自新中国成立以来，随着我国成功钻探了第一口油井，石油资源迅速成为推动经济和社会发展、影响人民生活方式的战略物资。石油开采工艺复杂，其中油气集输环节是整个生产流程中的关键部分。油田集输系统不仅负责石油和天然气的分离与计量，还与其他多个生产环节紧密相连，特别是在管道传输和二次净化过程中尤为重要。然而，与中东等主要产油国家相比，我国的油田集输系统仍存在一些不足，这些问题严重影响了油田的日常运营，并对石油生产的节能降耗工作产生了不利影响。因此，我们必须采取措施来提升油田集输系统的能效。
1油田集输系统的能耗概念
油田集输系统覆盖了从原油开采到加工转化的过程，包括采油、输油、储油和加工等多个环节。其中，采油、输油和加工是能源消耗最为集中的部分。在采油阶段，能源主要用于储层开采以及油井的提油和输送，涉及抽油机、蒸汽发生器和输油泵等设备的运行。输油环节则包含了油田内部输送、管道运输以及通过船只进行的运输等多种方式。到了加工阶段，反应器、分离装置、输送系统和加热系统等成为主要的能耗点。
根据数据显示，国内油田集输系统的能源消耗占全国总能耗的比例超过了3%，尤其在油气生产和加工过程中，能源消耗超过了经营成本的一半。由此可见，油田集输系统的高能耗不仅增加了油气生产企业的运营成本，还对国家整体的能源消耗和环境保护产生了重大影响。
2现阶段国内外在油气集输系统中主要运用的节能技术
2.1原油脱水技术
在全球范围内，原油脱水技术的应用受到矿场条件、输油系统特点、原油物理性质、含水比例及油田生产方式等多方面因素的限制。加之，各国对于原油净化的标准各有不同。考虑到我国油田的实际状况以及在中高含水阶段的技术改进需求，目前已着手研究低能耗的油气集输技术，并成功开发了一种无需加热即可完成高凝点原油初步脱水并产出合格净化油的新技术，并且已在实际油田应用中取得了显著成效。
2.2污水处理技术
在油田污水处理技术方面，我国与国际水平相当，处理过程普遍包括除油和过滤两大步骤，以确保处理后的含油污水可以安全地回注地下。以美国得克萨斯州贝克斯油田为例，该油田通过气浮选、双滤料过滤器和滤芯式过滤器等技术处理含油污水，并将其回注地层。中国石油天然气总公司发布的《碎屑岩油藏注入水水质推荐指标及分析方法》确立了适用于高、中、低渗透率地层的多项水质标准。污水处理流程一般包括混凝除油、缓冲、粗粒化和压力过滤等环节，并配合化学助剂的使用。因此，在油田开发后期，污水处理技术的发展趋势是结合初步脱水工艺，有效利用分离器的剩余压力，研发压力式除油装置和化学助剂，以实现封闭式的处理。
3油田集输系统的能耗来源
首先，与传统的开采方式相比，现代油气集输系统已经发生了明显变化。尽管油田开采技术不断发展，出现了许多新的开采方法，但传统的集输技术仍在一定程度上存在于油田技术体系中。这些传统工艺不仅能耗较大，还容易受到环境因素的影响，因此越来越难以满足现代油田开采的需求。传统集输系统与现代化开采方式之间的差异可能会对原油的正常开采带来负面影响。
其次，油水处理的难度正在不断提升。随着油田开采技术的进步和高科技设备的普及应用，油水的特性已经发生了本质性的变化。如果继续依赖传统的集输系统进行油水分离，将会使处理过程变得更为复杂。因此，为了克服日益增加的处理难度并确保油水的有效分离，必须对现行的集输系统进行改进。
最后，充足的资金是一大挑战，资金不足往往导致集输装置的老化。在油田的实际开采过程中，企业为了控制成本，有时会削减设备巡检和维护的预算，这种做法会给油田的正常运作埋下隐患。此外，全面更新集输装置所需的巨额资金可能会影响到石油企业的盈利。然而，如果不更新设备，就会面临高能耗的问题。因此，提升油田集输系统的能效并减少能耗，需要充足的财务支持。设备在长时间使用后不可避免地会老化，如果没有适当的巡检，设备故障的风险会增加，从而干扰正常的开采进程。缺乏科学的维护措施还会加剧设备老化对集输系统的影响，降低工作效率并增加能源消耗。
4油田集输系统的节能途径
4.1运用热泵系统吸收、转化余热
借助技术创新，企业对热泵的工作方式进行了一系列改进。在当今的油气工业中，热泵遵循逆卡诺循环原理进行操作，这一原理减少了设备运行时的机械摩擦，从而有效降低了热泵运行过程中产生的多余热量。与此同时，这些经过改良的热泵还安装了专门设计的余热回收装置，能够有效地收集并转移原本会被视为废弃物的余热，将其重新导向需要热能的其他设备或工艺流程中进行再利用。这一技术的应用不仅极大地提高了油气集输系统中余热的回收利用率，还大幅度减少了在集输过程中由于热量散逸造成的能量浪费，从而增强了系统的整体能效，有利于节能减排和环境保护。
4.2合理利用加热炉
加热炉是油田集输系统中不可或缺的辅助设备，它主要用于支持油井设备完成热洗和脱水等关键操作。为了提升加热炉的节能性能，我国的油气企业在采购加热炉时会优先考虑其热效率，因为加热炉在运行过程中需要消耗大量的燃料。如果加热炉的效率低下，不仅会造成能源的浪费，还会增加运营成本，并且无法实现节能减排的目标。此外，为了进一步提高节能效果，确保加热炉与燃烧机之间的良好匹配是非常重要的。性能优良的燃烧机能够有效地回收和利用加热炉产生的热能，将原本可能被浪费的热量转化为有用的能源，从而实现能源的最大化利用。在选定高效的加热炉和匹配的燃烧机之后，定期对设备进行维护和检修，确保其始终保持在最佳运行状态，同样是实现节能目标不可或缺的关键措施。通过这些综合措施，不仅能够提高加热炉的运行效率，还能为油田的可持续发展贡献力量。
4.3不加热集油或低温集油
目前，掺水耗气的控制主要依赖于低温集输技术，同时，随着油田开采活动的进展，人们也越来越关注原油常温集输技术。传统上，集输通常采用双管掺水法，以确保传输的安全性和管理的便捷性，但这会导致较高的能源消耗。相比之下，常温集输技术能够有效减少能耗问题，例如单管常温集油方式正逐渐普及。单管系统不依赖加热，而是利用生产压力和温度通过管线将原油输送到计量站，取代了传统的停止掺水和管线清扫做法。而双管系统则是通过改造原有的掺水管线为集油管线，并调整井口或计量站的设置，使得主副双管均能高效产油。在环形配置中，低温水的掺入可以通过同一管线实现，将计量阀组与相关油井连接起来，其中一组负责掺水，而另一组则负责汇集石油和水汽至计量阀。
5结束语
在经济持续发展的背景下，尤其是随着社会主义市场经济的快速发展，各行业对石油能源的需求不断增加，石油资源的稀缺已成为影响国家安全的重要问题。因此，必须高度重视油田集输系统的节能措施，并增加对节能技术研发的投入，以提高石油的运输和周转效率，优化我国油田节能的现状。最后，希望我国油田集输系统在节能方面的发展能够顺利推进。
参考文献：
[1]郇承武.浅析油气田集输系统节能降耗的技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2023.
[2]齐小丹,孙娜,赵盈祥.油田集输系统节能技术[J].2022(7).
[3]王莹莹,郝振洲.油田集输系统的节能途径分析[J].中国科技期刊数据库工业A,2021(7):1.
