油田企业天然气专项能源审计方法研究

周胜利（中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心）

能源审计是指能源审计机构依据国家有关的节能法规和标准，对企业和其他用能单位能源利用的物理过程和财务过程进行的检验、核查和分析评价[1]。天然气专项能源审计是针对油田企业天然气生产、处理及使用过程的一种专门的审计活动，天然气的用量较大主要用于油田的集输系统，同时天然气又是采油过程中产生的产品，大多数油田企业对于天然气的管理比较薄弱。目前在用的能源审计标准并没有针对天然气的审计方法，所以对于油田企业天然气的专项能源审计方法的研究具有现实意义。

1 天然气专项能源审计的意义

油田企业虽然以生产原油为主，但在原油的开采及处理过程中会产生天然气，尤其对于某些位于低纬度的油田，在原油生产过程中需要大量的热量，主要的能源是天然气。天然气相比其他的能源较为特殊，它既是油田生产过程中主要的产品同时也是主要的能源。因天然气属于自产能源不属于外购能源不需要购买，所以油田企业疏于对天然气的管理。通过天然气专项能源审计可以掌握企业的天然气生产、处理及使用情况，核定天然气的产量以及天然气的实施使用量，便于分析掌握企业天然气的管理现状及用能水平，进而分析天然气管理过程中的薄弱环节，寻找各个环节的节能潜力，实现合理配置使用，提高利用效率，最终达到掌握天然气产量及降低天然气用量的目的[2]。

2 天然气专项能源审计的方法

审计方法是实施审计工作的模式、程序、手续、措施和手段的总和，涵盖了审计管理方法、审计取证方法和取证的技术手段[3]。专项能源审计一般在初步能源审计后进行，在初步能源审计发现问题后针对性的与某一种能源或者系统进行的能源审计，具体的审计方法见图1。对天然气专项能源审计的研究必须注重审计的基本理论与油田企业的生产实际相结合，才能使审计方案更具有操作性同时审计效果更好，提出的建议也更合理。

图1 油田企业天然气专项能源审计方法框图

在进行天然气专项能源审计的过程中，审计人员需要从油田企业天然气的产生、处理、消耗（包括放空）等不同环节进行划分，根据不同环节油田企业天然气的特点，针对相应的审计方案及相关的分析方法。主要的内容及方法包括：首先采用能量、物料平衡的方法分析天然气从产生到消耗的全过程是否符合平衡原理；通过统计分析结合现场监测对天然气使用的合理性进行分析，即是否满足相关能效标准及企业限定值规定；对能源管理过程的有效性进行分析，主要是梳理能源管理制度是否合理及有效执行以及关键能耗节点的计量等；对于重点耗能设备运行状态的检查可以了解设备是否处于最佳运行状态或者设备是否为低效淘汰设备；节能潜力分析是应用对比方法寻找能够进行节能改造的机会；合理化建议部分主要是对节能管理制度及节能技术改进方案做出合理的、可执行的建议。

2.1 天然气专项能源审计的主要环节

油田企业天然气审计环节主要由天然气生产环节、天然气处理环节、天然气消耗（含放空）环节组成。天然气生产环节审计即包括伴生气或气井气产量核定，油田企业天然气生产主要由几部分组成，一类是伴随采油过程由井口产生的天然气，第二类由气井产生的天然气，第三类由处理原油产生的天然气。天然气处理环节审计包括天然气处理单位的审计，天然气处理是天然气审计的重要环节，天然气通过处理能够产生轻烃等产品，同时伴随着放空和自耗气等天然气的消耗过程。以大庆油田为例天然气的主要处理单位为天然气分公司，主要职能是天然气集输、伴生气处理、原油稳定。天然气消耗环节审计包括设备的消耗（加热炉、锅炉等）供热设备，同时还包括燃气发电机等能量转换设备。

2.2 天然气专项能源审计的主要特点

天然气是油田企业主要的供热能源，主要用于集输系统及采暖使用。油田企业天然气使用的主要特点如下：

1）天然气生产环节管理不够完善。天然气属于自产能源，随着对油田企业能耗考核越来越严格，很多油田企业尽量使用自产天然气，减少外部天然气的采购量，以满足上级对于能耗总量的考核要求，导致企业上报的天然气消耗量不准确。

2）天然气计量不精确。天然气流量计的流量范围较大，在输、用气高峰或负荷较低状态时，气体流量会出现不在流量计合理范围之内的情况，造成计量误差增大，同时在流量计检修前后，主管道与旁通的切换过程中，存在阀门关闭不严或未关的情况，天然气未经计量通过旁通直接消耗，造成计量误差；部分流量计由于设计及现场条件限制等因素，预留直管段不足，造成较大的计量误差。

3）天然气放空气量统计不准确。装置检修期间，受管线铺设不够、处理站距离过远等客观条件限制，部分外输天然气无法得到有效处理，造成油田企业外输压力过高，天然气需进行放空处理，处理方式为火炬燃烧；部分单位天然气外输压力低于输送管线汇管压力，导致天然气无法输出，气体在外输站内放空；外输气量超出天然气装置处理能力时，也会存在放空。放空气量主要根据正常情况下外输量进行估算。

2.3 天然气专项能源审计的流程

天然气专项能源审计的审计流程与通用的审计流程类似，主要包括审计准备、审计实施、审计结论3 个阶段，按照审计流程有条不紊进行审计工作，确保审计工作不出现偏差。天然气专项能源审计的流程见图2。

图2 天然气专项能源审计的流程

2.4 天然气专项能源审计方案的确定

依据相关的审计理论及天然气生产消耗实际情况，设计天然气专项能源审计方案的主要内容。主要包括5 方面内容：

1） 核实被审计单位的天然气产量及消耗情况，宜用能量、物料平衡原理，主要核实天然气在生产、处理、消耗过程中计量及统计过程是否符合相关标准规定。

2）通过统计及现场监测，掌握锅炉、加热炉及其他用天然气设备的节能运行状态。

3）对企业重点工艺消耗天然气指标进行计算分析，同时对产品产值能耗指标与能源成本指标，计算综合能耗指标，是与同行业进行比较、寻找差距、挖掘潜力的重要手段[4]。

4）寻找企业耗天然气因素挖掘节能潜力，通过现场检查、分析监测数据等方法寻找影响企业耗天然气因素，并进行科学分析进而挖掘节能潜力[5]。

5）提出企业在天然气生产及使用过程中出现的问题并给出针对性意见。

3 实证分析

3.1 方法验证

2017年A采油厂天然气实际消耗2 579.64×104m3，上报天然气消耗量为2 148.63×104m3， 相差431.01 m3。主要原因为：上报天然气消耗量仅为天然气分公司返输气量不包括伴生气消耗。天然气统计过程中，应该严格遵守统计相关规定，责任落实到人，确保数据真实准确。2017 年A 采油厂天然气数据统计情况见表1。

表1 2017 年A 采油厂天然气数据统计情况

A 采油厂进出天然气计量仪表共配备13 块，主要次级用能单位天然气计量仪表共配备158 块，天然气计量仪表均符合相关管理规定。重点耗能设备包括容量在0.4 MW 以下加热炉34 台，容量含0.4 MW 及以上加热炉214 台（含6 台手动燃烧器）。真空相变加热炉锅炉112 台，其他均为火筒式加热炉。比照工信部发布的淘汰设备目录，A 采油厂没有发现使用淘汰型号的设备。

通过对A 采油厂天然气生产及使用情况进行审计，提出对应整改建议如下：一是通过将6 台手动燃烧器更换为自动燃烧器，加热炉涂膜及除垢提高加热炉效率；。二是在天然气统计管理方面，能够实现在第一用气现场就有记录的工作，在各用气站、队建立天然气消耗台帐，并按时进行汇总。

3.2 审计效果评价

2018 年对于2017 年针对A 采油厂天然气专项能源审计提出的意见进行整改，整改项目及效果见表2。

表2 A 采油厂整改项目统计

4 结论

通过天然气专项能源审计方法研究，总结得出天然气专项能源审计的基本方法，通过梳理此方法的执行过程提炼出天然气专项能源审计的基本流程，根据审计基本流程进一步明确了天然气专项能源审计的一般方案，使审计更加规范。通过此方法的应用为油田企业天然气专项能源审计的开展提供参考，促进天然气的节能管理工作[6]。在对A 采油厂进行天然气专项能源审计的过程中应用此方法并有效落实，通过挖掘节能潜力及对建议进行整改，使企业取得年节约132.22×104m3天然气的节能效果。