| 通过模拟分析，由于春冬季环境温度低，为确保生产，许庄春冬季电加热为启2小时停1小时，夏秋季启1小时停2.5小时。实施后，冬季每天节电600 kWh，夏季每天节电1290kWh。
表2 不同加热制度耗电情况
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加热制度
|
加热时间
|
不加热时间
|
耗电量
|
|
h/d
|
h/d
|
kWh/d
|
|
启24h
|
24
|
0
|
1800
|
|
启2h停1h
|
16
|
8
|
1200
|
|
启1h停2.5h
|
6.8
|
17
|
510
|
（二） 根据不同环境温度调节LIUL联合站伴热水出口温度
某采油厂采油队，下辖1座联合站和1座中转站。共有计量间16 座，油井122口左右，日产液量约1947吨，日产油量约1100 吨，综合含水58%；注水站2座，共有配水间5座，注水井46口，日注水量约1800方。
图5 站库流程示意图
三区块来液首先进入阀组汇管，然后进入三台三相分离器，进行油、气、水分离。三相分离器出来的原油进入五个储油罐，并进行油、水分离，分离出来的原油通过外输泵外输。三相分离出来的气体经过除油器进一步油、气分离后，气体输送到生活区，液体进入五个储油罐。储油罐分离出来的污水，经底水泵升压后，和三相分离后的污水汇合，一同进入污水罐进行油、水分离，油进入五个储油罐，污水输往注水站。
来油入间温度与环境温度有关，因此，以环境温度为0℃，5℃，10℃，15℃，20℃，25℃和30℃等7个温度区间，通过模型模拟，合理调节加热炉出口温度，保证原油进站温度的要求和原油的正常输送。
按照环境温度变化，调节LIUL联合站的热水出口温度，可降低能耗。LIUL联合站节约燃气约747 Nm3/d。
表3 某联合站优化操作方法
|
站名
|
环境温度℃
|
操作方法
|
|
LIUL联合站
|
≤0
|
将热水出站温度控制在93℃
|
|
LIUL联合站
|
0~5
|
将热水出站温度控制在87~93℃
|
|
LIUL联合站
|
5~10
|
将热水出站温度控制在81~87℃
|
|
LIUL联合站
|
10~15
|
将热水出站温度控制在75~81℃
|
|
LIUL联合站
|
15~20
|
将热水出站温度控制在69~75℃
|
|
LIUL联合站
|
20~25
|
将热水出站温度控制在62~69℃
|
|
LIUL联合站
|
25~30
|
将热水出站温度控制在56~62℃
|
（三） 降低W2站出站热水温度
某采油厂采油队管理着5个区块，共有采油井105口，注水井38口，目前年产油水平13×104t，年注水38×104m3。W2中转站负责为11座计量间，79口油井、1个拉油点，7口拉油井的来液进行中转，日来液量约850t/d，平均含水约为60%，入站温度为40~46℃，压力0.3MPa。
图6 W2中转站流程示意图
井场原油入站后先进入三相分离器（共2台，运行2台）分离，再进缓冲罐（共1座，运行1座）后由外输泵（共2台，运行2台）将压力提升到0.8MPa，然后经油汽换热器（共2台，运行1台）换热到63℃外输至联合站。
由井站换热回的热水（入站温度为50℃，压力0.2MPa）入站后经汽水换热器（共2台，运行1台）与锅炉房（共3台，夏季运行1台，冬季运行2台）的饱和蒸汽（140℃，0.3MPa）换热到70~76℃后再由热水循环泵（共3台，运行2台）提升到1.7~1.8MPa回到井站循环。
在联合站的主要设备耗能中，与三管伴热系统相关的耗能占99%，因此，节能优化的重心应该放在与三管伴热相关的能耗设备上。
1）在满足原油进站温度的前提下，建议将伴热水出站温度从数个月进行一次调整为每天按照环境温度变化以5℃为一个梯度进行调整。
表3联合站热水出站温度优化操作方法
|
站名
|
环境温度℃
|
操作方法
|
|
W2联合站
|
≤0
|
将热水出站温度控制在76℃左右
|
|
W2联合站
|
0~5
|
将热水出站温度控制在74~76℃
|
|
W2联合站
|
5~10
|
将热水出站温度控制在72~74℃
|
|
W2联合站
|
10~15
|
将热水出站温度控制在70~74℃
|
|
W2联合站
|
15~20
|
将热水出站温度控制在68~70℃
|
|
W2联合站
|
20~25
|
将热水出站温度控制在66~68℃
|
|
W2联合站
|
25~30
|
将热水出站温度控制在65~66℃
|
自2010年上线运行以来，通过优化操作，共影响了11个计量间，79口油井，占区域全部油井的91.8% 。中转站节约燃气13.3×104Nm3/a，折合标煤163t/a期刊网，减少CO2排放258t/a。
2）建议在最远距离中转站约6000m处增加一台热水增压泵，以降低站内热水循环泵出口压力。运行后预计可节电270 kw.h/d，折合标煤36.6t/a，减少CO2排放57.9t/a。
表4 W2联合站热水循环泵优化前后数据
|
|
设备名称
|
进口压力
|
出口压力
|
流量
|
耗电量
|
|
Mpa
|
Mpa
|
m3/d
|
kw.h/d
|
|
优化前
|
热水泵
|
0.1
|
1.75
|
1080
|
720
|
|
优化后
|
热水泵
|
0.1
|
1
|
1080
|
390
|
|
热水泵(新增)
|
0.8
|
1.6
|
200
|
60
|
|
节约
|
|
|
|
|
270
|
（四） 降低ZHUZ中转站加热炉出口温度
ZHUZ中转站主要负责油田某区块井口来液的中转，该区块平均来液量为140m3/d，其综合含水约为77.5%，温度约为42℃（冬季约为40℃）经计量间汇总后进入加热炉，加热后进入储油罐，然后通过外输泵外输至联合站。
图7 中转站流站内流程示意图
ZHUZ至TONGZ的支干线为Φ76×4，采用现场聚氨酯连续发泡保温，外缠玻璃丝布玻璃钢树脂二道工艺，长度为4200m，埋深0.5m，由于ZHUZ的油品黏度较高，并且C20+含量较多，有析蜡现象，为保证TONGZ联合站来油的温度为42℃（进TONGZ联合站处理的最低要求），需要使用加热炉将外输产液加热至69℃以上的温度（冬天需75℃）才能保证正常输送，此时TONGZ来液温度为47℃。外输泵出口压力为0.77MPa，TONGZ来液压力为0.2MPa。该段管线存在温降过大的问题。而ZHUZ中转站的加热炉额定热负荷仅为30万大卡/小时，很难满足站外热水和外输的要求。
由于加热后产液温度越高，管线散热越多，故应在满足终点联合站要求的最低温度为42℃的前提下，尽量降低加热炉出口温度。
利用现场数据对HYSYS管线模拟标定后发现，随着环境温度的改变，在保证终点站要求的温度的前提下，产液需要的加热炉出口温度有很大变化空间。具体数据见下表：
表5 加热炉出口温度和环境温度对照表
|
序号
|
环境温度（℃）
|
加热炉出口温度（℃）
|
产液至终点站温度（℃）
|
供热系统对产液的有效功率（kW）
|
|
1
|
0
|
73.20
|
42.00
|
310.9
|
|
2
|
5
|
69.40
|
42.00
|
287.4
|
|
3
|
10
|
66.05
|
42.00
|
266.2
|
|
4
|
15
|
61.96
|
42.00
|
240.9
|
|
5
|
20
|
58.25
|
42.00
|
217.9
|
|
6
|
25
|
54.55
|
42.00
|
194.6
|
|
7
|
30
|
50.80
|
42.00
|
171.6
|
根据表5来指导操作，按四季不同的环境温度分别设置不同的炉出口温度的方式，与目前采用的固定操作温度的方式相比，即可节约71.54吨油，折合标煤约102.2t/a，减少CO2排放161.5t/a。
（五） 间开拉油井井口中频加热器
W2中转站85口油井中采用中频伴热和电伴热的油井数据下：
表6 中频伴热油井数据
|
井号
|
计量间
|
产液量
|
含水
|
回压
|
井口温度
|
加热后温度
|
|
t/d
|
%
|
MPa
|
℃
|
℃
|
|
W6-7
|
进拉油罐
|
8.4
|
86.5
|
0.07
|
30
|
35
|
|
W6-8
|
进拉油罐
|
9.6
|
89.2
|
0.08
|
30
|
35
|
优化建议：仅对拉油井，车拉油时开1-2小时，其余时间不开。
表7 优化前后能耗对比
|
井号
|
优化前能耗
|
优化后能耗
|
节能
|
|
kw.h/d
|
kw.h/d
|
kw.h/d
|
|
W6-7
|
53.3
|
4.4
|
48.9
|
|
W6-8
|
181.3
|
15.1
|
166.2
|
4 结论
江苏油田通过引进世界领先、成熟的模拟优化技术，建立集输与注水系统生产工艺模拟模型，对能耗、运行状况、安全生产进行评估，借鉴国内外专家的经验，结合现场实际条件及听取江苏油田技术人员的意见，研究出合理、可实现的优化方案，从现有生产工艺中挖潜增效、节约用能，实现节能增效、安全生产等目标。
结合江苏油田的基础条件，开展集输与注水系统生产优化项目在技术上是可行的。
单位：江苏油田信息中心
参考文献
[1]冯叔初,郭揆常,王学敏.油气集输.石油大学出版社,1995.
[2]董培林.油田集输系统技术分析及提高效益策略.油气田地面工程.2008(10):67-68.
[3]赵洪激,刘扬.油气集输系统优化设计软件.天然气与石油.2000(3):10-14.
[4]戴文智等.2种原油预脱水工艺方案分析与比较.管道技术与设备,2004(4):6-7.
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