基于地面集输输油系统能耗的分析及优化改进的对策探究

郑志龙

（中国石化江汉油田分公司江汉采油厂，湖北潜江 433124）

基于地面集输输油系统能耗的分析及优化改进的对策探究

郑志龙

（中国石化江汉油田分公司江汉采油厂，湖北潜江 433124）

随着我国经济的不断发展和进步，油田产量与能耗量之间产生的矛盾也随之突出。因此主要对油田集输系统能耗进行合理的分析，并且提出相应的优化改进对策。

地面集输输油系统；能耗；优化改进；对策

1 对油气输油系统能耗产生影响的因素

对油气运输形成的各种能耗进行相应的分析，可知与油气输油系统中的能耗有联系的因素不止一个方面。根据输油单能耗公式计算可以得出对输油系统产生影响的的因素有外输电量、外输油量以及外输公里数三大影响因素。某输油站在某一年的外输点单能耗为40.87kWh/（kt·km），能够直接发现其原油外输的单能耗并没有达到输油单能耗的标准要求，及小于或等于35kWh/（kt·km）。而该输油站的运行成本不断削减，从而加大电费成本带来的压力，而上级给出的原油外输任务量并不因此而减少，因此，需要降低外输系统的单能耗才能够完成原油外输的任务量。

2 集输系统工作效率偏低

外输公里数：某一路段的原油全程均在长输管线中来进行输送，而长输管线的公里数、所处的位置都早已固定，并不能够对其进行优化。

外输油量：某输油站需要根据某分厂的原油调度令来进行工作，输油量需要根据该分厂的原油排量来进行相应的分配，并不能够对其进行优化。

外输泵机组耗电能量：一般情况下，外输泵机组耗电能占据外输系统总电量的83%以上，而如果将外输泵机组耗电能量降低，就有可能降低输油站单能耗的问题。相关研究表明，如果将外输电单耗从40.87kWh/（kt·km）合理降低到34.99kWh/（kt·km），就能够达到外输原油电单能耗小于或等于35kWh/（kt·km）的标准要求。

3 地面集输输油系统能耗优化改进对策

改进输油工艺流程：根据外输原油的具体情况，来对输油站的输油流程逐步进行相应的调整，及时更换输油余量较大的输油设备，可应用限定流量相对较小的输油泵来代替原有的输油泵。还能够根据输油站输油量的实际变化情况，使用大小输油泵结合的方式，使用合理的泵机组，防止输油站再一次出现负载率过低的情况。例如，某一联合外输油站将原先的200SY-150输油泵更换为5sh-6离心泵之后，输油站的负载率从原先的46%提升至现在的57.5%，负载率总体上升了11.5%，大幅度提升了节能的效益。该输油站在更换输油泵之前，对原先的输油泵实际运行情况进行测试，得出的结果为其排量120m3/h，而在更换输油泵之后其运行的效率从35.5%提升至41.3%，而其泵管产生的压差由0.86MPa转变为0.34MPa。输油站的输油运行效率提升了11.9%，而其输油单能耗降低了0.484kWh/m3，节电率达到40.43%，如果每年的节电率为43.56×104kWh，如果市面上电价为0.40元/kWh，每一年能够节省的电费可达到17.4万元。

使用变速频调速技术：在输油站使用变速频调速技术之后，输油站电动机使用的电流会由原先的70A降低为40A，如此一来，每年的节电量能够达到10.8万A，能够得到显著的节电效果。某输油站使用的外输泵型号均为KDY450-80X4（共3台），3台外输泵在没有安装永磁调速器之前，其输油单耗基本一致。而在安装永磁调速器之后，其输油单耗由40.87kWh/（kt·km）降低至34.79kWh/（kt·km），从而能够达到其目标节能值34.99kWh/（kt·km），电单耗与先前相比较降低了6.08kWh/（kt·km），总共下降了14.87%。

提升输油系统的工作效率：首先为转变输油泵的叶轮直径来实现节能，即在实际输油的过程中，输油量发生变化相对频繁，从而导致其输油管压与输油泵压不能够匹配，而其输油出口阀门大量进行节流，导致电能浪费。通过对其叶轮进行适当的切削或者是更换大小不一的叶轮，以实现输油管压与输油泵压匹配，从而能够降低输油站的能耗量。需要注意的是，叶轮的直径不能够过分切削，如过多切削，会导致泵效被影响。其次就是解决输油站电机室通风问题，即在电机室内部安装排风扇，可寻找出电机室内温度相对较高的位置，在该位置安装排风扇，将室外温度相对较低的空气抽进电机室，以实现降低室内的温度。安装排风扇的方案方便快捷，并且产生的安装成本相对较低，能够取得显著的降温效果。某输油站通过相应的分析、借鉴和探究，决定选取安装排风扇的工作方案，通过现场勘察选出机电室内4个温度相对较高的点，再筛选出3个温度相对较高的点来安装排风扇。选择3个点来安装排风扇的目的就是，能够在电机室内形成一个空气对流，以达到整体降低电机室温度的效果。工作人员在安装排风扇之后，对电机室的温度进行实时观察，发现室内的温度有明显的降低。在使用排风扇1个月之后，电机并未出现因温度过高而该停止工作的现象。最后就是改造机械密封冲洗的工艺，即设计新的冲洗工艺流程以及管路的安装方案。为避免出现机械冲洗液量不足的情况，某输油站工作人员在输油泵底部的排油管与平衡管之间再安装两条材质相同、直径大小相同的管线，还在该位置各安装两个阀门，以达到阻隔水平高低不同原油流通的效果。以实现高低压联合冲洗。此时，输油站的总有量为C=D+E，且D=E，在高低压同时进行时，能够降低高压端的冲洗液消耗量，并且不会对冲洗泵产生任何不良影响。

[1] 董武成.集输系统能耗分析试验及节能对策[J].石化技术，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

郑志龙（1964—），男，湖北潜江人，助理工程师，主要从事油田油气集输管理工作。