集输系统能耗现状及节能潜力分析(张法斌)

油气集输系统能耗现状及节能潜力分析

张法斌梁琳琳

摘要：建设节约型企业是油田可持续发展之需。本文结合南站油气集输工作实际，从系统能耗的三个主要方面分析了能耗现状，发现存在问题，找到解决办法，从而论证出节能降耗存在的较大潜力。

关键词：油气集输系统能耗系统效率潜力分析建议

一、概述：

建设节约型企业是油田可持续发展之需。油田70%以上能耗量集中在机采、注水、集输、加热炉、锅炉等五大系统。其中油气集输系统的能耗主要包括电能消耗、药剂消耗、燃料消耗三部分，其中各部分所占比例为6%、26%、68%。

南站集输系统目前共有接转站9座，多功能罐2台、加热炉4台、锅炉6台，日处理液量1.5×104m3。近年来，随着接转站流程改造，设备的更新，使油气集输处理能力及处理效率有了很大提高。2010年下半年至2011年上半年，对集输系统部分流程进行优化，部分泵设备进行更新，系统效率有效得到提高，节约电能消耗200kW·h/d，节约天然气2000m3/d。

二、系统能耗现状及存在问题：

由下表可知：2011年上半年南站集输系统能耗合计费用为633.33万元，其中电能消耗39.22万元，药剂消耗167.4万元，原煤消耗426.71万元。

2011年上半年集输系统能耗统计表

接转站

接转量输油耗量

合计费用

（万元）液量

（104m3）

油量

（t）

污水量

（104m3）

耗药剂

（t）

输油耗电

（104kW·h）

耗煤量

（t）

2# 13.80 38992 83.68 11.61 8.15 0.00 18.74 3# 16.32 35245 44.28 13.00 8.00 0.00 20.19 4# 11.37 28939 18.56 10.83 7.03 0.00 17.07 5# 19.22 38399 76.64 13.60 8.00 0.00 20.86 M120 16.00 40864 21.13 11.96 2090.80 188.88 M137 14.54 26311 40.35 7.00 1689.50 176.71 M138 7.07 37404 39.48 5.11 1909.10 190.87 合计98.32 246155 223.15 150.00 55.25 5689.40

633.33 合计费用（万元）167.40 39.22 426.71

1．电能消耗现状及存在问题

南站集输系统耗电设备包括外输螺杆泵45台、离心泵21台、计量泵7台，

合计功率为2475kW 。随着油田含水上升，集输设备会不断增加，电能消耗将不

断增加，节能降耗工作重点要放在集输泵配套的电机上。

部分耗电设备没有计量是存在的重要问题。如计量站、点的集输螺杆泵均没

有计量，仍是粗放式管理。

2．药剂消耗现状及存在问题

南站集输系统有二号、三号、四号、五号、M120、M137、M138接转站外

输加破乳剂，药剂量随原油含水及粘度变化而变化。2011年上半年集输系统破

乳剂消耗剂量为828kg/d ，合计为150t 。随着油田开发力度的加大，稠油含量不

断上升，达到25%以上，药剂消耗量也将不断增加，只有不断提高药剂破乳效果

才能控制药剂消耗。

存在问题是药剂使用效果在使用单位得不到体现，工作难开展。

3．燃料消耗现状及存在问题

南站集输系统燃料消耗设备包括锅炉6台，每天耗煤量为31.43t ；水套加热

炉4台；多功能罐2台。主要消耗在原油、掺水温度提升中。

存在问题是能量利用率低，部分能量浪费。

三、节能潜力分析及建议

1．电能消耗的节约潜力及建议

(1)集输系统外输设备老化，泵效低，节能降耗仍有潜力。输油泵率是影响

电能消耗的重要因素，提高泵效能大大降低电能消耗。

泵率η=Pa

Pu ×100% Pu —泵输出功率

Pa —泵轴功率

由该公式可以看出： 在泵轴功率一定的情况下，提高泵输出功率是提高泵

率的唯一途径。

在泵的进出口压力高度差及动能差可以忽略的情况下，用如下公式计算泵输

出功率

Pu=（P2-P1）×Q ·10-3

P2、P1—泵出口、进口压力，Pa

Q—泵的实际排量，m3/s

由该公式可以看出：在一定压差下，提高泵的实际排量可以提高泵输出功率，即在泵轴功率一定、外输压差一定的情况下，泵的实际排量决定泵效。

随着设备的老化，泵配件损坏越来越严重，各配件的密封性越来越差，同等电能消耗的情况下泵排量已经远远低于正常水平，故根据泵效实测数据逐步改善集输系统设备是首要任务。

(2)输油泵配用电机为普通耗能电机，存在节能潜力。

南站集输系统用泵73台，配用电机大部分为普通能耗电机，其余为调速电机。建议将普通能耗电机及调速电机改为永磁节能电机，电能消耗将有大幅减少。根据机采系统节能措施中，将普通电机或调速电机改为永磁电机，每天每台电机节约电耗为80kW·h。所以在外输泵配用电机方面存在着较大节能潜力。

2．药剂消耗的节约潜力

对于集输系统药剂的使用，接转站只用使用权，效果在联合站交油过程得到体现。药剂用量是采油厂工艺所根据联合队外输实际情况随时调节。只有均匀加药，使药剂与原油充分混合，提高破乳效果，才能节约药剂。

现在加药方式为笼统加药，外输管线直接加药，在原油输送过程中药剂可以与原油充分混合。所以药剂消耗的节约潜力很小。

3．燃料消耗节约潜力及建议

南站集输系统燃料消耗分为燃烧天然气、燃烧原煤跟天然气两用。M120、M137、M138锅炉为煤气两用，其他为燃烧天然气。天然气为自产能源，原煤为外购能源。

（1）天然气节约潜力及建议

天然气主要消耗在掺水循环集输系统，如四号、M120、M137、138接转站。四号接转站为燃烧天然气高效水套加热炉，上半年燃烧天然气37.2×104m3。四号接转站日均产气量为3000m3以上。冬季日用气量为3000m3,已达到产量上限，且掺水峰值时每天有800m3天然气缺口。夏季日用气量为800m3左右，因为没有压缩设备，剩余2200m3天然气（折合4t原煤）排入大气中，造成资源浪费，且不合安全环保规范。

建议在四号接转站安装压缩机一台，铺设二号接转站至四号接转站天然气专