油气集输工艺技术与节能降耗

摘要：油气集输作为油气生产的关键环节，负责将油井产出的原油、天然气等混合物进行收集、输送和初步处理，其能耗在整个油气生产过程中占据相当大的比重。据相关数据统计，部分油气田的集输能耗甚至可达总生产能耗的30%-50%。因此，深入研究油气集输工艺技术，探寻有效的节能降耗措施，对于提高油气田的经济效益、降低能源消耗以及减少环境污染具有至关重要的意义。基于此，本文章对油气集输工艺技术与节能降耗进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：油气集输工艺技术；节能降耗；措施

引言

油气资源作为全球能源体系的关键组成部分，在现代社会的经济发展与日常生活中扮演着不可或缺的角色。从工业生产的动力支撑到居民生活的能源供应，油气的稳定供应是保障社会正常运转的基石。随着全球能源需求的持续攀升以及对环境保护的日益重视，油气行业面临着资源与环境的双重压力。

一、常见的油气集输工艺技术

多相混输技术，能使油、气、水等多相介质不经分离直接混输，减少了分离器等设备，简化流程且降低成本，尤其适用于海上油田等空间有限场景。密闭集输技术，通过全封闭流程，避免油气与空气接触，不仅减少油气挥发损耗，保证油气质量，还能降低安全风险，提升生产安全性。加热输送技术，针对高黏度、高凝点原油，通过加热降低原油黏度，改善其流动性，使原油能顺利输送，如在我国北方冬季低温地区应用广泛。这些技术各有优势，在油气集输中发挥关键作用。

二、油气集输工艺技术中存在的能耗问题

（一）设备能耗高

在油气集输工艺中各类设备的能耗问题较为突出，以输油泵为例，部分老旧输油泵由于长期使用，内部部件磨损严重，导致机械效率下降，为维持一定的输油流量和压力，需消耗更多电能。输油泵在选型时未充分考虑实际工况变化，长时间处于低效运行状态，造成能源浪费。加热炉作为重要的热力设备，若燃烧器性能不佳，会导致燃料燃烧不充分，热效率降低。部分加热炉的保温措施不到位，大量热量散失到周围环境中，使得为满足油气输送温度要求，不得不消耗更多燃料，增加了能耗成本。

（二）工艺布局不合理带来的能耗

管网布局不合理是常见问题之一，油气田的集输管网规划缺乏科学考量，管道迂回曲折，导致油气输送距离过长，沿程摩阻增大，为克服阻力维持输送，输油泵需消耗更多能量。集输系统中各环节的匹配度不佳也会造成能耗增加，油气分离设备与后续输送设备的处理能力不匹配，当分离设备处理能力不足时，会使油气在系统中停留时间过长，为维持其状态稳定，加热、加压设备需持续运行，进而增加能耗。不合理的布局还导致油气在输送过程中出现局部堵塞或流速不均等问题，进一步加剧能耗。

三、油气集输工艺技术中节能降耗的具体措施

（一）优化工艺设计

不同的油气田，其原油的黏度、含蜡量、凝固点以及天然气的组成成分等都存在差异，这些特性直接影响集输工艺的选择。对于高黏度、高凝固点的原油，若采用常规的常温输送工艺，会因原油流动性差而大幅增加输送能耗。此时，应考虑采用加热输送或添加降凝剂等工艺，以降低原油黏度，减少输送阻力，从而降低能耗。在管网布局方面运用先进的模拟软件进行优化设计，通过模拟不同的管网拓扑结构、管径组合以及管道敷设方式，综合考虑地形地貌、输送距离、流量分配等因素，得出最优的管网布局方案。合理的管径选择至关重要，管径过大，会增加建设成本且在低流量时易造成能源浪费；管径过小，则会导致摩阻增大，能耗上升。

（二）提升设备效率

对于输油泵、输气压缩机等动力设备，要定期进行全面的维护保养。及时更换磨损严重的部件，如叶轮、密封件等，确保设备的机械性能处于良好状态。采用先进的监测技术，实时监测设备的运行参数，如流量、压力、温度、振动等，通过数据分析提前预判设备出现的故障，进行预防性维护，避免因设备故障导致的能耗增加。在设备选型上根据实际生产需求，精准匹配设备的规格和性能参数。输油泵应依据油气的输送流量、压力要求以及输送介质的特性，选择合适的泵型和功率。避免出现“大马拉小车”的现象，即设备功率过大，而实际运行负荷较低，造成能源的浪费。对于加热炉等热力设备，要不断升级燃烧技术，采用高效燃烧器，提高燃料的燃烧效率，使燃料充分燃烧释放热量。

（三）强化自动化控制

通过构建完善的自动化监测与控制系统，能够实时获取集输过程中的各种关键参数，对生产过程进行精准调控，确保各环节始终处于最佳运行状态。输油泵的控制方面采用变频调速技术，根据输油管道内的流量和压力变化，自动调节输油泵的转速，使输油泵的输出功率与实际需求相匹配，避免因流量波动导致的能源浪费。在加热炉的控制上，通过自动化系统实时监测油气的温度和流量，根据设定的温度值自动调节燃料的供给量和燃烧空气量，保证加热炉在高效节能的状态下运行。利用大数据分析和人工智能技术，对历史生产数据和实时监测数据进行深度挖掘和分析，建立能耗预测模型，提前预测能耗变化趋势，为优化生产决策提供科学依据。根据预测结果，及时调整生产参数和设备运行模式，实现智能化的节能降耗。

（四）加强能源管理

建立健全完善的能源管理体系，明确各部门和岗位在能源管理中的职责和权限，制定详细的能源管理制度和操作规范。从能源的采购、储存、分配到使用的全过程，都要进行严格的监控和管理，确保能源的合理利用。根据油气集输的生产工艺特点、设备运行状况以及历史能耗数据，结合行业先进水平，制定分环节、分设备的能耗定额。将能耗定额指标层层分解，落实到具体的生产班组和个人，建立完善的能耗考核机制，将能耗指标完成情况与员工的绩效挂钩，充分调动员工节能降耗的积极性和主动性。加强能源计量工作，配备先进、精准的能源计量器具，对油气集输过程中的各种能源消耗进行准确计量和统计分析。

（五）回收与利用余热余压

在余热回收方面，集输系统中的加热炉、冷却设备等都会产生大量余热。加热炉排放的高温烟气蕴含着可观的热量，可通过安装余热回收装置，如热管式换热器、板式换热器等，将烟气中的热量传递给进入加热炉的冷空气或其他低温介质，提高其温度，进而减少加热炉燃料的消耗。对于冷却设备中产生的余热，可利用热泵技术将其提升至可用温度，用于预热原油、加热生活用水或其他需要热能的环节。余压回收同样不容忽视，在油气输送过程中通过在合适的位置安装膨胀机等余压回收装置，可将油气的压力能转化为机械能，并进一步转换为电能或其他可利用的能量形式。

结束语

总之，在当今能源与环境问题日益严峻的形势下，深入研究和应用先进的集输工艺技术，积极采取有效的节能降耗措施，具有极其重要的现实意义。在实际应用中各油气田企业应根据自身的地质条件、油气物性以及生产规模等具体情况，综合运用这些节能降耗措施，制定个性化的解决方案。持续关注行业的技术发展动态，加大科研投入，不断探索和创新，以提升油气集输工艺技术水平，进一步提高能源利用效率，降低能耗与环境污染。

参考文献

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作者简介：

贺珊（1988-），女，汉族，甘肃省张掖市，大学本科，玉门油田分公司公共事务中心，工程师，油气田地面集输。