石油石化节能与计量

技术应用

  • 油田集输双管掺水工艺节能措施优化应用

    魏如鹏;

    集输管道是油田实现原油和天然气高效运输的重要设施,其运行状况直接影响油气田的生产安全和经济效益。针对大庆油田S区块高含水期集输系统能耗高、运行不稳定等问题,采用PIPESIM软件对多种掺水工艺方案进行模拟对比。研究结果表明,双管掺水工艺较其他方案具有显著优势,系统输送压力从3.0 MPa降至2.3 MPa,输送能耗降低25%;原油管温度维持在65℃以上,加热能耗降低35%;设备腐蚀率从0.8 mm/a降至0.2 mm/a,系统故障率降低75%。通过优化工艺参数和设备选型,该工艺在实施4个月以来运行平稳,年节约运行费用40万元,投资回收期2.5年,改造后日节电量238 kWh,年节约天然气63×10~4m~3,可为同类油田开发提供借鉴。

    2025年09期 v.15;No.175 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K]
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  • 节能型可伸缩卡距连续油管压裂试验

    刘照钰;

    大庆油田于2017年引进连续油管压裂工艺后,其在大庆油田使用率越来越高,连油底封拖动、连油磨铣等工艺层出不穷。随着工艺不断发展,连续油管重复压裂工艺也得到了广泛应用。但由于工艺原理的限制,只能完成连续油管定卡距的重复压裂施工,针对于不同的厚度的压裂层位,只能更换卡距进行二次压裂。基于此对于定卡距压裂工艺进行了创新设计,通过研制投球式伸长机构和滑套保护式扩张封隔器,实现了卡距的伸长及缩短功能,提出了可调节卡距重复压裂工艺技术。将定卡距和可伸缩卡距压裂工艺进行时效对比,压裂段数由4.5提高到7.7,每天施工效率提高71.1%。作业周期由5天降低到2.8天,作业周期作业周期缩短44%。可为全油田节省柴油消耗1×10~4t。为连续油管在已射孔井的重复压裂提效提供了有力的技术支持。

    2025年09期 v.15;No.175 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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  • 大庆外围某油田不加热集输技术探索与实践

    王茜;

    目前大庆外围某油田已进入高含水期,适合开展不加热集输以节能降耗。针对室内实验测得的临界粘壁温度无法直接用于指导现场生产的问题,制定合理的技术实施路线,将室内实验、软件模拟分析和现场验证试验相结合,首先通过室内实验测得含水原油的粘壁特性,再经软件模拟制定不加热集输方案,最后在站间集油管道开展阶梯式降温试验,确定不加热集输边界条件。不加热集输方案实施后,累计节气43.2×10~4m~3,电耗增加25.9×10~4kWh,实现经济效益49.3万元。

    2025年09期 v.15;No.175 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K]
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  • 天然气输差分析中管存计算方法研究

    刘洋;

    为进一步降低因管存量产生的输差问题,在梳理稳态管存和动态管存计算方法的前提下,分析了压力阶跃变化、温度阶跃变化对管存量的影响,确定了影响管存量的关键因素。结果显示,动态管存计算方法得到的水力、热力结果准确,满足工程精度需求,与实际运行情况相吻合;对于起点压力和起点温度而言,阶跃振幅越大,阶跃时长越长,稳态管存累积量与动态管存累积量之间的差值越大,输差越明显;在振幅为0.5 MPa、阶跃时长5 h条件下,初始起点压力6.5 MPa下的稳态管存值为415 199 m~3,此工况下压力阶跃变化不会引起输差变化;统计时间内,动态管存计算方法用于输差分析,可减少12 790 m~3的输差。研究结果可为天然气计量交接的精细化管理提供实际参考。

    2025年09期 v.15;No.175 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
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  • 大庆页岩油返排液复配研究及节能评价

    徐晓冰;

    古龙页岩油是大庆油田振兴发展的重要接替资源,“十四五”期间,计划部署650口井以上,预计将产生返排液920×10~4m~3。目前,因无有效的处理方法,几乎各油田都采取在油田边远地区挖池堆土进行集中存放。随着国家环保执法力度的加大,油井压裂作业返排废液的处理,日益受到油田的重视。为此,在返排阶段和坑储阶段,对影响配制滑溜水及配制瓜胶液关键离子进行返排液重复配的技术界限研究,形成了高、低离子浓度返排液直配滑溜水配方体系和复配胍胶配方体系,并建立了页岩油返排液再利用区块化施工模式。通过开展返排液复配滑溜水和胍胶现场试验,实现了100%返排液配制胍胶压裂液,成胶以及耐剪切性能良好。返排液的规模应用,对降低油田环保压力、提高运行效率、实现油井连续排液、快速投产具有重要的现实意义。

    2025年09期 v.15;No.175 21-26+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
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  • 油田埋地管道阴极保护系统应用效果及节能分析

    谷银龙;

    为了分析研究阴极保护系统对管道防腐效果以及整体能耗,通过牺牲阳极法(SAC)以及外加电流强(ICCP)两种技术的数据验证。以100 km DN400 mm的长距离输油管道为保护对象,分别设计两种技术方案在此管道上的运用。结果表明:SAC系统材料生产能耗为45×10~4~60×10~4MJ,年运行能耗为0,维修更新能耗(20年)为6×10~4~8×10~4MJ,总折算能耗为850~1 000 tce,综合成本7 600万元。ICCP系统材料生产能耗为18×10~4~22×10~4MJ,年运行能耗为18×10~4~25×10~4kWh,维修更新能耗(20年)为3.5×10~4~4.5×10~4MJ,总折算能耗为700~800 tce,综合成本2 900万元。结合SAC与ICCP两种技术应用特点及效果,为完善油田埋地管道阴极保护系统应用及管理提供实际参考。

    2025年09期 v.15;No.175 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K]
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管理实践

  • 输油管道加热炉改烧天然气后能效测试与效益评价

    魏甲强;于巧燕;张忠述;张忠涛;赵瑞琦;李振国;

    针对输油管道加热炉燃料由原油改为天然气后出现单耗超标的情况,开展加热炉改烧天然气对设备运行效率以及运行单耗的影响分析,选取两座输油站分别进行加热炉燃料为原油和天然气时的能效对比测试。结果表明:加热炉“油改气”后,燃气运行状态较燃油运行状态在环保、运维、燃料成本等方面均有显著优势。以B输油站H0303~#直接炉为例,使用燃气作为燃料相较于燃油每年可节省燃料成本约12.83%,节省燃料费用37.83万元。但相同运行负荷条件下,燃气运行状态较燃油运行状态单耗偏高近30%。一方面是因为加热炉本体设计更适用于燃油状态;另一方面是由于天然气的折标准煤系数的选取没有与燃料气的实际热值相匹配,导致单耗偏差13.26%。

    2025年09期 v.15;No.175 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K]
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  • 机采井峰谷分时间抽制度应用效果分析

    穆菲;宫军;黄涛;龚媛;

    根据目前现行的峰谷电价政策,分析间抽井产液特点及用电数据,通过人工间抽与智能间抽联合使用,开展峰谷分时间抽现场试验,确定出适合峰谷电价政策下的分时段最佳间抽制度。同时结合油田某区块实际情况和用电特性,确保峰谷分时间抽措施的实施及有效执行。现场试验得出,在保证间抽井产液量不降的前提下,采用调整冲次运行快慢及不停机摆动的智能间抽方式,不仅节省了电费,还降低了用电量。某区块累计实施智能间抽544口井,在日产液量基本保持不变的情况下,平均运行冲次由4.32次/min提高到4.66次/min,提高了7.87%,同时生产时间由10 h缩短到9 h,取得了较好的节能效果,为科学的间抽峰谷用电计划制定、实现节能降耗低碳发展提供技术支撑。

    2025年09期 v.15;No.175 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K]
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  • 抽油机井系统效率影响因素分析及节能措施效果评价

    程树春;

    抽油机井是当前油田开发的最主要人工举升方式,其系统效率直接影响能耗水平和经济效益。针对油田开发中抽油机井系统效率偏低、能耗高的问题,采用灰色关联度分析方法,对影响系统效率的关键因素进行定量研究。首先分析抽油机井系统效率的构成,识别出机械、工艺、油藏和运行管理四大类影响因素。通过灰色关联度计算,定量分析确定了各影响因素的重要程度。在此基础上,结合某油田S区块实际情况,制定针对性优化方案并开展现场应用。研究结果表明,优化后系统平均效率由42.4%提升至53.8%,总日耗电量降低21.4%,年节电量156.8×10~4kWh,年减少碳排放1 254 t,经济和环保效益显著。研究成果为油田抽油机井节能降耗提供了重要参考。

    2025年09期 v.15;No.175 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1173K]
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  • 聚驱双管掺水集油工艺节能优化探讨

    王剑平;

    大庆油田部分高含水水驱油井已经可以实现5—9月停掺生产,但按照传统管理方式,目前聚驱油井5—9月采用掺水伴热进行生产,耗能较大。为优化聚驱油井掺水用气量,开展了聚驱油井5—9月停掺及掺水调控现场试验,对比停掺生产与掺水生产耗气量情况,确定了聚驱油井适宜5—9月停掺生产的条件,完善了聚驱油井生产管理策略。现场试验的结果表明对于含水率95%以上、日产液量60 t以下、管线规格?60 mm×3.5 mm长度350 m以内的聚驱油井适宜采取5—9月停掺生产模式;5—9月聚驱油井低掺水量运行,能够保证油井正常生产,掺水进入井口节点温度较高,能够降低采出液中原油在井口节点处发生黏壁的概率。同时通过掺水生产与回油温度关系,探讨了自动化调控掺水管理思路,提出了油井掺水生产的自动化调控方案,为优化油井掺水量提供指导。

    2025年09期 v.15;No.175 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1673K]
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  • 电动潜油隔膜泵在油井的应用分析

    刘晓宁;

    DQ外围油田因完钻深度大、渗透率低、油层薄,且水平井、定向井比例增加,受举升方式限制,常规抽油机井泵效及系统效率均较低,且存在不同程度的偏磨问题。此外受井斜影响,部分定向井和水平井下泵深度无法满足合理流压下的开采需求。为此选取2口油井进行了隔膜潜油泵的应用试验。通过对电动潜油隔膜泵的结构、原理分析及现场应用试验,发现其虽具潜力,但初期应用存在能耗高、泵效发挥不足、启动困难等问题。经深入分析采取措施后,证实系统效率达到30%以上,泵效高于80%,节电率达到43.0%,平均单井年节电可达1.7×10~4kWh,平均单井年节省电费约1.08万元,具有较好的举升效率及节能效果。同时避免了杆管的偏磨,从而降低油井后期的生产及维护成本,更具有较好的应用潜力。同时阐述不同泵况电流特征曲线,为其在DQ外围油田的推广应用提供有力依据。

    2025年09期 v.15;No.175 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
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  • 油田集输管道电伴热工艺优化研究及应用效果评价

    张润泽;

    针对S油田区块高黏度、高凝固点原油集输过程中存在的高能耗、维护复杂和适应性差等问题,开发了内置式集肤效应技术、智能光纤电伴热系统和可控硅动态调控技术,结合流程优化,构建适应S区块特点的电伴热集输新工艺。实际应用结果表明,该工艺使管道电伴热系统热效率提升30个百分点,故障率降低50%,运行功率降低49%,单井流程平均缩短43%,集输成本由原来的87.6元/t降至32.3元/t,投资回收期为1.2年。年节约天然气0.176×10~8m~3,节电139×10~4kWh,年节约能源成本2 445万元。该成果为高黏度、高凝固点油田的集输系统节能降耗提供了新的技术路径,具有广泛的推广应用价值。

    2025年09期 v.15;No.175 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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  • 注水管网运行方式调整与运行参数优化技术研究

    李会茹;

    注水管网能耗在油田开发中的能耗占比较大,泵机组消耗了大量的电能。为降低注水管网能耗水平,在梳理注水管网运行方式的基础上,根据注水泵流量、注水管网损失率、配注压力分布情况,确定了管网运行模式判别的五条方法,为管网运行模式的调整提供了依据,随后确定了单干管注水方式、局部增压注水方式和分压注水方式的参数优化办法,完成了现场验证和应用。结果显示,当注水泵流量小于50 m~3/h时,无需调整运行方式;当配注压力与注水站出口压力相匹配的注水井占比超过80%以上时,无需调整运行方式,否则将运行方式调整为局部增压;保持运行方式不变的注水管网有11个,需要将原运行方式调整为局部增压注水或分压注水的注水管网有13个;优化后,不同注水管网每小时节电量在32~608 kWh之间,节能效果显著。

    2025年09期 v.15;No.175 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K]
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  • 中小型站场区域阴极保护应用效果分析

    张庆峰;

    2024年,某油田集输管网失效占埋地管道总失效次数的70%,且局部区域外腐蚀突出,易引发油气泄漏,不仅存在环境污染风险,还增加了生产运行管理的难度。因此,在土壤腐蚀性强且管道外腐蚀穿孔频繁的130转油站区域首次应用了站外管网区域阴极保护技术,试验应用了废旧油管阳极地床和杂散电流干扰防护技术,建立了3套强制电流阴极保护系统,构建了以计量间为中心的单井管网防护体系和以转油站为中心的站间管网防护体系。同时,采用检查片法对系统保护效果进行评价,明确了通过区域性的阴极保护,系统保护度可达到95.92%,预计可延长管道寿命10年;可减少管道失效油气泄漏49.2 t/a,总计创造经济效益1 785.92万元。

    2025年09期 v.15;No.175 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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  • 磷酸铁锂储能电站运行策略的探讨与研究

    李超;孙晶;

    为进一步研究磷酸铁锂储能电池系统的运行特性,以大庆油田某磷酸铁锂储能电站为对象,在0.5C、0.25C和0.3C三种充放电倍率的运行工况下进行试验,分析不同运行功率对电池系统效率、电池堆运行温度、自用电及系统损耗等的影响。依据试验结果,结合黑龙江省峰谷时段及相对应电价,确定该储能电站采取“两充两放”,夜间谷时1 000 kW功率完成第一次满充,午间谷时1 675 kW功率完成第二次满充,峰时均为1 000 kW功率满放的运行策略,并对储能电站的系统效率、电池堆运行温度、经济效益等进行分析。实现结果表明,该运行策略不仅满足系统效率及温度要求,延长磷酸铁锂电池使用寿命,而且实现峰谷价差收益最大化。

    2025年09期 v.15;No.175 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
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标准研究

  • 基于中控系统的渤海某油田无人驻守平台多模式倒井计量研究

    李非;曲波;赵洪业;张超;王颖杰;高翔;赵德权;

    海上无人驻守小油田多采用多路阀装置进行单井计量,通过控制切换生产、计量管汇去分析混合物的详细数据,但存在多路阀连接井数有限、设备占地大、自动化程度低的问题。针对海上平台空间有限、井口数量变化性、工况多样性、传统倒井耗时耗力的问题,提出了一种基于中控系统的多相流量计自动倒井一体化方案,该方案利用中控系统与现场计量设备即可实现计量,无需增加额外设备。中控系统通过CFC(连续功能块图)编程实现3种模式(手动、半自动、全自动)倒井并结合现场计量设备将实时数据传回中控进行换算及数据存储,从而实现油井计量期间自动无人值守化,该方案手动模式下操作时间较传统模式倒井计量操作时间平均减少6.28 min,准确率提高1.3个百分点,最终准确率可以达到100%,多模式倒井时间均可控制在3 min左右。

    2025年09期 v.15;No.175 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1124K]
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  • 输气管道计量输差分析方法研究

    高晓瑀;

    输气管道在运行过程中,受流量计误差、工况变化、计算方法等因素的影响,不可避免地产生计量输差问题,引起交接计量纠纷,影响多方贸易的公平性。针对上述问题,在分析管道计量输差构成的基础上,应用配对T检验对输差量进行了显著性分析,确定了可以满足输差量的置信区间,利用Apriori算法确定了影响输差的因素,并从流量计运行调整和管存计算方法调整等方面进行了输差控制。结果显示:某输气管道输差量的置信区间为[-102.667 43×10~4,97.917 43×10~4]m~3,1月、2月、4月、5月、8月、10月均出现了输差量超过置信区间的情况,无法满足计量要求;输差量超限的关键因素为气源气量、支线D流量和管存量;调整后,2024年的输差总量与2023年相比,减少了143.1×10~4m~3,相对输差控制在±0.3%以内。

    2025年09期 v.15;No.175 93-97+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K]
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  • 超声波流量计误差补偿方法研究

    杨静楠;

    针对现场超声波流量计检定结果存在较大误差的问题,基于流量计计量原理,确定了气体温度、环境温度、流体速度、气质组成和管道直径等因素均会对计量结果的稳定性造成影响;基于CFD模拟方法,分析了不同工况对流场修正系数的影响,对示值进行了二次校正,从系统误差和随机误差的角度消除误差,并进行了现场结果验证。结果显示:流速越高、甲烷摩尔含量越大,流场修正系数之间的相对误差越小,越有利于提高计量结果的准确性;入口温度与环境温度之间的温差较大时,计量结果的误差会增大;误差修正后,不满足检定要求的流量计重新检定结果均符合标准要求,年输差量可减小5 886.7~18 396 m~3,买方或卖方年减小经济损失8 830~27 594元,补偿效果良好。

    2025年09期 v.15;No.175 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K]
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  • 刮板流量计检定过程误差原因分析

    肖睿;

    原油贸易交接计量的准确性,直接关系到各方经济利益。为降低刮板流量计的计量误差,在梳理固定式双向球型标准管在线检定方法的基础上,确定了影响刮板流量计计量性能的关键因素,通过现场检定结果确定了检定流量、油品温度、环境温度、油品物性等因素对示值误差的影响,并采取密封性测试、检定方式调整和定期维护保养等措施提高检定结果准确性。结果显示:检定流量不会对检定结果造成影响;对于中质原油,环境温度10℃时,油品温度宜维持在50℃;环境温度20℃时,油品温度宜维持在47℃;当流量计前后压差超过0.2 MPa时,示值误差无法满足检定要求;流量计检定过程调整后,2022—2024年分别减少了计量输差1.62×10~4t/a、0.79×10~4t/a和0.63×10~4t/a,有利于保护贸易双方的公平性。

    2025年09期 v.15;No.175 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
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绿色低碳

  • CCUS管道工程输送工艺分析与研究

    高娜;

    在油田开展CCUS工程是当前实现碳减排的关键环节,为更好地指导CCUS管道工程的设计工作,筛选CO_2状态方程的基础上,分析了首站不同增压方式下的压缩能耗、冷却能耗和总能耗,确定了杂质摩尔含量对首站总能耗的影响,建立了以年投资费用最小为目标函数的数学模型,分析了不同管径、不同输量与年投资费用之间的关系,确定了最优管径和经济流速。结果显示,PR方程计算值与实验值的吻合性最佳,临界温度、临界压力的相对误差分别为0.13%、0.013%;同交接压力压缩机加泵流程下的压缩能耗最小、总能耗最低;随着输量增大、管道长度增大,最优管径也增大;经济流速的变化呈不连续性,波动为1.05~2.45 m/s。研究结果可为CCUS管道的经济输送提供科学依据。

    2025年09期 v.15;No.175 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
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  • 起伏地形CCUS管道瞬态过程分析与研究

    敬郁丹;

    实施CCUS工程是油气田实现节能减排、能源转型的重要手段。为更好地评估某待实施CCUS管道因关阀造成的水击和停输事故,在分析含杂质CO_2物性的基础上,利用软件建立了物理模型,研究不同关阀位置下的水击压力和持液率变化情况,并确定了地温对安全停输时间的影响。结果显示:不同关阀位置下均为阀前压力最大,1~#阀室、4~#阀室和6~#阀室的阀前最大压力分别为11.30 MPa、10.85 MPa和10.49 MPa,超压程度分别为3.38%、12.08%和19.61%,水击对管道的危害有限,但仍要关注靠近末站阀室及高点超压值较大的问题;关阀位置越靠近首站,安全停输时间越短、气化管段长度越短;管道在冬季时停输的气化风险远大于夏季时的停输气化风险。研究结果可为CCUS长输管道的设计和运行提供理论依据。

    2025年09期 v.15;No.175 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1316K]
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  • 投稿须知

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    2025年09期 v.15;No.175 120页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K]
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