许秀梅，李东明，王志国
摘要：建立了稠油集输系统的能量平衡分析模型，给出了评价指标及其计茸公式。并利用实测数据对某稠油集猪系统进行了分析计葬，根据浏算结果提出了降低系统能耗的一些建议。
关键词：稠油集输；能量平衡；节能
中图分类号：TE89文献标识码：B文章编号：1004一7948(2005)10一0039一02
稠油中的胶质、沥青等含量高，具有粘度高、密度大、凝固点低等特点，因此，在集输过程中，要求输送温度较高。另外流程中管网阻力损失也较大，易导致其集输过程的热力消耗及动力消耗远高于稀油集输过程。因此对稠油集输系统进行节能降耗研究，对提高稠油开采的经济性，促进稠油的生产发展，具有重要意义。
目前稠油集输过程能耗仅有一个宏观统计量，各环节的能耗仅有定性分析，尚无定量分析，因而不能为节能技改提供依据。为此，对有代表性的曙四联稠油集输系统进行了能量平衡分析，并根据测算及分析结果，提出了降低该系统能耗的一些建议。
1集输系统能量平衡分析模型
集输系统灰箱模型如图1所示。
集输系统总供给能量为：
式中El,i一子系统能损值。
集输系统的能量利用率为ηse=1－∑Ke,i。
2曙四联集输系统能量平衡测算结果
曙四联稠油集输系统由1座联合站、28座小站、1千余口油井及连接管网组成，年集油175万t。为满足计算要求，对1座联合站、9座小站及所属215口油井进行了详测，其余小站及油井取统计数据。
2.1子系统能量平衡浏算结果
(1)联合站子系统能量平衡测算结果
联合站子系统能量平衡测算结果列于表1。
(2)小站于系统侧算结果
测试的小站子系统能量平衡结果见表2。
(3)管网子系统能损测算结果
在测试9座小站子系统的同时，测试了其所属管网，能损测算结果见表3。
2.2曙四联稠油集输系统能量平衡计算结果
曙四联稠油集输系统能量平衡计算结果见表4。
3结果分析及节能对策
3.1据前述浏葬结果，对曙四联集输系统用能状况进行分析
(1)曙四联集输系统能源利用率为30.40%，在各油田中属中等水平。若考虑到稠油自身特点，其集输能耗较稀油集输能耗高是正常现象，则可以认为在原油生产企业中该系统的能量利用属中上水平。但与集输系统用能先进企业（能源利用率在40％左右）相比，则还有较大的差距。
(2)在系统的管网、小站和联合站的三个子系统中，小站能损最高，占系统总能损的44.7%，其次是管网占38.5%。联合站在系统中能损率虽不高，但从联合站子系统的能量平衡结果看，在能量利用上仍有明显的薄弱环节。由此可以认为，管网、小站和联合站三个子系统都有节能潜力，在提高能源利用率方面都有工作可做。
(3)联合站子系统能量利用率为52.85%，能源利用率偏低。从各个环节来看：
①站内加热环节能损占总能损的71.07%，即有三分之二以上的能量损失在加热过程中。据测算结果，加热炉运行效率在52％～73％之间，平均65％左右，热损很大，应列为改造重点。
②联合站内罐及管网，能损系数为13.34%，热损高，应对站内罐及管网保温加以改进。
③虽然机泵能损系数为1.24%，却占其供给电能的40.51%，有必要开展提高机泵运行效率的研究。
(4)对小站子系统分析
①在掺水、掺稀油和三管伴热三种流程中，平均能量利用率以掺稀油流程为最高（62.07%）。可见从能量有效利用的观点看，应优先选择掺稀油流程。
②在三种流程中，能量利用率最高的与最低的站相差13.65个百分点。其中能量利用率低于55％的站占25%，低于60％的占62.5%。从测试结果来看，小站能量利用率不高，主要是站内加热炉及机泵负荷率过低，效率不高造成的。
(5)管网子系统对比分析
①在掺水、掺油和三管集输流程管网中，平均折算能损最高的是三管流程80.53MJ/t(折），最低的是掺稀油流程53.08MJ/t(折)。这是因为三管流程管网总散热面积大，往返两条热水管线，管内对流传热系数α大，导致散热损失增加。
②从管网能损的大小判别，掺稀油流程优于他两种流程。这是由稀油的比热、导热系数比水所决定的。从减少管网能损考虑，在稀油资源有障的情况下，应优先采用稀油流程。
③三种流程的Ⅱ段管网能损均高于Ⅰ段管网，其中掺水流程的Ⅱ段管网比Ⅰ段管网高41%，对这部分管网应查找原因，加以改进。
3.2提高系统能量利用率的具体策略
3.2.1对单体设备采取以下改造措施
(1)加热炉：对于负荷率＜25％，运行效率＜60％的加热炉，将其更换为热功率相匹配的高效加热炉；对于负荷率在25%～45％间的加热炉，可考虑采用“二合一”方式。如将外输炉与掺水炉合一加热，以提高负荷率；将手动调风装置改为自力式比例调风装置，以控制α为正常值；对散热损失超标的加热炉，应更换绝热材料或改进保温结构。
(2)机泵：电机和泵的负载率都低的应更换合理匹配的新机组；将低效的机组或电机或泵更换为高效的；研制适于稠油集输的高效泵。
(3)管网：对散热损失较大的管网，检测保温状况，加以改造；逐渐以掺油或掺水流程取代三管伴热流程。
3.2.2对系统采取以下改造措施
(1)对系统内集输过程各工艺环节的设备进优化配置；
(2)对系统内集输过程工艺参数进行优选，逐实行优化运行。