油气集输系统热能利用技术

2022-09-11

随着能源危机的不断加大, 如何充分利用热能已经成为目前研究的重点。据资料显示, 世界范围内热能利用效率较高的国家有日本和美国, 即使是在这些热能利用率高的国家, 热能的利用率也仅为百分之五十左右, 剩下接近一半的热能都被浪费掉了。而我国热能的利用效仅在百分之三十左右, 其中大部分的热能都被浪费排掉了。热能的浪费不但会造成大量能源的浪费, 增加成本, 同时还会对环境造成污染。如果能够将浪费掉的热能充分利用起来, 那将会节约大量的能源和成本。在油气集输系统中更是如此, 油气集输过程中会消耗大量的热能, 其中也会耗散很多热能, 如果能够将这些能量充分的利用起来, 那么就可以有效的减少油气集输系统的能量消耗, 节约油气集输成本。

一、油气集输系统热能利用技术现状分析

油气集输要实现油田大量原油、水、气等的输送和处理, 因此在运行的过程中会消耗大量的能量。而且随着油田集输系统工作年限的增加, 系统消耗和耗散的热能也会逐年增加。通过对集输热能的综合利用, 可以有效的降低成本, 提高效益。通过油田集输系统热能利用技术的综合分析, 可以得到现阶段集输系统热能利用的不足和优势。从而更好的做好油田集输系统热能利用工作。油田集输输送油气过程中, 由于输入到油气集输站入口的温度很高, 这样原油流动过程中跟外界的热量交换就较多, 原油的热量不断的向外界释放, 从而造成了能量的浪费。进入到集输站中的油气温度越高, 损失的能量就越多。油田采油和注水系统是油田能量消耗的重要部分, 随着油田产液量和注水量的不断增加, 油田采油和注水消耗的能量也会不断的增大。油田地下石油资源不断的被采出来, 为了能够保证油田稳产, 在含油量减小的情况下, 需要不断的提高油田的产液量, 产液量增大后导致集输站入站液体的温度会不断的增大, 如果含水量在百分之八十七左右时, 集输站液体入站的温度会在五十度左右。从井口返出的高含水原油, 首先输送到联合站, 在联合站经过处理之后, 又被输送到注水站重新被注入地层中, 这过程会增大污水输送所消耗的电量, 而且会大大增加系统的设备组成, 从而增加系统的设备运行维护费用, 导致了集输运行成本的增加。随着产液量和含水量的增加, 给地面设备增加的负荷越来越多, 而且集输系统工作过程中, 系统的密封性能也不好, 从而严重的影响到油气集输的效率。集输管线是油气集输的重要设备, 集输系统热量的消耗也主要发生的集输管线上。如果集输管线的保温效果不好, 很容易造成管线内热量的耗散。

二、油气集输系统热能利用技术

通过开展油田集输低温和低能耗输送研究, 降低集输过程中的能量消耗。随着油田采出液中含水量的不断增大, 导致了产出液的温度也在不断的升高。当产出液中水的含量占到百分之八十左右时, 产出液的流动性能就很好了, 而且产出液的温度较高, 如果充分利用产出液的这些特性, 就可以实现油气的不加热集输, 从而减少由于集输加热消耗的能量。由于产液量和注水量的增加, 导致现有许多集输设备都是在超负荷的运转, 系统的密封性差。因此需要改进现有的技术工艺和设备, 采用先进的分离和脱水技术, 在常温条件下保证集输系统的密封性, 可以将以前的两相分离装置, 逐渐的转变成三相分离装置, 实现分离装置预处理的功能。开展油田集输系统油耗分析和控制软件研发, 将影响到集输系统能量耗散各个条件和参数集成化, 通过利用计算机软件的方法, 对系统热能耗散进行精确的监督和控制。优化集输系统的运行参数, 降低系统的热能耗散。将集输系统热能耗散指数大小作为单位的考核指标, 真正将集输系统热能利用技术落到实处。油田采油的产出液和处理得到的污水中含有大量的热量, 如果能够将这些热量回收利用, 将这些热量利用到原油脱水、供热等方面, 可以更加有效的利用这些能量。采用先进的工艺和设备, 利用节能输油装置, 例如在离心泵的选择方面, 首先要选择合适的离心泵功率, 而且要选择节能型的离心泵。开展集输管道高效保温技术的研究, 利用先进的节能保温材料, 提高集输管道的保温性能, 从而降低油气集输过程中管道中热量的耗散。由于油田集输产液量和注水量都在不断的变化, 因此需要采用能够调节流量的集输泵。采用变频技术可以有效的解决该问题。变频技术的调速范围广, 而且是无极调速, 可以根据实际需要的泵排量, 来调节泵电机的转速, 这种方式节能的效果较为明显。注水量的增加导致了注水用电量的增加, 通过提高注水效率的方法, 可以降低注水井的能耗。注水过程中能量的损耗包括电机能耗、注水泵的能耗以及注水管线的能耗。通过改进注水井的注水方案, 改善电机和注水泵的工作性能, 及时检查设备的运行状况, 保证设备的正常高效运转, 可以降低注水过程中的能耗。在进行油田集输系统方案、工艺流程设计时, 需要充分的考虑到, 随着油田开发时间的增长, 产油量、产液量和注水量等参数的变化对集输系统能耗的影响。

结束语

油田集输系统中要消耗大量的能量, 许多能量会被耗散浪费掉。如果进行集输系统热量利用技术研究, 充分利用这些能量, 可以有效的节约能源, 降低成本。进入到集输站入口的油气温度越高, 系统损失的能量就越多。随着产液量和含水量的增加, 给地面设备增加的负荷越来越大。通过油气的不加热集输, 可以有效减少加热集输所消耗的能量。油田采油的产出液和处理得到的污水中含有大量的热量, 将这些热量利用到原油脱水、供热等方面, 可以更加有效的利用集输能量, 采用先进的工艺和设备, 利用节能输油装置。通过研究对于提高油田集输系统能量利用率, 降低成本, 提升效益, 具有积极的意义。

摘要：能源问题已经成为世界范围内重点关注的问题。充分利用现有能量, 保证能量不被浪费, 提高能量的利用率, 是解决能源问题的重要措施。通过开展油气集输系统热能利用技术, 充分利用现有集输系统的热能, 实现充分合理的能源使用, 降低油气集输系统的生产成本。文章通过调研分析, 研究了现阶段油气集输热能利用技术的现状, 并且开展了油气集输系统热能利用技术研究。通过研究提高了油气集输系统热能的利用率, 节约了成本。

关键词：油气集输,系统,热能,利用,现状,技术