油气集输系统的运行会消耗大量的能量，通过油气集输系统相关节能措施能够降低油气在运输过程中的能耗，降低油田生产的成本。油田采出液中的含油量会随着油田的开采而不断降低，各个装置设备的工作效率也会降低，导致了油气集输系统增大了能耗。此外，油田不断增加的生产井与注入井也会增加油气集输系统的能耗。通过对油气集输系统的研究，得出了油气集输系统能耗的影响因素与工作参数，通过相应的节能措施实现油气集输系统能耗的最小化。
油气集输是将油田采出的原油和天然气进行输送、储存、收集和进行一系列加工处理使其达到输出标准的工艺流程。其主要包括将从采出物中分离出来的天然气输送到天然气处理厂进行净化处理和将原油进行脱水等处理后把合格的原油输送到油田原油库进行储备。同时，还必须将压气站和原油库里的能源物质经过再次处理后以不同的方式外输给用户。油气收集处理工艺具有很多独特的特点主要是覆盖线长、油田点多、覆盖面广的生产特性，然而正由于这些特性导致集输工艺十分复杂，容易发生易燃易爆等事故。近年来生产链的不断深入，油气集输处理工艺将面临着更加严峻的挑战，生产越来越受到大家的重视，油气集输工艺与油田企业的经济效应挂钩，可以说是直接影响到整个油田的生产运输流程，一个好的集输工艺流程必然带来良好的经济效应。所以研究油气集输工艺流程提升油气集输的效益对于石油事业的发展具有很重要的意义。
1、油气集输系统能耗影响因素分析
油气集输系统的工作具有设备多、能耗大的特点。通过对油气集输系统的各个环节的能耗进行分析，实现对油气集输系统能量节能措施进行有针对性的研究。依据热力学的原理对油气集输系统进行热力学分析，对各个部分的能力使用与消耗情况进行分析。
1.1集输管道的能量消耗
集输管道的能量消耗是整个油气集输系统能量消耗中的重要部分。集输管道的能耗主要包括两个方面：一方面是油井至转油站之间的集输管线，这部分集输管道的能量消耗能够通过对入口与出口处的温度或者压力进行测量、比较得出；另一方面是转油站至脱水站之间的集输管线，这部分的集输管道的能耗能够通过对入口与出口处的能量进行计算得出。
1.2转油站的能量消耗
转油站的能量消耗的构成包括热炉的能量消耗与采暖炉的能量消耗，主要集中在集输介质中。此外，转油站的能量消耗还包括输送泵、掺水泵等电泵消耗的电能。在整个转油站的能量消耗中，燃气的消耗最多。
1.3能耗高，油气损耗高等问题。原油综合含水率高，原油脱水加热过程耗能就变大，脱水加热设备效率低，油气处理过程中挥发和损耗高，这些都导致油气集输系统耗能高。
1.4热负荷分散，产热设备数量多、运行效率低。油田广泛采用的加热炉，平均运行效率低于75%。普遍采用燃烧高能质的石油燃料以获取热能。
1.5生产用电量大，电、热力采用分产、分供的方式，利用率低。即动力或电力几乎全部由电网供给，热能则由小型锅炉和加热炉提供。
2、油气集输系统能耗的现状及原因
目前我国在油气集输系统的节能减排技术方面，也在不断引进先进技术和设备，以提高整个油气集输系统的节能减排水平，但是还是存在着一定的问题，主要表现在损耗和能耗上面，一个是在存放上面损耗过高，一个是由于处理过程造成的能源消耗。对于损耗引起的原因，处理办法是需要在存放时采用密闭性好的系统。而引起油气能耗的原因颇多，不仅与设施设备有关，设备没有定期的检查维修和维护导致的设备老化，设备落后等原因导致了集输系统低于系统平均效率。同时也有处理工艺相对较差等问题引起的能源消耗。
老油气田的地面系统，有相当大的比例是运行10年、甚至20年以上的老系统。随着时间的退役和产出物的变化，这些系统工艺技术不适应、系统能力不平衡、设备管线腐蚀老化等问题越来越多，已经不能完全适应开发的需要。因此，油气集输系统的节能减排工作迫在眉睫。
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3、油气集输系统节能的优化改造措施
3.1 对加热设备的改进
加热炉作为油气集输系统中重要的提供热能的设备，其加热性能会受到各种各样的多方面因素的影响，这些影响因素主要包括加热炉的容量大小、造型构架、排烟的方式与温度以及余热回收的方式和效率等等。为了进一步降低加热炉的能源消耗，我们可以采用最新型的节能技术和方法，将陈旧落后的加热炉设备进行适当的丢弃，尽量使用真空加热炉，选用效率较高的燃烧器；对加热炉的实时监测系统进行更新和优化，加强对加热炉状况的监控，防止紧急的突发事件的发生，调控好炉内的各种工作参数，最大限度降低热能损耗；使用引射式辐射管对加热炉的结构进行深入改造，利用涂层的方法降低加热炉向外的热散失；与此同时，我们还可以寻求更加新型节能的燃料，不断提高开发新燃料的技术水平，找到燃油的最佳替代品。
3.2 采用不加热的集输技术
过去传统的双管掺水工艺集输能够提高油气集输系统的安全稳定性，虽然这种方法非常利于管理，但却要花费相当多的天然气电力。所以，低温集输成了掺水耗气的首选方法。最近这几年来，油气集输流程在不断得到试验和革新，目前在油井的开采领域中，已经开始大量使用不加热进站和采油区计量站不加热外输的方式。此外，我们应该考虑到油田的实际状况，根据油田所处地理环境的不同、开发条件的不同选用适当的不加热集输技术。双管不加热集油指的是将固有水掺管进行停掺，再转换为集管线，根据井口以及计量间的情况进行合理改造，让主管和副管能够同时出油，这样可以随时完成掺水工作，且有利于冬季井下作业的正常运行。单管不加热集输指的是将原本的掺水管线停掺，利用油井的自带压力和温度把油气运输至计量间。
3.3 利用热泵进行余热的回收
热泵能让低温余热不断吸取热量，待到高温时排放出热量余热，这可以高效地回收低温余热，能进一步提升能源资源的利用价值。但现阶段大部分油田的油气集输系统含水率普遍较高，同原油采出液不断增加，这超出了油田集输设备的承载能力，不能完全满足油田的生产要求。因此，我们可以将油气集输系统中的高耗能加热炉进行适当的舍弃，而选用吸收式的热泵机组进行替换，给原油储备系统供给热能。根据实际的使用情况来看，这种方法能较好地应用于油田生产的各类情况，能很好地满足油气集输系统节能的要求，有利于进一步提升油气集输系统节能的性能。
3.4其他方面的措施
转水站在夏天的时候可以不进行掺水作业，根据作业区的实际情况与当时的天气情况对掺水停止的时间进行确定。如果输送的管线比较长的井、边缘井、稠油井等，可以定期使用热水进行冲洗，这种方式能够使系统的运行效率得到提高，实现回压的降低。针对一些比较特殊的井，可以在生产之前利用热水进行提前的清洗，通过这种方法降低井口回压的上升幅度，从而保证正常的生产运行。
总结
油气集输系统是整个油田生产过程中不可或缺的一部分，具有设备繁多、规模庞大的特点，因此油气集输系统的能耗也比较大。通过对油气集输系统的分析与探讨，从中找出了整个系统中能耗较高的部分，针对这些部分提出了有针对性的节能措施。集输管道能耗包括转油站到油井之间、转油站和脱水站之间两部分集输管线的能耗，转油站的能耗包括热量消耗与电能消耗等。通过制定节能措施方案，从而对单井掺水量进行优化；对集输介质进行抽检；对热洗水等剩余能量充分利用等措施能够降低油气集输系统的能耗，提高油田效益。
参考文献
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论文作者:谢文文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：油气论文; 系统论文; 油田论文; 加热炉论文; 消耗论文; 能量论文; 节能论文; 《基层建设》2018年第31期论文;