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低能耗技術(shù)在原油集輸與處理中的應(yīng)用研究

文檔作者：楊威龍黃懿軒文檔來源：山東聯(lián)合能源管道輸送有限公司		更新日期： 2026年05月09日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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上一篇：對(duì)化工機(jī)械密封問題的研究

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技術(shù)應(yīng)用與研究
原油在開采的過程中，集輸與處理屬于所有工藝中
較為關(guān)鍵的組成部分，這兩項(xiàng)工藝在執(zhí)行中對(duì)能源消耗
的數(shù)量較多，屬于所有消耗中的關(guān)鍵部分。對(duì)原油開展
處置工作主要所涉及的設(shè)備包含各種機(jī)泵設(shè)備以及原油
加熱用的電加熱爐，隨著原油開采的增加以及石油資源
數(shù)量的降低，各種機(jī)泵使用效率以及加熱爐能耗會(huì)出現(xiàn)
明顯上升，各種能源利用效率出現(xiàn)下降。較為熟知是原
油中注水工藝的出現(xiàn)，這種模式會(huì)導(dǎo)致原油中水含量明
顯上升，原油開采量快速提高，集輸與處理工藝已經(jīng)不
能滿足開采要求，針對(duì)這一情況選擇使用何種形式降低
能源的使用數(shù)量，將能源的利用率全面提升是每個(gè)工作
人員需要認(rèn)真考慮的問題。
一、原油集輸與處理系統(tǒng)能耗分析
1.機(jī)泵
現(xiàn)階段，原油開展集輸和處理所使用最多的設(shè)備是
機(jī)泵。這部分機(jī)泵在使用過程中，對(duì)電力資源的消耗較
高。在石油運(yùn)輸中所使用的轉(zhuǎn)子泵數(shù)量較多，開展工作
主要原理是在轉(zhuǎn)子腔體對(duì)這部分液體開展運(yùn)輸工作，實(shí)
現(xiàn)石油液體的輸送。因此，原油輸送機(jī)泵選擇對(duì)能源消
耗數(shù)量產(chǎn)生影響較為明顯，設(shè)計(jì)人員根據(jù)原油的性質(zhì)、
使用的具體位置、未來原油的成分變化情況充分考慮，
選擇出最為合適的機(jī)泵設(shè)備。對(duì)機(jī)泵設(shè)備也需要嚴(yán)格的
開展分析任務(wù)，將部分設(shè)備開展改造工作，保證機(jī)泵設(shè)
備使用效率系統(tǒng)的提升，能源利用效率全面降低。對(duì)現(xiàn)
有的機(jī)泵設(shè)備要定期保養(yǎng)，全面的提升設(shè)備的使用周
期，切實(shí)地將機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗，使用較少的電力資
源對(duì)石油資源實(shí)況的集輸與處理。
2.加熱爐
原油在開展運(yùn)輸前需要保證好的流動(dòng)性，因此，加
熱爐也是原油集輸與處理中所使用的重要設(shè)備，在原油
中加入水或者是對(duì)原油開展脫水操作以及對(duì)輸油管線的
伴熱設(shè)備供熱均需要加熱爐提供相關(guān)的熱源。加熱爐設(shè)
備整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)能源的品質(zhì)以及質(zhì)量均有嚴(yán)格
要求。加熱爐在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)能源的需求數(shù)量較高，加
熱爐在實(shí)際工作中向外供熱的數(shù)量需要根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量、
開展處置時(shí)所設(shè)定溫度、能源在傳遞中的熱量的傳遞效
率等考慮。在對(duì)加熱爐開展處置時(shí)需要技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)有
的設(shè)備工藝系統(tǒng)的開展優(yōu)化工作，將設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間嚴(yán)
格的考慮，保證加熱爐的整體工作效率提升實(shí)現(xiàn)設(shè)備的
節(jié)能。
3.生產(chǎn)工藝
目前，在對(duì)油田完成基本的開發(fā)工作，這一時(shí)期所
開采出來的原油中水含量偏低，原油的脫水工作運(yùn)用是
兩段的脫水工藝，這種工藝的優(yōu)點(diǎn)能保證油水快速的分
離，實(shí)現(xiàn)效率的全面提升，但是，生產(chǎn)工藝對(duì)能源的需
求數(shù)量巨大，隨著開采進(jìn)程的推進(jìn)，原油中水含量會(huì)出
現(xiàn)快速上升，使用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝對(duì)能源消耗數(shù)量會(huì)出
現(xiàn)快速的上升，原油集輸與處理工作在開展時(shí)，電力資
源使用數(shù)量和熱力能源消耗在不同處理階段存在明顯差
異，電能主要來源是國家電網(wǎng)所提供的，熱能是各種化
學(xué)燃料的燃燒所釋放出來。原油的開采工藝如果與實(shí)際
的現(xiàn)場開采存在差異，必然會(huì)導(dǎo)致原油開采原油中水含
量超出標(biāo)準(zhǔn)，游離水在一定條件下會(huì)加重輸油管線腐
蝕，對(duì)整個(gè)原油處理會(huì)造成嚴(yán)重的困難。因此，在對(duì)原
油開采前需要對(duì)原油性質(zhì)全面分析，將原油集輸與處理
的工藝不斷優(yōu)化，能夠保證各種能源消耗的降低，保證
原油生產(chǎn)企業(yè)高效運(yùn)轉(zhuǎn)并獲取相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。
二、原油集輸與處理系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析
1.應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)
現(xiàn)階段，在原油開采中各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)會(huì)隨著開采時(shí)
間的推進(jìn)實(shí)行數(shù)據(jù)調(diào)整，針對(duì)不合理的參數(shù)開展優(yōu)化工
作，在原油集輸與處理時(shí)，地面上所使用的機(jī)泵的運(yùn)行
低能耗技術(shù)在原油集輸與處理中的應(yīng)用研究
楊威龍　黃懿軒　　山東聯(lián)合能源管道輸送有限公司
【摘　要】改革開放以后，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油使用數(shù)量明顯增加。在原油集輸與處理中的能耗問題也越來越
引起人們關(guān)注，各項(xiàng)能源的投入數(shù)量與原油的產(chǎn)出效率不能成正比。造成這項(xiàng)矛盾的主要原因是原油中
的組分發(fā)生變化。選擇使用何種方式將能耗全面降低，需要油田開采的管理者以及技術(shù)人員認(rèn)真考慮。
本文分析了原油集輸與處理系統(tǒng)能耗分析，分析了原油集輸與處理系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，提出了低能耗技術(shù)在
原油集輸與處理中前景與展望。
【關(guān)鍵詞】原油集輸；處理工藝；低能耗技術(shù)
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2022.09.040
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技術(shù)應(yīng)用與研究
負(fù)荷均達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場的操作人員主要通過調(diào)節(jié)閥
門的開度和控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的臺(tái)數(shù)來控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的效
率。然而，這種操作方式存在明顯的弊端，主要是這種
調(diào)節(jié)模式的操作精度不能達(dá)到要求，在開展計(jì)量工作時(shí)
往往存在滯后效應(yīng)。變頻器設(shè)備的使用，所具備的主要
特點(diǎn)是生產(chǎn)的效率較高，不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的調(diào)整對(duì)生產(chǎn)的
效率產(chǎn)生影響，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的頻率調(diào)整，保證精準(zhǔn)的
操作內(nèi)容，對(duì)于能源的使用以及消耗能有效的控制，保
證整個(gè)原油的處置系統(tǒng)更加平穩(wěn)，保證設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期
以及使用年限。對(duì)于風(fēng)機(jī)以及機(jī)泵類的運(yùn)轉(zhuǎn)變頻技術(shù)
所起到的效果明顯，主要是在原油運(yùn)輸中的液體變化較
大，變頻器的使用能充分的降低電能消耗數(shù)量，有研究
機(jī)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，使用變頻器機(jī)泵節(jié)能效率可以達(dá)到正常
機(jī)泵的50%。
2.在處理系統(tǒng)中應(yīng)用高效的加熱爐
在原油集輸與處理過程中，加熱爐使用效率對(duì)整個(gè)
原油處置影響較為明顯，對(duì)效率影響的因素主要包括的
內(nèi)容分別是加熱爐所選擇的類型、運(yùn)行期間空氣系數(shù)的
控制、加熱期間的溫差情況以及加熱器的運(yùn)行性能等。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，各項(xiàng)新的技術(shù)逐漸的應(yīng)用到
加熱爐中，對(duì)燃料的燃燒、熱量的傳遞以及換熱技術(shù)的
升級(jí)均較好的保證加熱爐的工作效率。目前，加熱爐應(yīng)
用中效果較好，主要是分體相變加熱爐以及真空加熱爐
等。分體相變加熱爐在實(shí)際運(yùn)行中，所使用的換熱介質(zhì)
主要是水，水發(fā)生相變將熱量傳遞給原油，將加熱爐的
效率全面提升。這種類型的加熱爐在運(yùn)行期間，全程不
與氧氣發(fā)生接觸，設(shè)備運(yùn)行結(jié)構(gòu)的概率明顯偏低，熱量
的傳遞不會(huì)受到影響，對(duì)換熱介質(zhì)的消耗量也會(huì)明顯的
降低。分體相變所產(chǎn)生的蒸汽以及換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)采用
對(duì)流的形式，水受熱蒸發(fā)以后在遇到換熱設(shè)備會(huì)冷卻回
落下來，當(dāng)冷卻下來的水再次受熱以后會(huì)再次的蒸發(fā)，
從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流的目的。這種設(shè)備運(yùn)行能保證換熱器整體
工作效率，熱量傳導(dǎo)的工作效率全面提升，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)
中水受到重力的作用下降，當(dāng)水沸騰以后會(huì)向上產(chǎn)生升
騰動(dòng)力實(shí)現(xiàn)對(duì)流目的，設(shè)備運(yùn)行不需要外加動(dòng)力，能降
低設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)成本。真空加熱爐在使用過程中，首先，保
證工作的壓力處于真空狀態(tài)或者是屬于微正壓的狀態(tài)，
在這一壓力條件下相變介質(zhì)發(fā)生氣化，將熱量傳遞給加
熱的介質(zhì)，其工作原理是化學(xué)燃料經(jīng)過充分的燃燒后放
出熱量，通過熱輻射工作原理將熱量傳遞給換熱介質(zhì)實(shí)
現(xiàn)換熱的目的，設(shè)備的使用對(duì)能源使用量會(huì)明顯的降
低，對(duì)換熱用介質(zhì)的消耗數(shù)量也會(huì)明顯降低，避免設(shè)備
運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)結(jié)垢情況。
3.選擇科學(xué)的化學(xué)藥劑
在原油集輸與處理中，經(jīng)常會(huì)使用各種不同類型化
學(xué)類藥劑，較為熟知的是破乳劑、絮凝劑、消泡劑以及
調(diào)劑pH的各種酸堿類物質(zhì)，藥劑在使用時(shí)屬于輔助用
品，能將原油的處理效果明顯改變。在原油集輸與處理
時(shí)所使用的化學(xué)藥劑主要分為兩種類型：首先，根據(jù)原
油性質(zhì)選擇適合使用的破乳劑，破乳劑所具備的特點(diǎn)往
往是效率較高，在使用時(shí)能讓原油的水快速的分類。期
次，從原油的性質(zhì)出發(fā)能發(fā)現(xiàn)，在原油處置中需要使用
藥劑合理的控制。現(xiàn)階段，在原油開采中使用的化學(xué)藥
劑的數(shù)量明顯增加，各個(gè)企業(yè)針對(duì)化學(xué)藥劑使用情況開
展研發(fā)工作，隨著各種新型藥劑的使用，對(duì)環(huán)境的保護(hù)
所起到的作用較為明顯。化學(xué)藥劑品種的選擇以及藥物
使用的濃度需要嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)，必要時(shí)候可以選擇使用多種
藥物復(fù)配，保證原油集成與處理的效果。
4.改進(jìn)處理流程和工藝
原油集輸與處理工藝需要系統(tǒng)的開展優(yōu)化工作，主
要是從兩方面開展具體的工作，較為熟知的是對(duì)原油中
的游離水使用專業(yè)技術(shù)處理，在夏季氣溫較高時(shí)對(duì)各種
伴熱系統(tǒng)的溫度嚴(yán)格控制，必要時(shí)將伴熱系統(tǒng)全部關(guān)
閉。游離水預(yù)脫除技術(shù)在使用時(shí)，主要是在集中處理站
上加裝游離水脫出設(shè)備以及分離設(shè)備，當(dāng)高水含量原油
進(jìn)入到集中處理站以后，用專業(yè)的設(shè)備，首先要在常溫
下實(shí)現(xiàn)汽水分離、然后利用沉降技術(shù)對(duì)原油開展處理工
作，對(duì)已經(jīng)分離完成的游離水開展加熱工作，能將各種
熱量充分的利用。在原油開展脫水工作時(shí)對(duì)溫度的要求
較高，在每年的夏季當(dāng)外界氣溫較高時(shí)，油田的工作人
員可以根據(jù)外界氣溫的具體情況將伴熱站關(guān)停一部分，
能保證能源的消耗全面降低。伴熱系統(tǒng)每年停止運(yùn)轉(zhuǎn)的
時(shí)間為120天，節(jié)省出來的能源數(shù)量可想而知。
5.信息化技術(shù)應(yīng)用
在原油集輸與處理系統(tǒng)在運(yùn)行中所涉及的內(nèi)容種類
較多，如果某一個(gè)環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)置存在不合理的情況或數(shù)
據(jù)控制達(dá)不到要求，造成的結(jié)果是原油的脫水效率明顯
的降低或者產(chǎn)生的污水?dāng)?shù)量會(huì)受到明顯的影響，造成后
續(xù)的處理費(fèi)用明顯的增加。在集中處理站中按照設(shè)計(jì)要
求加裝各種控制系統(tǒng)，保證原油的脫水時(shí)間節(jié)點(diǎn)的控
制、污水處理的數(shù)量已經(jīng)生化處置系統(tǒng)的處置在控制范
圍內(nèi)。例如，閥門的開度、設(shè)備運(yùn)行壓力、溫度以及流
量等，將這些數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞到控制系統(tǒng)中，控制室能夠
將數(shù)據(jù)快速掌握，適當(dāng)?shù)拈_展調(diào)整保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到要
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技術(shù)應(yīng)用與研究
求。此外，控制人員需要將各種儲(chǔ)罐的報(bào)警液位設(shè)置，
當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)的反饋，保證各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)能平穩(wěn)的
運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率全面的提升。
6.降低熱損失
在原油實(shí)施開采運(yùn)輸中，需要對(duì)原油的溫度嚴(yán)格控
制，避免輸油管線出現(xiàn)凝結(jié)的情況，現(xiàn)階段，集輸系統(tǒng)
管線以及各種儲(chǔ)油設(shè)備上均安裝伴熱系統(tǒng)，此外，污水
儲(chǔ)罐中也會(huì)安裝伴熱管線。在伴熱管線運(yùn)行時(shí)降低各種
熱量的消耗，將原本落后的伴熱效率提升，屬于重要的
節(jié)能工作。現(xiàn)場工作人員對(duì)加熱爐的爐體以及各種分離
設(shè)施以及脫水設(shè)備要增加保溫，避免熱量損失的出現(xiàn)。
加熱爐的排煙也是熱量損失的關(guān)鍵因素，排煙的溫度越
高、排放數(shù)量越多，則熱量損失的數(shù)量也越多。因此，
在加熱爐燃燒時(shí)要控制空氣的數(shù)量，過剩空氣系數(shù)會(huì)使
加熱爐膛溫度快速提升，因此，控制過剩空氣系數(shù)是實(shí)
現(xiàn)燃燒效率的關(guān)鍵因素。
三、低能耗技術(shù)在原油集輸與處理中前景與展望
1.研究結(jié)論
隨著原油開采進(jìn)程的推進(jìn)，原油組分也在發(fā)生變
化，開采的過程中水含量也在明顯增加，原本的設(shè)計(jì)開
采方案已經(jīng)不能達(dá)到要求，對(duì)原油的開采會(huì)產(chǎn)生明顯的
影響。在原油開采時(shí)不同組分的原油混合到一起時(shí)，造
成原油的性質(zhì)發(fā)生改變使原油集輸與處理的難度明顯的
增加，原本的開發(fā)技術(shù)也不能達(dá)到原油的開采要求。在
對(duì)原油開展處理的過程中，有的生產(chǎn)企業(yè)為了達(dá)到大量
開采的目的，定期的加入各種化學(xué)類的藥劑，大量的使
用藥劑會(huì)造成開采成本的明顯的增加，加入藥劑的原油
的成分會(huì)變得更加復(fù)雜，嚴(yán)重的甚至?xí)?duì)原油開采附近
的環(huán)境造成破壞。因此，原油開采企業(yè)想要保證原油的
開采的效率，需要從以下幾方面開展工作，首先是對(duì)原
油集輸與處理的生產(chǎn)工藝全面的開展分析工作，其次是
找出最佳的生產(chǎn)工藝，對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備要嚴(yán)格的執(zhí)行
改造工作，不斷的升級(jí)技術(shù)改造方案，定期的對(duì)生產(chǎn)工
藝開展優(yōu)化等。
2.改進(jìn)方向
在對(duì)原油處理體系設(shè)計(jì)的過程中，需要將系統(tǒng)所具
備的功能嚴(yán)格的做出分析，包括處理的功能以及具體處
理數(shù)量，將各種先進(jìn)的設(shè)備運(yùn)用到原油集輸與處理中，
具體原油處理工藝見圖1，不但能滿足原油的開采要求，
對(duì)于各種能源的節(jié)省所起到的效果更佳明顯。油田開采
企業(yè)也需要根據(jù)原油的組分情況，重視新的助劑類藥物
的研究工作，較為熟知的是低溫破乳劑的出現(xiàn)，在使用
這種助劑過程中，脫水的溫度不需要嚴(yán)格控制，加熱爐
的能耗也會(huì)明顯降低，另外，降粘劑加入到原油中，能
降低原油的粘度，在輸送原油中整體的輸送壓力會(huì)明顯
的降低，對(duì)熱量的需求以及機(jī)泵的使用壽命會(huì)明顯的提
升。此外，原油開采企業(yè)也需要對(duì)各種新型節(jié)能設(shè)備的
出現(xiàn)給予足夠多的關(guān)注，將各種新型設(shè)備運(yùn)用到原油的
開采中，在使用時(shí)能對(duì)原油開展系統(tǒng)處理工作，不斷研
究各種節(jié)能用設(shè)備，先進(jìn)設(shè)備的出現(xiàn)能夠降低能源消耗
量，保證企業(yè)獲取相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。在原油的開采過程
中，會(huì)產(chǎn)生各種不同類型的化學(xué)廢料，較為熟知的是各
種余料以及油泥類物質(zhì)，運(yùn)用先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)將這部分
廢料開展處置工作，保證石油資源的使用效率，真正的
實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約。
圖1　原油處理工藝見
3.不斷提高生產(chǎn)運(yùn)行管理水平
隨著原油開采的推進(jìn)，開采完成的石油中水含量不
斷增加，采出的原油的性質(zhì)也在不斷的發(fā)生變化，因
此，對(duì)現(xiàn)有的工藝開展優(yōu)化工作，保證各項(xiàng)參數(shù)均處于
最佳狀態(tài)，將原本陳舊的管理方式進(jìn)行升級(jí)，這也是實(shí)
現(xiàn)節(jié)能增加生產(chǎn)效率的關(guān)鍵部分，生產(chǎn)管理人員在日常
的管理中需要對(duì)原油集輸與處理中的具體情況系統(tǒng)的掌
握，結(jié)合開采工藝的特點(diǎn)，運(yùn)用精益生產(chǎn)的形式不斷的
對(duì)系統(tǒng)的變化規(guī)律系統(tǒng)的掌握，在可控的范圍內(nèi)制定相
對(duì)應(yīng)的措施，這種形式下能夠避免管理出現(xiàn)問題對(duì)資源
上造成浪費(fèi)的情況發(fā)生。
四、結(jié)語
綜上所述，在原油集輸與處理時(shí)，產(chǎn)生的影響因素
的種類較多，特別是隨著油田開采周期的增加，各項(xiàng)工
藝技術(shù)、設(shè)備設(shè)施以及生產(chǎn)管理均不能符合時(shí)代的發(fā)展
要求。在實(shí)際開采任務(wù)執(zhí)行時(shí)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確是完
成生產(chǎn)任務(wù)的關(guān)鍵因素，只有將這部分?jǐn)?shù)據(jù)全面的掌握
才能保證降本增效的目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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