山东胜利职业学院 山东 东营 257097
具有50多年开发历史的胜利油田已累计生产原油12亿吨,为保障国家能源安全作出巨大贡献;自2014年原油价格“断崖式”下跌以来,国际油价一路走低,2016年初暴跌至27美元/桶,油田连年亏损,经营十分困难,尤为严重的是低油价在一段时期内还会持续存在,面对新形势,油田不得不压减产油指标(由2700万吨/年压减到2340万吨/年),暂时关停小营、义和庄等小油田;同时开展节能降耗分析研究,降低原油生产各环节的成本,是应对低油价挑战、保障油田全面可持续高质量发展的一项重要举措。
胜利油田集输系统点多、面广(据不完全统计,油田现有大型联合站65座,污水处理站67座,原油转接站35座,他们分布在山东的东营、滨州、德州、济南及新疆维吾尔自治区等地),管理难度大,而且工艺复杂,图1是胜利油田集输系统典型工艺示意图。
图1 胜利油田集输系统典型工艺示意图。
从图1可以看出,集输系统工艺节点多、设备多,其能耗主要集中在加热炉的燃料消耗和外输泵的电能消耗。因而做好集输系统节能降耗工作,对拉低油田生产经营成本,应对低油价寒冬,保障油田可持续发展具有深远意义。
2.1 采取液综合含水升高增加了集输系统能源消耗 胜利油田每年都有原油生产任务指标(近几年一直为2340万吨/年),在采取液含水逐年跃升的前提下,要完成这一任务指标,油田就要加大采液量,目前胜利油田集输系统年处理液量30000×104吨以上,这必然增加了集输系统的燃料消耗和电能消耗。
2.2 采取液综合含水升高影响到集输生产的平稳运行 突出问题一是采取液液量增加、波动性大,影响油水分离器平稳运行,造成来液停留时间降低,影响分水效果;二是采取液液量增加造成来液在脱水罐沉降时间下降,影响脱水效果,使出油含水明显上升(由上世纪90年代不足20%上升至现在的25%);三是出水含油升高,给后续污水处理增加难度,加大处理成本,增加能耗。
2.3 稠油持续开发增加了原集输工艺处理难度 一是稠油密度大,与水的密度相差无几,造成油水分离困难,外输原油含水高,不能达标;二是稠油采出水具有油水密度差小、含聚合物高等显著特点,造成现有的采出水处理装置难以完成任务,拉高了处理成本,也使外输采出水不达标;三是设备设施腐蚀加剧,稠油污水矿化度高,氯离子含量为总离子量的的50%-60%,同时还含有H2S、CO2、O2等气体,腐蚀性强。而且运行年限长,大多超过20年,存在较大事故风险。
3.1 推广新设备,降低集输系统能耗
3.1.1 推广应用高效分水器,提高来液分水效果 采用高效分水器,一方面可提高了分水效果,比如胜利油田现河采油厂现河首站、郝现联合站等采用了高效分水器后,可使分水器出油含水降到5%(原分水器一般在50%左右)以下,大大减少了进入集输系统的水量,可有效降低处理成本。另一方面,从图1可以看出,原油脱水多是依靠加热沉降的方法实现的,通过提高分水器分水量,大大减少了进入加热系统的水量,可有效降到加热炉的热负荷,减少原油处理的燃料量,降成本可观。
3.1.2 推广应用高效加热炉 水套加热炉是油田采用加热原油的主要设备,该加热炉由于进气量过大,影响运行效率,一般在70%左右,效率明显偏低,造成大量的燃料热的无功消耗。为此,可推广运行效率高的超导加热炉、相变加热炉等;同时也可对原加热炉进行改造,更换效率高的高效节能燃烧器,提高加热炉的热效率。
3.2 应用新工艺,降低原油处理成本 加大集输系统原油处理工艺、油田采出水处理工艺改造升级,针对原油特性、油田采出水特性推广应用新工艺、新设备,降低原油处理成本;同时优化集输工艺及设备参数,使集输系统处于最优运行状态。
3.3 应用信息化技术,提升集输系统运行效率 2012年开始,胜利油田加大信息化建设的投入,目前集输系统信息化水平明显提高,许多场站实现了集“视频监控、数据采集远传与分析、参数调控”于一体的管理,大大优化了运行程序,为此可以借用信息化平台,监测设备运行数据,并进行分析研究调整,提升集输系统综合运行效率。
3.4 开展余热利用技术研究,提高油田采出水余热利用率 胜利油田油田采出水温度偏高(大都在45℃~70℃),而且原油处理过程中还要加热,具有较大的余热利用价值。另外国家及集团公司政策是倡导“安全环保、绿色低碳、节能降耗”的理念,这给油田采出水余热利用带来了广阔的前景。