原油集输系统能耗分析软件开发与应用

油田进入高含水、特高含水开发阶段后,运行效率降低,系统能耗升高,原油生产成本呈逐年上升趋势,必须进行能耗分析,优化工艺流程。研究开发原油集输系统能耗分析软件,对于控制原油生产中能耗上升,降低原油生产成本,实现油田地面工程高效、低耗运行和科学管理将起到重要作用。以大庆油田第三采油厂以北二二脱水站为例,对其集输系统用能现状和能损分布规律进行了研究,结果表明此软件分析结果准确高效。     

江苏油田某接转站集输系统能耗分析及节能研究

江苏油田进入高含水开发阶段后,油田地面集输系统的运行效率普遍下降,系统能耗升高,因此建立集输系统能耗分析模型并对其能耗分布和能损分布进行研究是很必要的。针对江苏油田瓦6接转站集输系统利用热力学第一定律和第二定律分别对其能耗现状进行分析,发现加热炉总热负荷主要分布在650~900 k W之间,且随着季节有一定的变化规律,夏季相对较低,冬季相对较高,加热炉月日平均效率夏季一般较高,为75%~78%,冬季较低些,为55%~60%;加热炉火用效率偏低,经分析主要是由于供给燃料量过高、加热炉出口水温过高等原因造成的。并且对影响能耗的因素进行分析,发现减小燃油量或在较高负荷下运行可以提高加热炉效率。     

等离子体热解煤制乙炔的影响因素

进行了等离子体状态下煤的热解研究．考察了煤挥发分、煤比能耗、供粉速率、淬冷等因素对等离子体热解煤制取乙炔的影响。实验结果表明：挥发分产率在25％～40％的烟煤有比较高的乙炔收率；随着煤比能耗的增加，煤的转化率和乙炔收率呈增加趋势；随着供粉速度的提高，煤的转化率和乙炔收率呈下降的趋势；适当的淬冷位置和淬冷速率对乙炔的生成有利。     

基于遗传算法的油气集输管网运行效率优化

油气集输系统的能量耗散,在油田生产能量消耗中占主导地位.若集输管网各项运行参数没有随着油井开发参数的变化而相应调整,将导致集输系统能耗逐年增加,集输用气和用电单耗不断升高.对于这一问题,以树状双管掺水集输管网为研究对象,在布局一定的情况下,以管网掺水量、掺水温度、掺水压力为参数变量,运用遗传算法编制程序对其优化.以某油区树状双管掺水集输管网为例,通过运算得到优化后的运行参数,管网运行能耗比优化前降低了28%.     

油田聚驱系统低温集输可行性预测模型——以大庆油田某区块为例

低温集输生产工艺技术是一种能够降低油田生产能耗,提高生产效益的有效手段。然而,低温集输工艺技术应用的可行性模糊导致该技术无法在油田生产中得到广泛推广。根据油田现场生产数据,采用了熵权法和灰色关联度分析法对低温集输技术的影响因素进行了相关性分析,并结合反向传播(back propagation, BP)神经网络建立了低温集输可行性预测模型。相关性分析结果表明,环境温度、油井产液量、产液含聚浓度和集油管线长度是油井能否实现低温集输生产的主要影响因素。将相关性结果应用到聚驱系统低温集输可行性预测模型中,使其具有较强的鲁棒性,且模拟结果准确率为95.94%。该研究成果在油田聚驱系统生产中得以推广应用。     

有杆抽油泵沉没度的优化设计方法

机抽井泵的沉没度是影响泵效和系统效率的重要因素。通过分析有杆泵抽油系统的能耗，以机采系统效率最高为目标，确立了机采系统优化设计的目标函数和约束条件，同时分析泵效对机采系统效率的影响以及影响泵效的因素，给出了沉没度和其他抽汲参数的优化设计方法。应用结果表明，以优化设计方法来确定泵的沉没度，可明显降低能耗，提高系统效率和经济效益，为油田生产提供设计依据。     

原油库能量系统的运行火用分析

随着我国原油储备能力的增加,原油库的生产能耗将进一步增大。对于油库这种由储油罐、输油泵、加热炉等用能单元按照一定拓扑关系连接组成的总能系统,热力学佣分析方法可从能质角度对其进行全面分析,反映能的真正价值和利用程度。论文首先采用序贯模块法确定油库系统各单元模块的节点参数,然后根据工艺流程的特点,建立了系统佣分析的灰箱模型,给出了正平衡佣效率、佣损系数及反平衡佣效率的计算式。对某油库进行佣分析的应用实例研究,结果表明加热炉的佣损系数为73.99%,是油库佣损最大的设备;在其各项佣损失中,换热佣损失高达47%。因此,提高油库佣效率的主要途径是改善加热炉换热过程的能级匹配。     

永4转油站集输系统能耗分析及节能预测

大庆油田永4转油站所辖油井产液量低、含水率高,集油能耗偏高。为降低集输能耗,建立了永4转油站各集输环节能量平衡模型,结合生产运行数据对其进行了能耗分析,确定了能耗分布规律及用能薄弱环节,并提出了主要用能设备改造、生产工艺参数优化等节能技改方案。节能预测结果表明:该集输系统改造后,可节约天然气48.97 m3/h,节电34 kW.h/h,能源效率可提高2.17%,节能效果显著。     

机械式套管气回收装置研制与应用

针对油井生产过程中,单井井口分离出来的部分天然气积聚在油套环形空间,不能够及时、充分的有效应用,同时还造成油井产能下降的问题,研制了新型机械式套管气回收装置。该装置主要由抽气泵和配套管汇组成,利用抽油机游梁的上下运动作为原动力驱动抽气泵工作,抽出环形空间内聚集的天然体通过配套管汇进入集输管线。该装置能够有效回收套管气,同时还可以提高油井抽油泵泵效、单井系统效率和单井集输管网效率,起到增产节能降耗的作用。     

联合站能耗分析与系统优化

联合站是油气集输系统的主要组成部分和耗能单元,对其进行系统优化节能降耗从而降低运行成本是十分必要的.以大庆油田掺水系统中某一联合站为研究对象,建立系统能耗平衡模型,对其进行能耗平衡分析,并以最小能耗为目标函数对联合站系统进行优化.研究结果表明通过系统优化改造降低了系统生产运行成本.     

基于因素分解的碳排放分析及情景预测——以东营市为例

笔者采用因素分解法对东营市的一次能源碳排放进行分析,并利用IPAT方程对东营市未来中长期的经济发展与碳排放进行了情景预测．研究表明：2005—2009年东营市一次能源消费的碳排放总量逐年增长,年均增长率为7．5％;人均碳排放量随着人口的增长呈增长趋势,年均增长速率为6．6％;碳排放强度呈下降趋势,年均下降速率为7．2％;能源结构不断优化,碳能源强度逐年下降,年均下降率为0．5％;第二产业能源消费所占比重最高,是影响碳排放的主要产业部门;低碳情景是东营市实现可持发展的最佳方案且该情景的实现在一定程度上是以减缓经济增长桌宴现节能减排目标的     

有杆抽油泵沉没度的优化设计方法

机抽井泵的沉没度是影响泵效和系统效率的重要因素。通过分析有杆泵抽油系统的能耗,以机采系统效率最高为目标,确立了机采系统优化设计的目标函数和约束条件,同时分析泵效对机采系统效率的影响以及影响泵效的因素,给出了沉没度和其他抽汲参数的优化设计方法。应用结果表明,以优化设计方法来确定泵的沉没度,可明显降低能耗,提高系统效率和经济效益,为油田生产提供设计依据。     

大庆外围油田的安全混输温度界限研究

大庆油田外围油田的集输系统绝大部分采用环状掺水流程,该集输系统受单井产量低,气油比低、井口出液温度低、集输半径大,原油凝固点高等因素的影响,集输系统生产能耗一直偏高。针对油田生产的这种现状,经过两年的现场试验及相关理论研究,给出了适合该类集输系统安全运行的技术界限,为外围油田环状集油工艺低温运行探索了新的途径,也为实现油田不加热集输提供技术支撑。     

1959-2021年武清气象要素分析

为进一步做好气象服务，对武清国家气象观测站建站以来1959—2021年63年的温度、湿度、降水量、风速等气象数据进行统计学分析。结果表明：1959—2021年年平均气温、年平均最高和最低气温均呈上升趋势，近10年上升较为明显，增温幅度春季最大；年平均相对湿度呈下降趋势，春季下降幅度最大；年降水量总体呈下降趋势，21世纪00年代的夏季降水贡献最大；年平均风速呈下降趋势，冬季下降最为明显。     

1959-2021年武清气象要素分析

为进一步做好气象服务，对武清国家气象观测站建站以来1959—2021年63年的温度、湿度、降水量、风速等气象数据进行统计学分析。结果表明：1959—2021年年平均气温、年平均最高和最低气温均呈上升趋势，近10年上升较为明显，增温幅度春季最大；年平均相对湿度呈下降趋势，春季下降幅度最大；年降水量总体呈下降趋势，21世纪00年代的夏季降水贡献最大；年平均风速呈下降趋势，冬季下降最为明显。     

大庆外围油田的安全混输温度界限研究

大庆油田外围油田的集输系统绝大部分采用环状掺水流程,该集输系统受单井产量低,气油比低、井口出液温度低、集输半径大,原油凝固点高等因素的影响,集输系统生产能耗一直偏高.针对油田生产的这种现状,经过两年的现场试验及相关理论研究,给出了适合该类集输系统安全运行的技术界限,为外围油田环状集油工艺低温运行探索了新的途径,也为实现油田不加热集输提供技术支撑.     

富氧气氛中煤粉燃烧特性改善的实验研究

采用德国Netzsch公司生产的STA409C型热天平研究了神木原煤在不同氧的体积分数下的燃烧行为．试验结果表明：随着氧的体积分数的增大，煤样的着火温度及燃尽温度均呈下降趋势，着火时间提前，燃烧时间缩短，煤粉的综合燃烧特性指数提高；当氧的体积分数小于40％左右时，煤粉燃烧特性的改变较大，当氧的体积分数大于40％时，改善趋势变缓．因此，采用膜法富氧燃烧或助燃时，宜采用的氧的体积分数范围为30％～40％．     

不同抽油机井系统效率计算模型研究与节能效果

为降低油井生产能耗和提高系统效率,油田应用了多种新型节能抽油机,但缺乏节能抽油机特性与节能效果及其选型理论的研究。为此,基于常规游梁式抽油机、异相型抽油机、调径变矩抽油机、异型抽油机和皮带式抽油机的工作动态特性,建立了不同抽油机的油井地面效率计算模型,并运用抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程,以悬点运动规律和井下泵的受力状况为边界条件,建立了抽油机井地面功图与泵功图的计算模型;井下举升效率和系统效率计算模型。研究不同抽油机井的系统效率和节电率,分析了不同井液黏度和不同下泵深度对抽油机井系统效率的影响。结果表明,与常规游梁式抽油机相比较,其它四种抽油机都能达到提高系统效率和节电节能的目的,其中皮带式抽油机的系统效率为最高,相对于常规游梁式抽油机井提高9.06%,节电率为22.36%;随着井液黏度的增大,油井生产系统效率均降低,皮带式抽油机井的下降幅度较小,适合于稠油井的应用;抽油机井存在油井生产系统效率最高的合理下泵深度(或合理沉没度)。     

φ6.5 mm线材的轧制工艺优化

简述用动态规划法按能耗最低和张力最小对高线产品(4,6．5mm钱材)的轧辊孔型进行全程优化设计的方法与实例。结果表明，此优化设计方法可节约轧制能耗7．51％，使精轧总张力系数下降47．44％，为降低成本和提高产品精度提供了保证。     

构建油气集输系统的智能化管理网络

针对油气集输系统点多、线长，面广，技术性强，管理难度大的特点，应用计算机网络信息技术构建了油气集输系统智能化管理网络，该智能化管理网络主要由8个子系统组成，包括现场数据采集与生产过程控制系统、管线实时监控系统、生产监控网络系统、生产控制中心、语音通讯系统、视频系统、集输数据采集和应用软件系统、时间统一系统，集输系统智能化管理网络大大提高了系统的管理水平和系统集输的效率，目前，该智能化管理网络已在胜利油田河口采油厂成功运行。