油气储运节能降耗技术研究
摘要
关键词
油气储运;节能降耗;技术措施
正文
油气存储是石油化工行业各项工作的重点与难点,其涉及到安全环保问题,一旦发生事故则会造成严重影响。实践中应当加强思想重视,不断创新和改进运维管理方式和方法,将安全环保工作切实落到实处,这样才能促进我国石化行业的可持续发展。
1简述油气储运
石油和天然气的储存和运输是天然气和石油开发和使用过程中的重要环节。石油和天然气储存和运输的历史可以追溯到16世纪,当时建立了大量的石油和天然气管道来运输石油和天然气,然后科学和技术不断发展。随着其发展,金属焊接技术发展迅速。该开发为油气储运技术的进一步发展提供了条件,促进了油气储运的不断完善。目前,中国的西部天然气管道项目已经完成,如果能够开发和改善新疆塔里木4000多公里的油气运输和储存技术,该项目将得到改善。
2 降低油气储运系统能耗的重要性
随着现代社会的进步和发展,生活和生产过程中对能源的需求和依赖程度也在不断提高。在深入化的油田开发阶段中,石油开采工作的开展难度也在不断提升。油气储运是油田生产中的一个至关重要的环节,油气储运技术的整体水平以及能量的整体耗损程度对于油田在运营中所带来的效益会产生直接影响。随着油田开采工作的进行,所开采出来的液体中含水量不断增加,导致油气储运系统中的能源消耗大幅度的增加,所以,如何将油气储运系统中所使用的能源进行经济有效地降低变得特别重要。
在油田的开采工作当中,尤其是油田进入到高含水的后期开采,油温会不断地提升,在正常情况下原油实际含水率就会高于80%,这种情况表明原油早已发生转相,开采出来的液体所呈现出来的状态和流动形态也已发生变化,原油输送管道中通常不会结蜡,所以很多的油井不加热的情况下就可以进行正常的开采任务。
从相关的统计数据来看:此类的油井中高含水逐年增加,所以这种油井是不需要进行加热处理的,为此在一般情况下就可以经过选取双管出油的方法来进行热洗的工作。虽然现今我国的陆地油气储运技术已经发展到比较成熟的地步,也拥有了丰富的实践经验,但是在遇到一些特殊的情况时,仍然还会出现一些问题。比如遇到冻土地带时,油气储运管道的建设中就会出现一些问题,我国幅员辽阔,大部分油田地处偏远,油气储运距离长,相应的油气储运管道大都为长距离管道。
长输管道在铺设过程中,不可避免地要经过多年冻土带,这些区域冻土层很厚,给管道铺设造成了较大的的困难,当前,我国主要通过铺设常温管道来解决这一问题,但无法从基础上处理问题。未来我国的主要发展趋势是利用热管技术、架空铺设技术、木片护坡技术等来处理冻土地带管道铺设问题。
3 我国油气储运相关技术存在的问题
3.1 油气储运存在的安全问题
由于天然气和石油的特殊性质,天然气和石油在储存和运输过程中会挥发,增加了天然气和石油损失的可能性,如果在储运过程中无法及时发现油气损失,油气损失将逐渐提升,损失金额将增加。石油和天然气含有丰富的化学元素,这些元素都具有易燃、易爆和毒性,因此,石油和天然气的储存和运输要十分注意,避免运输期间发生火灾和爆炸的可能性。
3.2 大型天然气管网中存在的问题
天然气管网系统形成至今,但我国目前的大型管网设计经验相对较少,有关技术与国外存在一定差距。但是,虽然在实际运行中还没有可以设计的自动化监控系统,但需要相关硬件和软件的大量投资,需要大规模的管网系统。由于缺乏经验、成本增加以及相关软件的使用,通常无法在最大程度上突出系统的优势,这直接联系着我国油气储运的发展。
4 控制油温,实现低耗集油
如果油井的含水率高于相转化点,则可以充分利用原油的低温流变特性,通过有效的降温方法来进行较为具体的采油工作,首先向井内注入常温水,反转原油相,常年不加热采油,有效实现最终节能目标;二是从具体情况出发,利用含气原油的特性降低粘度和倾点,定期清管井组采油线,控制井口背压增加,从而能够提升回收率并减少了油收集线的能源消耗;最后,将流动性改进剂预先添加到油中,这不单单会影响油藏的整体温度,而且对化学液体的粘度和形态也有特别显着的影响。
通过在井中加入流动性改进剂,能够降低含水原油的温度,并且可以在不加热的情况达到集油的目的。必须合理使用冷游离水去除、冷含油污水处理、低能耗液体输送等先进施工技术。
应根据油气比选择油气混合输送或油气分离工艺。采用最先进的节能降耗技术进行经济比选,不单单能有效控制液体温度,还能顺利完成最终的节能降耗工作,使经济效益最大化;首先,离心泵结合了很长时间的实验操作和实践经验,可以在低温条件下完成输送含水原油的任务,通常条件下,在含水原油中加入化学药品,加入乳化剂的方法可以在常温下达到有效的集油效果,药剂的具体添加量是长期工作经验总结出来的;另外,在井中加入流动性改进剂后,不单单能够有效降低含水原油的温度,还可以提高含水原油的整体粘度,从而能够为低温游离水脱离奠定坚实的基础。
例如,当在特定的井中加入破乳剂时,对制造材料的性能进行实验分析,可以揭示哪种破乳剂的低温破乳性能最好,这是最重要的电化学性能,当前使用流动改进剂的效果有了很大的提高。
5 创造科学的工艺技术
在油田开采深度不断增加的过程中,许多油田开采作业都步入了大规模开采的最后阶段,油气田的地表聚集和输送也出现了重大变化。从当前形势的发展需要来看,油田最基本的需求就是节能降耗。因此,应提前进行油井的预测工作,同时找出集油温度和集输的界限。
从对油田最实用的方法入手,创建原油和运输的集合——结合油气加工、运输、储存和运输系统,并计算改进的技术油气转换解决方案,不同情况下的储运、集输系统,或油气储运的最佳通用方法。选择合适的改变炉温的技术,采用最先进的保温技术以及保温材料等,以上技术就能够显着减少炉外热损失,从结构、制造到生产都注重节能降耗管理,它的实施就是为了保持其高效运行,以确保提高加热炉的整体效率。
当下,中国正在积极开发油气储运新技术,吸附气气技术就是其中之一。吸附气储存技术用于储存和运输天然气,它采用特殊的方法将活性炭插入储气容器中,之后以活性炭为吸附剂,吸附容器内气体浓度低的气体,从而起到储气目的。和传统的天然气储存方式比较来看,吸附式储气技术的优势在于能够减压、降低能耗。日后,吸附储气技术将具有广阔的发展趋势。油气输送技术也属于中国油气储运进步的一个主要趋势,且具有良好的发展前景,在众多项目中取得了巨大的经济效益和社会效益。通过油气混合输送技术,可以发现油气同时储运,处理物料流孔问题,检测稳定性和生产效率,大大提升作业效率,节省成本。当下,在油气输送技术中,亟需处理的问题就是长输管道的建设及水下输送的压力。
6 提高信息化水平,改进软件管理
信息技术于当代油气勘探、储存和运输中起着着重要影响,能够快速识别石油勘探领域的管理信息,同时完成油气储量数据的采集、分析和分发。并且,它还将为管理决策提供重要信息,以有效改进油、气、水或原油测试系统。信息技术的运用将更加严谨和准确,有效地把我管道和储罐等的加热速度或泵变频泵,以及污水、炉油加热和用电的实时性,还可以快速实施监控,改进整个运行过程,提高油气储运系统的综合运行效率,维护生产成本,并且保证经济效益和社会效益的相应提高。
7 油气储运有关技术研究新进展
7.1 多相混输技术
多相输送问题涉及到了天然气和石油集输管道的生产,以及海洋石油和天然气资源的开发和利用。现阶段,多相液-固连接流体流动的研究主要依赖于单相液-液连接研究的结果。它不承认结构和水之间的关系。在气液两相流的液固阶段内,观察到渣流及管道振动问题,就会危及管道的安全使用,在这一点上,还提出了许多联合模型。由于这些问题,它们中的许多都有一些局限性,一些设计也难以保证,而另一些设计的功能也相对有限。其研究的重点就是要提高模型精度。
许多行业都做了有价值的研究,水下管道模拟采用流型均化和有限体积技术展开。一些研究人员已经使用了油水两相流研究过程,可以参考这种方法与实际测量情况进行比较。此外,一些研究人员正在从其他角度研究油水多相气体混合物的传输技术,相混合技术的研究还存在许多问题,如多相流中的蜡沉积。
7.2 热油管道流动保障技术
在热油管道中输送油气的过程中,如果使用的方法不科学合理,将导致管道沉积。如果情况比较严重,也会对管道中的油气流动产生负面影响,阻碍了油气储运的顺利发展。在正常情况下,在使用热油管技术的过程中,所涉及的人员不仅有效地保证热油管的正常运行,而且有效地保证了管道防止沉积。为了有效促进油气储运的有效发展,必须从根本上解决天然气管道的流动问题。在管理热油管运输的过程中,如果采用该方法采用的方法不科学或合理,人们往往更加关注热油管的开闭,从而实现原油的可靠运输.
这些不利影响将阻碍社会经济的发展。另外,在处理原油管道时,相关技术人员要提高安全管理工作的效率和合理性,有效保护热油管道的流量保障技术起到有效的作用,以确保石油和天然气运输正常,这具有重要的意义。
7.3 化学添加剂技术
在石油和天然气的储存和运输中添加化学添加剂可以保证含蜡原油的冷流,有效地提高了油气运输的经济性和安全性。然而,该技术的应用还没有达到预期的效果,相关研究人员通过详细研究这一问题,发现了一种新型的复合纳米材料作为流动改进剂。其倾点降低效果远远优于传统的流动控制剂,并且通过将该控制剂添加到油气的储存和运输中,在原油中制备石蜡中的细颗粒是有效的,可以减少到更长的距离使得油气的储存和运输中的冷流更加平稳。
7.4 冷热原油交替输送技术
替代冷热原油输送技术是当今原油输送作业中相对先进的技术工具,该技术的核心是冷油流动条件下不稳定的热力液压耦合来替代热量,是研究行业研究和分析影响冷热油的运输过程中交替在复杂的管道距离长,导致热油和冷水,即温度自我调节的两个主要因素的影响因素。
结语
在现代的油田生产阶段中油气储运工艺技术已经成为其中不可缺失的构建单元而存在着,而且也是能源消耗最大的一个方面,如机泵的动力消耗和锅炉的热力消耗,整体运行阶段所产生的能源消耗具体情况会对油气运行带来的经济效益有着最为直接的影响。目前在使用油气储运工艺集输的生产过程当中,一定要把节能降耗作为第一基础准则,从油气储运系统的基本发展情况来看,对如今所存在的问题或者是以后的处理方式等进行更深层次的分析,利用最为先进的节能降耗技术,这样才可以有效达到降低能源消耗、节省油气在运行中的成本,促进油田在开发中所拥有的经济效益得到最大程度的提高。
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