，嚴格控制運輸過程中的各項參數(shù)，保證運輸工作的合理性。最后，油田開采企業(yè)應當依靠信息化監(jiān)測技術對運輸過程進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并給予相應的處理措施，避免問題擴大造成不必要的損失。

6.總結

目前我國的油氣集輸技術仍然存在較大的發(fā)展空間，油氣企業(yè)要加強技術創(chuàng)新，從內部以及外部兩個方面入手，攻堅克難，降低油氣企業(yè)的開發(fā)成本，提高油氣企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進油氣企業(yè)的長遠發(fā)展。