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 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 关键词关键词 油气集输系统 能耗 系统效率 潜力分析 建议 一 概述 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 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 接转量输油耗量 接转站 液量 104m3 油量 t 污水量 104m3 耗药剂 t 输油耗电 104kW h 耗煤量 t 合计费用 万元 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 M12016 00 40864 21 13 11 96 2090 80 188 88 M13714 54 26311 40 35 7 00 1689 50 176 71 M1387 07 37404 39 48 5 11 1909 10 190 87 合计 98 32 246155 223 15 150 00 55 25 5689 40 合计费用 万元 167 4039 22426 71 633 33 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 100 Pa Pu 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 专用玻璃钢管线 冬季从二号接转站输送天然气至四号接转站 提高四号接转 站掺水及外输油温度 并将采油二队 9 口生产井联入升温掺水系统 从而降低 生产井回压 降低生产负荷 减少电能消耗 夏季从四号接转站输送天然气至 联合队 每天节约原煤 4t 年节约原煤 1500t 约合 109 5 万元 2 原煤节约潜力及建议 原煤主要消耗在 M120 M137 M138 接转站的 6 台锅炉 能量主要消耗在换 热器设备及原油 掺水的温度提升中 原煤节约潜力就在提高锅炉的原煤燃烧 效率 换热设备的换热效率及掺水量的减少 提高锅炉的原煤燃烧效率主要手段为保证分层燃烧装置均匀下煤 只有 下煤均匀 原煤才能燃烧充分 释放全部热量 锅炉烟囱余热的浪费同样影响锅炉的效率 如何利用鼓风 引风使得原煤 充分燃烧 又不让热量通过烟囱浪费是节约原煤的突破口 换热设备的换热效率大大影响热能的消耗 即影响着原煤的消耗 如何 保证换热器的最大换热效率是节能降耗工作的重中之重 建议 第一 换热器定期清洗是提高换热器换热效率的唯一途径 利用换热器入 口 出口的压力表找到清洗的合理时间 既不影响其寿命又提高了换热效率 第二 提高掺水水质 降低换热器腐蚀结垢的速度 集输系统掺水换热器 腐蚀结垢问题比较严重 部分盘管已经因为腐蚀结垢而封堵 造成换热效率大