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技術改進助力聯合站節能降耗

時間:2019-08-24 10:29 來源: 作者:石蓓蓓 江蘇油田
油田開發是一項復雜 的工程,隨著開發 工作的進行,后期 的油井產能會逐漸 呈下降趨勢,與之相反,綜合含 水量則不斷上升。如此一來,油 田的油氣集輸處理會損耗更多能 量,如何節能降耗就成為油田開 發工作的重要研究內容。油田采 油管理必須采取措施控制能耗, 提高油田生產效率。
 
原脫水工藝及問題
 
楊家壩聯合站是在油田開發 初期階段建立的,其建設工藝采 用是兩段脫水,第一段脫水以熱 化學沉降為主要原理,包括沉降 脫水和加熱井排來液,將原油加 熱到 60℃,再進行大罐重力、油 氣分離,實現沉降脫水。第二段 排水以電化學為主要原理,在第 一段脫水的基礎上,對原油施以 再加熱,實現電脫水。第一段脫 水的效率較高,能夠實現原油的 快速脫水、脫氣,適宜開采初期 使用,尤其適用于粘度高、質量 重的原油處理。雖然兩段脫水的 有效性較高,但容易造成能源損 耗問題。開采后期,一段加熱脫 水會極大消耗能源,加之原油本 身的含水量較高,加熱爐會難以 負荷突然增加的能耗。同時,加 熱污水時,能耗浪費情況會更加 嚴重,極大降低了熱能的有效利 用率,帶來更多不必要的浪費。
 
聯合站能耗嚴重
 
楊家壩聯合站是集輸系統的 重要組成部分,發揮著不可替代 的作用。聯合站在實現其功能性 的過程中,會消耗一定的能源, 包括燃油(原油)、天然氣、柴 油、水、電。其中,消耗量最大的是原油、天然氣,占比超過五 分之四;其次是電能,電能為第 二位的消耗品,約占總能耗的 17%;其余能源的消耗量較小, 僅占 3% 左右。聯合站的能耗會 隨著原油的開采數量增多增加, 降低聯合站的生產成本必要從降 低能耗入手。通過上述比例可 知,要想有效降低能耗,就必須 采取相應措施較少燃料和電能的 損耗。
 
改進脫水工藝
 
改進脫 水工藝的關鍵在于 降低熱爐的燃料消耗,實現這一 目標可從兩方面進行,其一是降 低脫水溫度,其二是減少高含水 量原油的一次加入量。改進脫水 工藝,行之有效的方法就是在后 期增加常溫脫水工藝。常溫游離 水脫除的原理為:當含水量超出 70% 時,原油的乳狀液連續相為 水,水的粘度決定了油滴的上浮 速度,溫度與水的粘度關系不大, 因而油水重力沉降受溫度變化的 影響較小。據此,開發后期可在 井排來液中加入破乳劑,增加油 井中的游離水含量,進而在進展 溫度下,將分水器,也就是常溫 游離水脫除器置入其中,進行快 速沉降,使大量的游離水脫出, 降低原油的含水量,再采用其他 方式為原油脫水,并將污水排入 污水站,進行集中處理。
 
這種工藝具有不耗能的優 勢,且能夠增加原油處理的密閉 性。另外,容器設計中增加了排 沙裝置,能夠將來液中的一部分 沙 除 掉, 節 約 了 除 沙 的 資 金 支 出。同時,加熱爐盤管通過這種 設計能夠減少穿漏次數,使用壽 命得以延長,后期大罐除沙的勞 動強度也能有效降低。常溫游離 水脫除工藝也不是盡善盡美的, 也存在一定缺陷,最主要的就是 一次性投資較大,例如完善配套 系統時,每臺設備的費用可高達 一百六十萬元左右。盡管投資費 用較高,這樣的脫水工藝能夠極 大 節 約 燃 料 費 用, 每 年 可 超 過 五百萬元,因而兩年內投資費用 就能收回。同時,由于設備的使 用壽命是十二年左右,產生的收 益較為可觀,是一種兼具可行性 與合理性的方法。
 
如何實現設備節能降耗
 
楊家壩聯合站的原油處理設 備較多,包括油水泵、沉降罐、 蒸汽鍋爐等,降低能耗需要提高 這些設備的運行效率,也要提高 這些設備的處理能力。 首 先, 一 般 的 聯 合 站 具 有 75% 左 右 的 運 行 效 率, 與 國 內 83% 的 先 進 水 平 相 比 有 一 定 差 距,與同行業的高效爐熱效率相 比差距更大。
 
因而提高爐效尚存 在加大的發展潛力。爐效低主要 是因為銘牌熱效率低,同時也與 操作不當導致過??諝庀禂岛团?煙損失較大有關。為此,聯合站 應以高效爐取代低效爐,利用自 動空氣調節器控制過??諝庀禂?, 降低排煙溫度,讓燃料充分燃燒, 將循環水管、翅片管等加入煙管 內以降低排煙損失。 其次,沉降罐不具備保溫功 能,散熱時會帶來熱能損失,不 但使沉降溫度降低,還造成了燃 料的額外浪費。聯合站應增加沉 降罐的保溫效果,在應用常溫游 離脫水工藝之后,應盡可能選擇 導熱系數較小的保溫材料。以提 高熱能利用率,實現節能降耗的 目標。 另外,油水泵的運行效率直 接影響著電能的消耗量。銘牌效 率低、運行效率低、管網效率低 會增加泵的耗電量。
 
聯合站應根 據生產量的變化,對動力設備進 行適時地更換或調整,以免余量 過大;聯合站也應使用新型的高 校油水泵;聯合站應將調速技術 應用到油水泵上,確保機泵在運 轉過程中的實際排量與轉速是相 適應的,從而在保護設備的基礎 上,提高系統的運行效率,實現 電能的節約。 經濟的發展使得石油資源的 需求量在不斷上升,作為有限能 源,石油具有不可逆性和不可再 生的特性,因而開發過程必須盡 可能減少不必要的能源浪費。開 發后期,綜合能耗會與原油含水 量成正相關關系,楊家壩聯合站 應在脫水環節降低能耗,一方面 降低燃料的消耗,另一方面節約 電能,通過節約資源、降低損耗 實現經濟效益的最大化。
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