技術(shù)改進(jìn)助力聯(lián)合站節(jié)能降耗
時(shí)間:2019-08-24 10:29
來(lái)源:
作者:石蓓蓓 江蘇油田
油田開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜 的工程,隨著開(kāi)發(fā) 工作的進(jìn)行,后期 的油井產(chǎn)能會(huì)逐漸 呈下降趨勢(shì),與之相反,綜合含 水量則不斷上升。如此一來(lái),油 田的油氣集輸處理會(huì)損耗更多能 量,如何節(jié)能降耗就成為油田開(kāi) 發(fā)工作的重要研究?jī)?nèi)容。油田采 油管理必須采取措施控制能耗, 提高油田生產(chǎn)效率。
原脫水工藝及問(wèn)題
楊家壩聯(lián)合站是在油田開(kāi)發(fā) 初期階段建立的,其建設(shè)工藝采 用是兩段脫水,第一段脫水以熱 化學(xué)沉降為主要原理,包括沉降 脫水和加熱井排來(lái)液,將原油加 熱到 60℃,再進(jìn)行大罐重力、油 氣分離,實(shí)現(xiàn)沉降脫水。第二段 排水以電化學(xué)為主要原理,在第 一段脫水的基礎(chǔ)上,對(duì)原油施以 再加熱,實(shí)現(xiàn)電脫水。第一段脫 水的效率較高,能夠?qū)崿F(xiàn)原油的 快速脫水、脫氣,適宜開(kāi)采初期 使用,尤其適用于粘度高、質(zhì)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(wèn)題。開(kāi)采后期,一段加熱脫 水會(huì)極大消耗能源,加之原油本 身的含水量較高,加熱爐會(huì)難以 負(fù)荷突然增加的能耗。同時(shí),加 熱污水時(shí),能耗浪費(fèi)情況會(huì)更加 嚴(yán)重,極大降低了熱能的有效利 用率,帶來(lái)更多不必要的浪費(fèi)。
聯(lián)合站能耗嚴(yán)重
楊家壩聯(lián)合站是集輸系統(tǒng)的 重要組成部分,發(fā)揮著不可替代 的作用。聯(lián)合站在實(shí)現(xiàn)其功能性 的過(guò)程中,會(huì)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(guò)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(lián)合站的能耗會(huì) 隨著原油的開(kāi)采數(shù)量增多增加, 降低聯(lián)合站的生產(chǎn)成本必要從降 低能耗入手。通過(guò)上述比例可 知,要想有效降低能耗,就必須 采取相應(yīng)措施較少燃料和電能的 損耗。
改進(jìn)脫水工藝
改進(jìn)脫 水工藝的關(guān)鍵在于 降低熱爐的燃料消耗,實(shí)現(xiàn)這一 目標(biāo)可從兩方面進(jìn)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(jìn)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(dāng)含水量超出 70% 時(shí),原油的乳狀液連續(xù)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(guān)系不大, 因而油水重力沉降受溫度變化的 影響較小。據(jù)此,開(kāi)發(fā)后期可在 井排來(lái)液中加入破乳劑,增加油 井中的游離水含量,進(jìn)而在進(jìn)展 溫度下,將分水器,也就是常溫 游離水脫除器置入其中,進(jìn)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(jìn)行集中處理。
這種工藝具有不耗能的優(yōu) 勢(shì),且能夠增加原油處理的密閉 性。另外,容器設(shè)計(jì)中增加了排 沙裝置,能夠?qū)?lái)液中的一部分 沙 除 掉, 節(jié) 約 了 除 沙 的 資 金 支 出。同時(shí),加熱爐盤管通過(guò)這種 設(shè)計(jì)能夠減少穿漏次數(shù),使用壽 命得以延長(zhǎng),后期大罐除沙的勞 動(dòng)強(qiáng)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(tǒng)時(shí),每臺(tái)設(shè)備的費(fèi)用可高達(dá) 一百六十萬(wàn)元左右。盡管投資費(fèi) 用較高,這樣的脫水工藝能夠極 大 節(jié) 約 燃 料 費(fèi) 用, 每 年 可 超 過(guò) 五百萬(wàn)元,因而兩年內(nèi)投資費(fèi)用 就能收回。同時(shí),由于設(shè)備的使 用壽命是十二年左右,產(chǎn)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(shí)現(xiàn)設(shè)備節(jié)能降耗
楊家壩聯(lián)合站的原油處理設(shè) 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(shè)備的運(yùn)行效率,也要提高 這些設(shè)備的處理能力。 首 先, 一 般 的 聯(lián) 合 站 具 有 75% 左 右 的 運(yùn) 行 效 率, 與 國(guó) 內(nèi) 83% 的 先 進(jìn) 水 平 相 比 有 一 定 差 距,與同行業(yè)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(fā)展?jié)摿?。爐效低主要 是因?yàn)殂懪茻嵝实?,同時(shí)也與 操作不當(dāng)導(dǎo)致過(guò)剩空氣系數(shù)和排 煙損失較大有關(guān)。為此,聯(lián)合站 應(yīng)以高效爐取代低效爐,利用自 動(dòng)空氣調(diào)節(jié)器控制過(guò)剩空氣系數(shù), 降低排煙溫度,讓燃料充分燃燒, 將循環(huán)水管、翅片管等加入煙管 內(nèi)以降低排煙損失。 其次,沉降罐不具備保溫功 能,散熱時(shí)會(huì)帶來(lái)熱能損失,不 但使沉降溫度降低,還造成了燃 料的額外浪費(fèi)。聯(lián)合站應(yīng)增加沉 降罐的保溫效果,在應(yīng)用常溫游 離脫水工藝之后,應(yīng)盡可能選擇 導(dǎo)熱系數(shù)較小的保溫材料。以提 高熱能利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的 目標(biāo)。 另外,油水泵的運(yùn)行效率直 接影響著電能的消耗量。銘牌效 率低、運(yùn)行效率低、管網(wǎng)效率低 會(huì)增加泵的耗電量。
聯(lián)合站應(yīng)根 據(jù)生產(chǎn)量的變化,對(duì)動(dòng)力設(shè)備進(jìn) 行適時(shí)地更換或調(diào)整,以免余量 過(guò)大;聯(lián)合站也應(yīng)使用新型的高 校油水泵;聯(lián)合站應(yīng)將調(diào)速技術(shù) 應(yīng)用到油水泵上,確保機(jī)泵在運(yùn) 轉(zhuǎn)過(guò)程中的實(shí)際排量與轉(zhuǎn)速是相 適應(yīng)的,從而在保護(hù)設(shè)備的基礎(chǔ) 上,提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn) 電能的節(jié)約。 經(jīng)濟(jì)的發(fā)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(kāi)發(fā)過(guò)程必須盡 可能減少不必要的能源浪費(fèi)。開(kāi) 發(fā)后期,綜合能耗會(huì)與原油含水 量成正相關(guān)關(guān)系,楊家壩聯(lián)合站 應(yīng)在脫水環(huán)節(jié)降低能耗,一方面 降低燃料的消耗,另一方面節(jié)約 電能,通過(guò)節(jié)約資源、降低損耗 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。