鄭志龍

（中國(guó)石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北潛江 433124）

基于地面集輸輸油系統(tǒng)能耗的分析及優(yōu)化改進(jìn)的對(duì)策探究

鄭志龍

（中國(guó)石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北潛江 433124）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，油田產(chǎn)量與能耗量之間產(chǎn)生的矛盾也隨之突出。因此主要對(duì)油田集輸系統(tǒng)能耗進(jìn)行合理的分析，并且提出相應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)對(duì)策。

地面集輸輸油系統(tǒng)；能耗；優(yōu)化改進(jìn)；對(duì)策

1 對(duì)油氣輸油系統(tǒng)能耗產(chǎn)生影響的因素

對(duì)油氣運(yùn)輸形成的各種能耗進(jìn)行相應(yīng)的分析，可知與油氣輸油系統(tǒng)中的能耗有聯(lián)系的因素不止一個(gè)方面。根據(jù)輸油單能耗公式計(jì)算可以得出對(duì)輸油系統(tǒng)產(chǎn)生影響的的因素有外輸電量、外輸油量以及外輸公里數(shù)三大影響因素。某輸油站在某一年的外輸點(diǎn)單能耗為40.87kWh/（kt·km），能夠直接發(fā)現(xiàn)其原油外輸?shù)膯文芎牟](méi)有達(dá)到輸油單能耗的標(biāo)準(zhǔn)要求，及小于或等于35kWh/（kt·km）。而該輸油站的運(yùn)行成本不斷削減，從而加大電費(fèi)成本帶來(lái)的壓力，而上級(jí)給出的原油外輸任務(wù)量并不因此而減少，因此，需要降低外輸系統(tǒng)的單能耗才能夠完成原油外輸?shù)娜蝿?wù)量。

2 集輸系統(tǒng)工作效率偏低

外輸公里數(shù)：某一路段的原油全程均在長(zhǎng)輸管線中來(lái)進(jìn)行輸送，而長(zhǎng)輸管線的公里數(shù)、所處的位置都早已固定，并不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化。

外輸油量：某輸油站需要根據(jù)某分廠的原油調(diào)度令來(lái)進(jìn)行工作，輸油量需要根據(jù)該分廠的原油排量來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的分配，并不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化。

外輸泵機(jī)組耗電能量：一般情況下，外輸泵機(jī)組耗電能占據(jù)外輸系統(tǒng)總電量的83%以上，而如果將外輸泵機(jī)組耗電能量降低，就有可能降低輸油站單能耗的問(wèn)題。相關(guān)研究表明，如果將外輸電單耗從40.87kWh/（kt·km）合理降低到34.99kWh/（kt·km），就能夠達(dá)到外輸原油電單能耗小于或等于35kWh/（kt·km）的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 地面集輸輸油系統(tǒng)能耗優(yōu)化改進(jìn)對(duì)策

改進(jìn)輸油工藝流程：根據(jù)外輸原油的具體情況，來(lái)對(duì)輸油站的輸油流程逐步進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，及時(shí)更換輸油余量較大的輸油設(shè)備，可應(yīng)用限定流量相對(duì)較小的輸油泵來(lái)代替原有的輸油泵。還能夠根據(jù)輸油站輸油量的實(shí)際變化情況，使用大小輸油泵結(jié)合的方式，使用合理的泵機(jī)組，防止輸油站再一次出現(xiàn)負(fù)載率過(guò)低的情況。例如，某一聯(lián)合外輸油站將原先的200SY-150輸油泵更換為5sh-6離心泵之后，輸油站的負(fù)載率從原先的46%提升至現(xiàn)在的57.5%，負(fù)載率總體上升了11.5%，大幅度提升了節(jié)能的效益。該輸油站在更換輸油泵之前，對(duì)原先的輸油泵實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)試，得出的結(jié)果為其排量120m3/h，而在更換輸油泵之后其運(yùn)行的效率從35.5%提升至41.3%，而其泵管產(chǎn)生的壓差由0.86MPa轉(zhuǎn)變?yōu)?.34MPa。輸油站的輸油運(yùn)行效率提升了11.9%，而其輸油單能耗降低了0.484kWh/m3，節(jié)電率達(dá)到40.43%，如果每年的節(jié)電率為43.56×104kWh，如果市面上電價(jià)為0.40元/kWh，每一年能夠節(jié)省的電費(fèi)可達(dá)到17.4萬(wàn)元。

使用變速頻調(diào)速技術(shù)：在輸油站使用變速頻調(diào)速技術(shù)之后，輸油站電動(dòng)機(jī)使用的電流會(huì)由原先的70A降低為40A，如此一來(lái)，每年的節(jié)電量能夠達(dá)到10.8萬(wàn)A，能夠得到顯著的節(jié)電效果。某輸油站使用的外輸泵型號(hào)均為KDY450-80X4（共3臺(tái)），3臺(tái)外輸泵在沒(méi)有安裝永磁調(diào)速器之前，其輸油單耗基本一致。而在安裝永磁調(diào)速器之后，其輸油單耗由40.87kWh/（kt·km）降低至34.79kWh/（kt·km），從而能夠達(dá)到其目標(biāo)節(jié)能值34.99kWh/（kt·km），電單耗與先前相比較降低了6.08kWh/（kt·km），總共下降了14.87%。

提升輸油系統(tǒng)的工作效率：首先為轉(zhuǎn)變輸油泵的葉輪直徑來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，即在實(shí)際輸油的過(guò)程中，輸油量發(fā)生變化相對(duì)頻繁，從而導(dǎo)致其輸油管壓與輸油泵壓不能夠匹配，而其輸油出口閥門大量進(jìn)行節(jié)流，導(dǎo)致電能浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)其葉輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)那邢骰蛘呤歉鼡Q大小不一的葉輪，以實(shí)現(xiàn)輸油管壓與輸油泵壓匹配，從而能夠降低輸油站的能耗量。需要注意的是，葉輪的直徑不能夠過(guò)分切削，如過(guò)多切削，會(huì)導(dǎo)致泵效被影響。其次就是解決輸油站電機(jī)室通風(fēng)問(wèn)題，即在電機(jī)室內(nèi)部安裝排風(fēng)扇，可尋找出電機(jī)室內(nèi)溫度相對(duì)較高的位置，在該位置安裝排風(fēng)扇，將室外溫度相對(duì)較低的空氣抽進(jìn)電機(jī)室，以實(shí)現(xiàn)降低室內(nèi)的溫度。安裝排風(fēng)扇的方案方便快捷，并且產(chǎn)生的安裝成本相對(duì)較低，能夠取得顯著的降溫效果。某輸油站通過(guò)相應(yīng)的分析、借鑒和探究，決定選取安裝排風(fēng)扇的工作方案，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察選出機(jī)電室內(nèi)4個(gè)溫度相對(duì)較高的點(diǎn)，再篩選出3個(gè)溫度相對(duì)較高的點(diǎn)來(lái)安裝排風(fēng)扇。選擇3個(gè)點(diǎn)來(lái)安裝排風(fēng)扇的目的就是，能夠在電機(jī)室內(nèi)形成一個(gè)空氣對(duì)流，以達(dá)到整體降低電機(jī)室溫度的效果。工作人員在安裝排風(fēng)扇之后，對(duì)電機(jī)室的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)的溫度有明顯的降低。在使用排風(fēng)扇1個(gè)月之后，電機(jī)并未出現(xiàn)因溫度過(guò)高而該停止工作的現(xiàn)象。最后就是改造機(jī)械密封沖洗的工藝，即設(shè)計(jì)新的沖洗工藝流程以及管路的安裝方案。為避免出現(xiàn)機(jī)械沖洗液量不足的情況，某輸油站工作人員在輸油泵底部的排油管與平衡管之間再安裝兩條材質(zhì)相同、直徑大小相同的管線，還在該位置各安裝兩個(gè)閥門，以達(dá)到阻隔水平高低不同原油流通的效果。以實(shí)現(xiàn)高低壓聯(lián)合沖洗。此時(shí)，輸油站的總有量為C=D+E，且D=E，在高低壓同時(shí)進(jìn)行時(shí)，能夠降低高壓端的沖洗液消耗量，并且不會(huì)對(duì)沖洗泵產(chǎn)生任何不良影響。

[1] 董武成.集輸系統(tǒng)能耗分析試驗(yàn)及節(jié)能對(duì)策[J].石化技術(shù)，2016，23（2）：253.

Analysis on Energy Consumption of Oil Transportation System Based on Ground Gathering and Transportation and its Improvement

Zheng Zhi-long

With the continuous development and progress of our economy，the contradiction between oilfield production and energy consumption has become more and more prominent.In this paper，the energy consumption of oilf i eld gathering and transportation system is analyzed reasonably，and the corresponding optimization and improvement measures are put forward.

ground gathering and transportation oil system；energy consumption；optimization and improvement；countermeasure

TE624.32

：A

：1003–6490（2017）04–0030–01

2017–04–06

鄭志龍（1964—），男，湖北潛江人，助理工程師，主要從事油田油氣集輸管理工作。