油氣集輸最佳化系統設計論文
油氣集輸最佳化系統設計論文
一、油氣集輸現存問題
1.老油田的油氣集輸系統中，在實際集輸過程中，最初的油氣設計與實際集輸不匹配，並且在集輸過程中會大量浪費能源，提升處理成本。
2.集輸站內裝置老舊，能耗較高，部分嚴重老化，降低了集輸效率。
3.老油田中集輸管道裝置老化、腐蝕嚴重，易造成對環境的汙染。
4.老油田的檢測系統存在誤報問題，對其使用效果造成嚴重影響，並使使用者對其信任程度有所降低，同時無形之中增大了工作人員的工作強度。
二、對集輸系統最佳化整治方案方法
1.對油氣集輸設計進行調整改造
在對老油田進行整治改革中，應重視對油氣集輸系統的設計與調整。在該方面，主要應重視以下三點：
（1）最佳化設計脫水系統結構，並對放水站的工藝進行適當改進。油田中脫水系統的主要任務是將其中的放水系統與油田的實際脫水相互結合，並注意外輸系統的裝置執行率及執行生產狀況，將老油田中傳統的脫水結構進行重新的合理設計，使其滿足日常生產需要
（2）對於新型高科技的集輸要大力推廣應用，逐步實現脫水區域與外輸系統的全面合理最佳化。在實際集輸過程中，大部分油田要面對在生產高峰期後的系統執行效率大幅度降低和脫水系統負荷失衡問題。針對出現的該類具體問題，應及時對脫水處理系統進行適當調整和設計。為此，可透過以下方法進行整治：首先，要將前兩段中脫水系統負荷較低的、不能維持正常執行的脫水站改為放水站，同時將管內原油輸送到下一脫水站內進行脫水；其次，對於脫水站負荷不高只能將近維持執行的'，要依據不同區域對原油裝置的佈局及輸送方案，採用不同的化學處理手段對容器進行脫水處理。在區域內部，要以在脫水站進行穩定的原油結合得到最大的淨化油量為最終目的。
（3）調整最佳化過渡性的集油外輸系統，對集油管網重新合理規劃設計，達到減級性布站目的。透過大量實踐研究表明，對過渡性的布站進行合理的區域減級規劃，對於老油井的集油半徑適當增大，並提升井口回壓，藉此可將傳統“三級站”升級為“兩級站”，使其規模減小，維護費用及其執行成本大大降低。
2.具體最佳化措施
（1）混合泵的使用。相比雙螺旋杆混合泵來說，單螺旋杆混合泵具有更多優點，如單螺旋杆混合泵的抗砂石和雜質的能力更強，在執行過程中，不需再安置其他的過濾器及除砂裝置；單螺旋杆混合泵執行過程中所需較低電功率即可，執行費用低廉；混合泵軸封部位在低壓區域，與出泵口壓力相差不大，均為0.2Mp，密封可靠，不易洩漏。螺旋杆混合泵的投入使用可使流程簡化，裝置量減少，同時可是場地佔地面積縮小，減少對廠房的投資，所以，在對外輸裝置進行選擇時，單螺旋杆混合泵是最適宜的。
（2）集輸系統中的節能方案。當前形勢下，我國各油田和企業的主要任務即是研究調查目前國內油田集輸系統高能耗的原因，並大力開發新技術，達到節能降耗的目的。在當前，大多數企業和油田開始採用的節能新技術主要有：利用熱泵對汙水進行餘熱的回收利用；對加熱爐進行節能改造；對集油採用低溫或不加熱的方式進行。
其中熱泵技術即是根據逆卡諾迴圈原理，促使載熱物可從具有低溫餘熱的物質中吸收熱量，增加自身內能，同時可以在具有高溫度區域釋放自身熱量的回收系統。因熱泵可把處於低溫處的熱能變換成為高溫處的熱能，以此使能量利用效率得以提高，這時當前主要採取的一種餘熱回收方式。根據實際經驗，部分油田採用壓縮式熱泵，還有一部分油田則主要採用吸收式的熱泵，在對含油汙水進行餘熱回收時，可將其出水溫度升高20攝氏度左右，其節能的效果異常明顯。加熱爐是一個集油井脫水、摻水、供熱採暖的重要裝置，所受主要的影響因素即為爐體的散熱損失、空氣係數、燃燒器引數及排煙溫度。為使加熱爐能耗降低，應重點考慮如下幾點：加熱爐能否達到高效節能；新技術的採用是否有效，燃燒器的選擇是否為優質產品，能否保證燃料充分燃燒，加熱爐的維護能否定期進行等。為保證油氣集輸系統能夠安全可靠的開展工作，通常採用雙管摻水技術，傳統的雙管摻水技術具有可靠安全、方便管理的優點，但該技術往往需要以天然氣和電量的大量消耗為代價，這在無形之中使系統的能耗有所增加。因此，為減少摻水耗氣，常採用低溫集輸的方式。
（3）採用先進的計算機技術對其進行監視和控制，使事故發生機率降低，使得油氣集輸的自動化水平得以提高，在計算機的實時監控技術中，主要包括以下幾方面內容：實時監測三相分離器的加熱爐中幹氣壓力及進口溫度，對其變化情況要及時掌握，以此保證集輸裝置的執行安全有效不出故障；使用先進的雷達導波技術自動檢測油罐內的原油液麵的高度，防止因原油液麵過高或過低導致冒罐和頂罐現象發生，在生產過程中，提高計算精度和安全效能，並使不必要的勞動力有所節省，減輕石油工作者的工作強度；在該技術運用過程中，可全天候的對外輸油泵房、電脫水器及原油穩定塔等重要裝置區進行監控，監視整個原油站的工作執行情況，同時使問題原因得到方便查詢。
3.參考例項
61號集油區是新疆油田公司採油二廠早已開發的老油田區，它所轄包括六東區、六中區和七中區三個油田區。該油田集輸系統存在較大的安全隱患，例如：系統適應性差、能耗高、生產瓶頸等。為了消除安全隱患，降低執行成本，該油田進了一系列改進。首先，對油氣集輸系統進行適應性分析，最佳化布站，使用單井兩相流流量計，停止計量配水戰的使用。其次調整地面油氣集輸網管佈局，理順集輸流向，井口能量充分利用，在一部分的集輸幹線中安裝混輸泵，停止使用61號轉油站。這些措施的應用，成功降低了伴生氣放空量5×104m2/d，從而使天然氣的銷售收入增加，減少了油田老化的調整改早投資20%～30%，有效的控制了老油田的操作成本和生產能耗。
三、技術系統最佳化意義
對油田來說，提高集輸系統的效率，主要以提高站庫效率為主，尤其是對於其中的重要設施，如加熱爐、轉油泵、鍋爐等單體效率的提高，形成的新型節能策略要以熱能為主，動能次之，電能為輔；與此同時，要兼顧各管線的效率，做好管路保溫工作。對新工藝、新技術要積極推廣，並對高效裝置要嘗試使用。對集輸系統開展效率調查研究，能促進油田事業的發展，並能夠對油田進行二次開發起到積極促進作用。
在油田開發後期，對集輸系統進行效率研究的意義越來越明顯。在研究過程當中，首先要使工作思路清晰明確：要對原始能量予以保持，減少投入無用功，並將主要裝置效率最大程度提高。同時，要對常溫下的輸送技術加以推廣，改進傳統裝置技術，並在執行上所出現的問題及時改進。