項勇姬瑞梁曉亮許明飛蔣華

（1.大港油田采油工藝研究院；2.大港油田企管法規(guī)處；3.大港油田灘海開發(fā)公司）

大港小集“雙高”油田節(jié)能技術(shù)的集成應(yīng)用

項勇1姬瑞2梁曉亮1許明飛1蔣華3

（1.大港油田采油工藝研究院；2.大港油田企管法規(guī)處；3.大港油田灘海開發(fā)公司）

針對大港小集油田的開發(fā)能耗現(xiàn)狀及現(xiàn)存工藝的不足、設(shè)施老化腐蝕嚴(yán)重、運行能耗高、系統(tǒng)維護(hù)成本高等問題，根據(jù)采油、集輸、摻水、注水、供配電等系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的不同情況，通過小功率電泵電機(jī)技術(shù)、復(fù)式永磁電機(jī)節(jié)能型抽油機(jī)、注水井智能調(diào)控、泵到泵輸送、管道射流除垢、油井軟件計量技術(shù)、單管常溫輸送、節(jié)能變壓器、節(jié)能控制柜一系列新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的集成應(yīng)用，有效降低了“雙高”油田的系統(tǒng)能耗。通過以上節(jié)能技術(shù)的集成應(yīng)用，小集油田的綜合能耗大幅降低，項目實施后預(yù)計年節(jié)電4 1 3.8×1 04k W h，降低原油損失1 0 4.3 t。節(jié)能改造后單位綜合能耗比改造前減少了1 5 3 0.0 t標(biāo)準(zhǔn)煤，降低了8.5%。

機(jī)采 集輸 注水 供配電 節(jié)能降耗

引言

小集油田是典型的斷塊油田，油田區(qū)塊零散，各區(qū)塊、各油層原油物性差異較大。目前，小集油田經(jīng)過40多年的開發(fā)，綜合含水高達(dá)8 8.2%，已經(jīng)進(jìn)入高含水開發(fā)后期，地面工藝適應(yīng)性差，生產(chǎn)設(shè)施腐蝕老化嚴(yán)重，系統(tǒng)能耗和生產(chǎn)成本逐年攀升，油田開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

小集油田注水、集輸、機(jī)采等主要生產(chǎn)設(shè)備141臺，裝機(jī)總功率17176k W，其中：注水泵34臺，總裝機(jī)功率5 58 0k W，2009年注水耗電2331.8×104k W h，注水單耗平均為9.18k W h/m3，系統(tǒng)效率為52.1%；輸油、摻水泵10臺，總裝機(jī)功率579 k W，其中，摻水系統(tǒng)2009年生產(chǎn)累計耗電量75.3×104k W h；各種加熱爐5臺，總裝機(jī)功率6 060 k W，集輸系統(tǒng)2009年生產(chǎn)累計耗氣量約3.8 4×104m3（標(biāo)況），摻水單耗平均為2.33k W h/m3；抽油機(jī)48臺，總裝機(jī)功率2115 k W，電泵44臺，總裝機(jī)功率2 8 42 k W，2009年機(jī)采耗電2 796.3×104k W h，機(jī)采產(chǎn)液單耗為14.9k W h/m3，系統(tǒng)平均效率為29%。2009年小集油田共消耗各種能源18000t標(biāo)準(zhǔn)煤，能源消耗以電力、天然氣為主。

1 小集油田存在的主要問題

隨著油田進(jìn)入高含水開發(fā)期，油井的產(chǎn)液性質(zhì)發(fā)生了較大改變，而油田依然沿用開發(fā)初期（低含水期）的雙管摻水、單管加熱集油工藝和生產(chǎn)方式，不能適應(yīng)油田高含水開發(fā)期生產(chǎn)需要，地面系統(tǒng)存在著高成本、高能耗、腐蝕老化嚴(yán)重、安全環(huán)保隱患大等問題，給油田生產(chǎn)經(jīng)營、安全環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。地面系統(tǒng)存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1）機(jī)采系統(tǒng)配套不合理，生產(chǎn)載荷大、周期短、能耗高。小集油田屬于稠油油田，油井具有原油物性差、液面深等特點，地層日產(chǎn)液量低于10m3的抽油機(jī)井23口，平均單井日產(chǎn)液5.44 m3，平均日產(chǎn)油2.7t，平均泵效27.5%。泵掛深（2140.3m）造成生產(chǎn)載荷大，平均能耗高達(dá)311 k W h/d。同時，電泵井電機(jī)功率偏高，能耗相對較高。

2）地面系統(tǒng)復(fù)雜龐大，能耗高。地面布局采用三級布站方式，布站級數(shù)多，單井工藝流程長，并且油井采用雙管摻水集輸流程，地面系統(tǒng)復(fù)雜龐大，造成了系統(tǒng)效率低、能耗高、運行成本高。特別是采用雙管摻熱水集油工藝，摻水系統(tǒng)年摻水量36.5×104m3，年耗電75.3×104k W h。

3）集輸系統(tǒng)設(shè)施腐蝕老化嚴(yán)重，系統(tǒng)安全、環(huán)保隱患大。小集油田經(jīng)過40多年的開發(fā)，地處農(nóng)田、村莊，地面系統(tǒng)主要設(shè)備及管網(wǎng)經(jīng)過多年的運行已進(jìn)入更新維護(hù)高峰期，同時，由于地面系統(tǒng)運行時間長，油井產(chǎn)出液中污水礦化度高，且含有H2S等，已建地面系統(tǒng)腐蝕老化、結(jié)垢嚴(yán)重，管道每月平均漏失率高達(dá)0.3次/k m，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)。

4）注水系統(tǒng)龐大、輸送環(huán)節(jié)多，能耗損失嚴(yán)重。小集油田注水系統(tǒng)采用注水泵站—配水間—注水單井的布站模式，由于輸送過程中流程長、環(huán)節(jié)多，存在配水間節(jié)流、長距離管道摩阻較大等問題。同時，由于該油田污水礦化度較高，管網(wǎng)普遍存在結(jié)垢現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，該油田結(jié)垢比較嚴(yán)重的注水管道有17條14.7k m，這些結(jié)垢的注水管道實際管損達(dá)到了2.2M Pa，是正常管損的11倍，使注水站泵壓平均上升了2.0M Pa，每年多耗電量92.0×104k W h。

5）電力系統(tǒng)設(shè)備老化，線徑不合理，導(dǎo)致?lián)p耗大，不利于安全經(jīng)濟(jì)運行。小集油田電力線路目前有9個生產(chǎn)線路分支運行時間長，線路上的導(dǎo)線、絕緣子、跌落熔斷器、避雷器、開關(guān)等老化嚴(yán)重，故障停電次數(shù)每年持續(xù)增長，多次發(fā)生停電故障，嚴(yán)重影響了該地區(qū)的油井生產(chǎn)；且因?qū)Ь€線徑細(xì)，線路接點處虛接氧化嚴(yán)重，導(dǎo)致?lián)p耗大，不利于安全經(jīng)濟(jì)運行。共有S7及以下非節(jié)能型變壓器44臺，其中抽油機(jī)用非節(jié)能型14臺，電泵井用非節(jié)能型30臺。

2 節(jié)能技術(shù)在小集油田中的應(yīng)用

技術(shù)方案：規(guī)模推廣成熟的節(jié)能新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，降低小集油田的系統(tǒng)能耗，節(jié)約成本，提高油田的整體開發(fā)效益。

1）機(jī)采系統(tǒng)：應(yīng)用小功率電泵電動機(jī)技術(shù)、復(fù)式永磁電動機(jī)節(jié)能型抽油機(jī)，降低機(jī)采系統(tǒng)的能耗。

2）供注水系統(tǒng)：應(yīng)用注水井智能調(diào)控、泵到泵輸送、管道射流除垢等技術(shù)，優(yōu)化簡化供注水工藝。

3）集輸系統(tǒng)：應(yīng)用軟件計量技術(shù)、單管常溫輸送、一體化就地切水回?fù)降燃夹g(shù)，優(yōu)化簡化集油工藝。

4）電力系統(tǒng)：應(yīng)用ETA P軟件的潮流計算實施供配電線路改造、配套節(jié)能變壓器、節(jié)能控制柜，改善供配電系統(tǒng)的運行狀況，降低系統(tǒng)能耗。

2.1 降低機(jī)采系統(tǒng)能耗

2.1.1 小功率電泵電動機(jī)節(jié)能技術(shù)

針對電泵機(jī)組能耗高的問題，為了充分利用電動機(jī)的額定負(fù)載能力，減少功率損耗，研發(fā)了37.5 k W h低功率節(jié)能電泵，主要是對電泵葉輪加工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)：

1）葉導(dǎo)輪寬流道設(shè)計及優(yōu)化泵型：由于黏度的影響會使泵的效率降低是離心泵的固有特性，作為彌補，寬流道設(shè)計是較好的選擇。

2）葉導(dǎo)輪水利角度的優(yōu)化改進(jìn)：可在相同排量的條件下，提高揚程，降低單級葉輪功率消耗，客觀上表現(xiàn)為摩擦阻力的減小。

技術(shù)改進(jìn)使單片葉輪的揚程由5 m提高到6.3 m，在滿足揚程要求的前提下，具有單節(jié)潛油電動機(jī)長度縮短（2～5 m）、配套電動機(jī)功率減?。?7.5 k W）、電動機(jī)外徑縮?。?16mm、118mm降至107mm、114 mm）等優(yōu)點。同時小功率電動機(jī)的額定電流較低，電動機(jī)運行電流低，電纜電流也隨之下降，可適當(dāng)減小電纜截面積，既能保證機(jī)組的長期安全運行，又可以降低電纜采購成本。

2.1.2 復(fù)式永磁電動機(jī)抽油機(jī)

該抽油機(jī)應(yīng)用了稀土永磁同步電動機(jī)的尖端技術(shù)，及永磁同步電動機(jī)專用變頻控制裝置,甩掉了傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)的減速、換向等復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，沖速降低為1~3min-1，沖程可達(dá)到7m以上（在規(guī)定范圍內(nèi)沖程、沖速無級可調(diào)），具有結(jié)構(gòu)簡單、提效增液、易操作、免維護(hù)、高效節(jié)能等良好性能。

2.2 降低供注水系統(tǒng)的能耗

2.2.1 注水井智能控制技術(shù)

注水井智能控制技術(shù)是在注水井井口進(jìn)行信息采集、數(shù)據(jù)計算、自動控制一體化的技術(shù)研究，注水井上的工作參數(shù)通過無線G PRS通信方式將其傳送到數(shù)據(jù)處理點（中心監(jiān)控室）。數(shù)據(jù)處理點對采集點傳送的數(shù)據(jù)，通過單井工況監(jiān)測、液量自動計量及分析優(yōu)化軟件，實現(xiàn)實時生產(chǎn)井?dāng)?shù)據(jù)管理、注水井工況診斷、注水井工況宏觀管理與評價決策。實現(xiàn)了注水井就地自動控制和遠(yuǎn)程調(diào)控，日注水流量控制在日配注量±3%以內(nèi)。通過該技術(shù)的應(yīng)用，對現(xiàn)有的注水工藝進(jìn)行優(yōu)化簡化，注水系統(tǒng)采用了注水站→配水間→水井的二級布站工藝，簡化優(yōu)化后，采用了注水泵站→注水井的工藝模式，取消了配水間，注水系統(tǒng)管網(wǎng)大幅縮減，平均減少了41%。

2.2.2 管道射流除垢技術(shù)

管道射流除垢技術(shù)是以水為介質(zhì)，通過專用設(shè)備系統(tǒng)使水生產(chǎn)多束、多角度、強度各異的高壓水射流，對被清洗設(shè)備內(nèi)結(jié)垢和附著物以及堵塞物進(jìn)行徹底的切削、破碎、擠壓、沖刷，達(dá)到完全清洗的目的。油田注水系統(tǒng)輸送的介質(zhì)為地層采出的污水，礦化度較高，造成注水管道結(jié)垢嚴(yán)重，管道內(nèi)徑縮小、輸送摩阻增大、輸送能力下降，從而增加了注水泵站的外輸壓力，造成電能的浪費。

針對小集油田注水管道垢質(zhì)堅硬、通徑狹小的困難，試驗推廣“射流除垢”工藝，有效地解決了水質(zhì)的二次污染問題，除垢管道平均壓損由除垢前的1.9M Pa降至0.5 M Pa，消除了污水在輸送過程中的二次污染。

2.2.3 泵到泵輸送工藝

針對供水工藝流程環(huán)節(jié)較多、流程長、能耗高，存在二次污染等問題，大港油田優(yōu)化形成了泵到泵供水工藝技術(shù)，取消了接收水罐、喂水泵工藝，縮短了供水工藝流程。

2.3 集成應(yīng)用集輸系統(tǒng)優(yōu)化簡化配套技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能降耗

2.3.1 油井生產(chǎn)信息采集與處理技術(shù)

長期以來，油井計量方式?jīng)Q定了地面集油系統(tǒng)的工藝流程和井站布局形式，大港油田一直沿用傳統(tǒng)的分離器量油技術(shù)，這就決定了地面集輸系統(tǒng)的三級布站模式，要實現(xiàn)地面工藝的優(yōu)化簡化，撤消計量站、配水站，解決油水井的計量是關(guān)鍵。為此，大港油田通過多年的技術(shù)攻關(guān)與現(xiàn)場試驗，在抽油機(jī)井、螺桿泵井、電泵井和自噴井的在線遠(yuǎn)傳計量方面獲得了突破。同時，在解決注水井的井口計量問題上也獲得了成功，解決了系統(tǒng)優(yōu)化簡化的瓶頸技術(shù)，為撤消計量站奠定了基礎(chǔ)。

1）抽油機(jī)井生產(chǎn)信息采集與處理技術(shù)

抽油機(jī)井生產(chǎn)信息采集與處理技術(shù)主要是依據(jù)抽油機(jī)深井泵工作狀態(tài)與油井產(chǎn)液量變化關(guān)系，即把有桿泵抽油系統(tǒng)視為一個復(fù)雜的振動系統(tǒng)，該系統(tǒng)在一定的邊界條件和一定的初始條件（如周期條件）下，對外部激勵（地面功圖）產(chǎn)生影響（泵功圖）。然后對此泵功圖進(jìn)行分析，確定泵的有效沖程、泵漏失、充滿程度、氣影響等，計算泵排量，進(jìn)而求出地面折算有效排量[1]。

通過對功圖法量油技術(shù)的計算模型和現(xiàn)場56口試驗井進(jìn)行對照分析，發(fā)現(xiàn)功圖計算公式中的邊界條件將直接影響軟件計量誤差，對其進(jìn)行了改進(jìn)和完善，充分考慮有效沖程、泵漏失、沖滿程度、氣體影響、原油物性、井身結(jié)構(gòu)、泵掛深度等因素，現(xiàn)場試驗的計量相對誤差達(dá)到了10%以內(nèi)。

2）電泵井生產(chǎn)信息采集與處理技術(shù)

在利用功圖法計量的平臺上，采用壓差法進(jìn)行液量計算，解決了電泵井在線計量的瓶頸問題。主要是根據(jù)動態(tài)參數(shù)：嘴前壓力P1（油壓）、嘴后壓力P2（回壓），三相電流I1、I2、I3，電壓U和功率因數(shù)cosφ；靜態(tài)參數(shù)：油嘴直徑d、生產(chǎn)氣液比Rs；利用多相流油嘴節(jié)流模型，電泵、電纜能耗模型，配合舉升數(shù)學(xué)模型加以修正和擬合，計算出電泵井的混合流體流量，再用流量標(biāo)定系數(shù)k計算得到電泵井井口折算體積流量。在10口電泵井上進(jìn)行的現(xiàn)場試驗取得了成功，現(xiàn)場試驗表明，其誤差在5%以內(nèi)，達(dá)到了現(xiàn)場生產(chǎn)的計量精度要求。

3）螺桿泵井生產(chǎn)信息采集與處理技術(shù)

在開展螺桿泵井的遠(yuǎn)傳在線計量技術(shù)研究時，國內(nèi)外也沒有可借鑒的成熟技術(shù)，通過采用容積法計量技術(shù)成功解決了這一技術(shù)瓶頸，從而掃清了油井計量問題的最后一個障礙。主要是根據(jù)動態(tài)參數(shù)：轉(zhuǎn)速S，三相電流I1、I2、I3，電壓U，功率因素cosφ，扭矩M，載荷P；靜態(tài)參數(shù)：生產(chǎn)氣液比Rs；利用力學(xué)計算數(shù)學(xué)模型和功耗計算數(shù)學(xué)模型擬合，計算出螺桿泵井的地面標(biāo)準(zhǔn)狀況下的產(chǎn)液量。在西一轉(zhuǎn)的2口螺桿泵井上進(jìn)行了試驗，試驗表明其計量誤差在5%以內(nèi)，達(dá)到了現(xiàn)場計量的技術(shù)指標(biāo)要求。

4）油井生產(chǎn)信息采集與處理系統(tǒng)的功能拓展

針對油井生產(chǎn)信息采集與處理系統(tǒng)功能的單一性，為了方便油井生產(chǎn)動態(tài)分析和油井的實時監(jiān)控，在該系統(tǒng)平臺上又拓展了新型單井遠(yuǎn)程在線計量系統(tǒng)的功能，并與油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。遠(yuǎn)程計量軟件功能拓展后，通過客戶端平臺，實現(xiàn)了油井的遠(yuǎn)程生產(chǎn)參數(shù)（電壓、電流、功率、電量、載荷、沖速、沖程、井口壓力、開停井時間）的監(jiān)控、查詢、檢索、統(tǒng)計、分析以及故障報警等，形成了較為完整的在線遠(yuǎn)程計量信息系統(tǒng)管理平臺。

通過該技術(shù)的應(yīng)用，集油系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的布站模式，取消了計量站，減少了一級布站，優(yōu)化了地面布局，采用一級、一級半或二級布站，達(dá)到了簡化集輸工藝流程、降低工程改造投資以及減少土地占用量的目的。

2.3.2 油井單管常溫輸送技術(shù)

單管常溫集輸技術(shù)就是利用油井自身的能量和溫度，通過應(yīng)用特殊管材、加藥降黏，采用串接、T接、樹狀、環(huán)狀工藝流程，以及通過延伸集輸干線縮短單井管道長度，來實現(xiàn)油井在常溫[2]不加熱的情況下保證油井正常集輸?shù)囊豁椆に嚰夹g(shù)。結(jié)合流變性研究，通過對單井含水油流變性分析及單井集輸界限的優(yōu)化研究，掌握了高凝中低黏、高凝高黏、高凝稠油、低凝稠油以及低凝高黏、低凝中低黏原油的流動特性，確定了油田各類典型井實施停摻不加熱集輸技術(shù)界限，為現(xiàn)場實施集輸系統(tǒng)工藝優(yōu)化簡化提供了科學(xué)依據(jù)。

2.4 配套節(jié)能變壓器、節(jié)能控制柜降低電力系統(tǒng)損耗

2.4.1 電力線路經(jīng)濟(jì)運行及基于E T A P軟件的潮流計算

電力線路上的電阻要消耗電能，線路截面越大，線路電阻越小，消耗的電能也就越小，但線路的投資會增加，因此要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益，確定合理的經(jīng)濟(jì)電流密度。通過潮流計算，找出所有線路的電流密度，對達(dá)不到經(jīng)濟(jì)電流密度的線路通過增大截面積、調(diào)整負(fù)荷、無功補償?shù)却胧?，使線路達(dá)到經(jīng)濟(jì)運行水平。通過ETA P電力分析軟件可以為判斷、分析變壓器、電力線路的經(jīng)濟(jì)運行、無功補償?shù)膬?yōu)化配置提供依據(jù)，在目前線路投資和電價水平下，經(jīng)濟(jì)電流密度范圍確定為（0.3~0.6）A/mm2。

2.4.2 電力變壓器經(jīng)濟(jì)運行

S11型變壓器是新型的節(jié)能變壓器，是目前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的油浸式變壓囂。它與同容量的S7型變壓器相比，具有空載損耗少、負(fù)載損耗小和空載電流百分比小等優(yōu)點，是目前應(yīng)用較為廣泛、技術(shù)成熟的節(jié)能變壓器，主要表現(xiàn)在：其空載損耗和負(fù)載損耗相比SJ、SL型變壓器大大降低，經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)也有所下降，S11系列變壓器是目前油田在用變壓器中最節(jié)能的變壓器，其空載損耗比SJ下降60%以上，負(fù)載損耗比SJ下降30%左右；S11系列變壓器為免維護(hù)產(chǎn)品，日常維護(hù)費用大大降低。

2.4.3 節(jié)能型標(biāo)準(zhǔn)化控制柜

地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化實施后，每口油井需要增加1臺計量遠(yuǎn)傳柜，而小集油田原有的油井統(tǒng)一安裝了1臺專用電力計量柜，加上原來的抽油機(jī)啟動柜，每口油井需配備3臺柜子。出于防盜的需要，這3臺柜子都需要裝到固定的石板房中，為此不僅造成石板房中空間狹小、擁擠，無法正常檢查和維修，而且計量、保護(hù)用元器件重復(fù)，電纜加長，自身損耗也非常大。鑒于這種情況，大港油田開發(fā)研制了集以上3種柜子功能為一體的多功能標(biāo)準(zhǔn)化控制柜，不僅解決了石板房內(nèi)空間狹小問題，而且由于元器件經(jīng)過簡化和優(yōu)化，自身損耗也減少。同時該多功能啟動柜根據(jù)電力計量結(jié)果內(nèi)置了低壓補償電容，達(dá)到了節(jié)能的目的。根據(jù)現(xiàn)場檢測，每臺控制柜可節(jié)電12k W h/d。

3 實施效果

3.1 機(jī)采系統(tǒng)

1）通過5口井應(yīng)用小功率電泵電動機(jī)技術(shù)，電動機(jī)功率從53.8k W下降到37.5 k W，日耗電從5 8 07k W h下降到5 035 k W h，日節(jié)電772k W h。年累計節(jié)電33.3×104k W h，節(jié)約電費24萬元（電費按0.72元/k W h計算）。

2）將10臺游梁抽油機(jī)更換為復(fù)式永磁電動機(jī)抽油機(jī)。日節(jié)電479k W h，綜合節(jié)電率達(dá)18.8%，年節(jié)電16.8×104k W h，節(jié)約電費12.07萬元。

3.2 供注水系統(tǒng)

1）應(yīng)用注水井智能調(diào)控技術(shù)，對小集油田注水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化簡化，撤銷配水間，縮短注水管道，降低管損。項目實施后，各類注水管道總長度減少11.1 k m，總長度減少40%，減少配水間8座，注水管網(wǎng)減小沿程壓力損失1.05 M Pa，年減少耗電量8 2.4×104k W h，注水單耗降低0.23k W h/m3，管網(wǎng)效率提高3%，系統(tǒng)效率提高2%，減少工程維護(hù)、改造投資48 8.2萬元。

2）實施小一污泵到泵改造，將小一污供水泵→小一注1 000m3儲水罐→各泵房的工藝簡化為喂水泵→注水泵直接供水，年節(jié)電37.5×104k W h，節(jié)約費用27萬元。同時，改造后消除了注水儲罐對水質(zhì)的二次污染，污水的含油與懸浮物指標(biāo)明顯降低。

3）應(yīng)用管道射流除垢技術(shù)，對小集油田30條注水管道（25.3k m）進(jìn)行除垢，除垢管道平均壓損由除垢前的1.9M Pa降至0.5 M Pa，年減少耗電量92×104k W h，同時，降低了污水在輸送過程中的二次污染。

3.3 集輸系統(tǒng)

1）通過應(yīng)用油井軟件計量技術(shù)，對小集油田集輸系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，撤銷計量站，縮短集輸流程。實施后，單井集油管道縮短11 160m，油井回壓平均降低0.05 M Pa；年減少耗電量5.5×104 k W h，節(jié)約電費4.0萬元，減少工程維護(hù)及改造投資549.6萬元。

2）通過采用就地切水、就地回?fù)郊坝途?、T接技術(shù)后，降低油井井口回壓，摻水管道縮短15340m，停運摻水系統(tǒng)管道1 900m，油井摻水量由原8 8 0m3/d降至520m3/d，減少了360m3/d，年節(jié)約摻水運行費用8.9萬元。關(guān)停20k W電加熱裝置3臺，年節(jié)約電費43.2×104k W h，節(jié)約資金31.1萬元。同時，降低了小一聯(lián)三相分離器處理量，避免小一聯(lián)摻水系統(tǒng)的循環(huán)往復(fù)輸送，小一聯(lián)合站年減少加藥量3.2t，年節(jié)約藥劑費3.2萬元。

3）采用單管常溫輸送技術(shù)，配套油井串、T接技術(shù)，年減少耗電量2.9×104k W h，節(jié)約電費2.1萬元。

4）管網(wǎng)漏失次數(shù)明顯降低，減少管網(wǎng)維護(hù)及污染賠償費用12萬元。

3.4 電力系統(tǒng)

1）供配電線路改造：對小集油田9條生產(chǎn)分支進(jìn)行改造，新建6k V分支線路6k m，新建200 k VA箱式變21座，電容臺3座。完善5組高壓電容器1 500k v a r，18 13線路功率因數(shù)由0.8 5提高到0.93，18 17線路功率因數(shù)由0.8 7提高到0.92，18 12線路功率因數(shù)由0.9提高到0.93，日節(jié)電1 000 k W h，年節(jié)電36×104k W h。同時解決了分支老化等運行隱患，提高了整體運行安全性和可靠性。

2）配電變壓器改造：共計改造變壓器44臺。日降低空載損耗958 0k W h，年可節(jié)電42.2×104k W h，折合電費30.4萬元。小集油田所有電力變壓器全部更新為節(jié)能型變壓器，有效地保證了油井的節(jié)能與安全運行，減少了變壓器損耗與線路損耗。

3）配套節(jié)能控制柜：共計安裝節(jié)能控制柜13臺。日節(jié)電611 k W h，年節(jié)電22×104k W h，折合電費15.9萬元；同時，低沖速稠油井在調(diào)參、降電量、延周期上取得了較好的效果。

通過以上節(jié)能技術(shù)的集成應(yīng)用，小集油田的綜合能耗大幅降低。項目實施后預(yù)計年節(jié)電413.8×104k W h，節(jié)約原油損耗104.3t。節(jié)能改造后單位綜合能耗比改造前減少了1 530.0t標(biāo)準(zhǔn)煤，降低了8.5%。

4 取得的經(jīng)驗與認(rèn)識

4.1 工藝的優(yōu)化簡化是實現(xiàn)“雙高”油田節(jié)能降耗的基礎(chǔ)

小集油田是典型的“雙高”油田，通過小集油田的地面優(yōu)化簡化，地面建設(shè)規(guī)模大幅度降低，地面管網(wǎng)減少50%以上，撤銷了計量站，減停部分摻水，縮短油水管網(wǎng)和工藝流程，這不僅降低了生產(chǎn)運行成本和系統(tǒng)運行維護(hù)費用，而且節(jié)約了工程建設(shè)投資，節(jié)能降耗效果顯著。

4.2 集成應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料是節(jié)能降耗的關(guān)鍵

工藝的不適應(yīng)、設(shè)備的老化是造成小集油田運行能耗高的主要因素，解決問題的關(guān)鍵是要充分依靠技術(shù)的進(jìn)步，集成應(yīng)用發(fā)揮新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的節(jié)能降耗作用，從而大幅度降低油田的能耗。

4.3 整體規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧是提高節(jié)能降耗效果的有效舉措

節(jié)能降耗是涉及多系統(tǒng)、多環(huán)節(jié)的龐大工程，要從油田“高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)”向“清潔、節(jié)能、可持續(xù)”轉(zhuǎn)變，做到油田生產(chǎn)當(dāng)前與長遠(yuǎn)相結(jié)合，地上與地下相結(jié)合，技術(shù)與管理相結(jié)合。油氣生產(chǎn)過程包括采油、供注水、集輸、處理、供配電等，涵蓋油藏工程、采油工程、地面工程，要實現(xiàn)油田的高效低耗生產(chǎn)，重點是要優(yōu)化生產(chǎn)工藝，加強過程控制，實現(xiàn)整體優(yōu)化。油藏工程系統(tǒng)在控制無效低效注采循環(huán)的同時，要兼顧地面系統(tǒng)的優(yōu)化簡化和機(jī)采系統(tǒng)提高舉升效率的需要；采油工程系統(tǒng)在提高機(jī)采效率過程中，要服從油藏系統(tǒng)控液挖潛的需要；地面工程系統(tǒng)在控制設(shè)施規(guī)模、提高運行效率的過程中，要充分考慮其他兩個系統(tǒng)的承受能力，統(tǒng)籌兼顧，實現(xiàn)整個油田的高效低耗生產(chǎn)。

[1]史明義,項勇,鄒曉燕,等.功圖法量油技術(shù)在大港油田的研究與應(yīng)用[J],石油規(guī)劃設(shè)計,2 0 0 6(3):9-1 2.

[2]項勇.大港油田地面工藝優(yōu)化簡化技術(shù)研究與應(yīng)用[C]//鉆采工程技術(shù)論文集,北京:中國石油大學(xué)出版社:2 0 0 9:5 6 3-5 7 1.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.06.006

2012-04-12）

項勇，1990年畢業(yè)于中國石油大學(xué)，高級工程師，現(xiàn)任大港油田公司采油工藝研究院副總工程師，主要從事地面工程方案及地面工藝技術(shù)配套研究工作，E-mail：x i a n g y o n g@p e t r o c h i n a.com.c n，地址：天津大港油田采油工藝研究院，30028 0。