高含水后期油气集输系统效率及能耗计算分析

东北石油大学本科生毕业设计（论文）摘要油田既是产能大户，也是耗能大户。油田地面工程耗能在整个油田耗能中占有较大比例，而原油集输系统又是油田地面工程的主要耗能部分。目前国内外对高含水后期油气集输系统效率及能耗分析的研究报道比较少，因此，急需进行大量的工作弥补这方面的不足。本文依据大庆采油四厂杏十联地区原油集输系统冬季掺水加热期运行数据测试结果，对该地区原油集输系统各部分进行了效率及能耗计算。论文主要包括如下几部分：联合站效率及能耗计算、转油站效率及能耗计算、集输管网效率及能耗计算以及整个原油集输系统效率及能耗计算。在计算的基础上分析了集输系统各部分的用能状况，找出了该地区原油集输系统用能的薄弱环节，通过计算分析，该系统热耗占总能耗的95.76%，因此降低热耗是提高能量利用率的关键。转油站能量损耗占系统总能损的75.62%，是整个系统中能损最大的部分。提出了节能改造方案，并预测了该系统的节能潜力。预测经过节能改造后，该地区油气集输系统每年节电1.878×106kW·h，每年节气2.11×106m3，年节约能量8.61×107MJ。关键词：油气集输系统；效率；改造；能耗；计算东北石油大学本科生毕业设计（论文）AbstractTheoilfieldisalargeenergyproducer,aswellasalargeenergyconsumer.Theenergyconsumptionofoilfieldsurfaceengineeringisalargeproportionintheoilfield,andtheoilgasgatheringsystemisthemainenergyconsumptionoftheoilsurfaceengineering,theanalysisandreportsofhighcontainingwaterperiodoilgasgatheringsystemefficiencyandtheenergyconsumptioncomputationhomeandbroadisnotenough.Therefore,alotofworkisneededtomakeupforthisdeficiency.ThethesisisbasedontheresultofthehighcontainingwaterperiodoilgasgatheringsystemefficiencyandtheenergyconsumptioncomputationanalysisonDaqingNo.4OilProductionPlant.Andmakecomputationoneachsystem.Thethesisincludesthesectionsasfollowing:thecomputationofunionstationefficiency,thecomputationofOilTransferStation,thecomputationofpipelinenetworkefficiency,thecomputationofoilgasgatheringsystemefficiency.Makeananalysisoneachsystembasedonthecomputation,discoverstheweakpart.Throughthecomputation,theheatconsumptionis95.76%ofthetotalenergyconsumption.So,reducethermalenergyconsumptionisthemainwork;OilTransferStationenergylosscanbeaccountedfor75.62%ofthetotalsystem,it’sthelargestlossesofthesystem.Proposestheenergyconservationtransformationplan,predictstheenergy-savingofeachsystemandthegatheringsystem.Throughthetransformation,theenergy-savingofthegatheringsystemis1.878×106kW·hperyear;thegas-savingis2.11×106m3;theenergyconservationis8.61×107MJperyear.Keywords:Oilgasgatheringsystem;Efficiency;Transformationofenergyconservation;Energyconsumption;Computation东北石油大学本科生毕业设计（论文）目录第1章概述...................................................................................错误!未定义书签。1.1研究目的意义...............................................11.2油田节能降耗技术现状.......................................11.3本文的主要工作.............................................5第2章油气集输系统流程简介....................................................................................72.1转油站集输工艺流程.........................................72.2杏十联合站集输工艺流程.....................................82.3杏十联地区原油集输系统工艺流程.............................8第3章集输系统效率及能耗计算模型......................................................................103.1能量平衡分析模型..........................................103.2能量平衡原理..............................................113.3本章小结..................................................11第4章集输系统效率及能耗计算方法......................................................................124.1术语解释..................................................124.2部分计算公式..............................................134.3本章小结..................................................17第5章杏十联地区集输系统效率及能耗计算..........................................................185.1杏十联合站效率及能耗计算分析..............................185.2杏十联地区转油站效率及能耗计算分析........................22东北石油大学本科生毕业设计（论文）5.3杏十联地区管网效率及能耗计算分析..........................275.4杏十联地区集输系统效率及能耗计算..........................325.5本章小结..................................................34第6章集输系统节能改造潜力预测..........................................................................356.1杏十联地区原油集输系统节能措施............................356.2杏十联合站节能改造潜力预测................................356.3杏十联地区转油站节能改造潜力预测..........................366.4杏十联地区管网节能改造潜力预测............................386.5杏十联地区集输系统节能改造潜力预测........................386.6本章小结..................................................40结论................................................................................................................................41参考文献........................................................................................................................43致谢.................................................................................................错误!未定义书签。附录..............................................................................................................................47东北石油大学本科生毕业设计（论文）1第1章概述1.1研究目的意义油田是产能大户，也是耗能大户。随着含水率的增加，原油集输系统能耗占油田地面系统能耗的比例达到70%以上。因此，提高集输系统效率是油田节能降耗的关键环节。本文通过对高含水后期油气集输系统效率及能耗进行测试分析，给出集输系统能耗分布状况，找出造成系统效率低、能耗高的主要影响因素，提出节能改造措施，并预测改造后的节能效益，从而达到节能降耗的目的。1.2油田节能降耗技术现状由于我国油田大部分采用加热方式进行集输，因此油气集输系统自身消耗了大量的能源，特别是随着许多老油田进入高含水后期，开发难度不断增加，集输能耗逐年上升。因此，节能降耗已经成为石油企业降低成本、提高经济效益的重要途径。进行节能工作的前提是进行能量平衡分析。通过能量平衡分析可以了解油气集输系统的用能现状、用能水平、预测节能潜力和节能效果，为节能改造提供可靠的科学依据。下面介绍国内外油田节能降耗集输的进展状况：1．充分利用油井进入高含水后期，油井出油温度和产液量较高的现状，从而实现常年不加热集油。随着油田全面进入高含水后期开采阶段，油井出油温度呈上升趋势；当原油含水率高于80%后，剪切速率的变化对含水原油粘度已无明显影响，表明含水原油转相，采出液完全呈现牛顿流体的流动特性；另外，进入高含水后期，集油管道管壁结蜡量也明显下降，因此，应充分利用高含水后期油井生产的有利条件，对油井实现不加热集油。且这类不加热集油井由于高含水后期、高产液不需加流动改进剂[1]。东北石油大学本科生毕业设计（论文）22．实施降温集油实施降温集油的油井是含水率已超过转相点但产液量低于100t/d或处于转相点附近的油井。其采用的技术措施如下：①不加流动改进剂