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【摘要】本文主要针对M油田集输系统耗能量较大，与管路匹配不合理所造成系统效率低等原因，通过现场调查、核实和现场实践，对机泵在并入管路运行时，要使能量得到充分利用，必须从机泵设计、改造和管理上下功夫，使机泵得到有效的利用，提高输油系统效率，降低能耗。
【关键词】输油系统 系统效率 输油泵 输油单耗
提高油田系统效率是原油集输系统节能降耗工作的主要内容之一，自从2005年以来，对M油田四座转油站的输油系统进行改造，取得明显的经济效益，使输油泵泵效由2005年的55.6%提高到2012年的61%，输油系统效率由2005年的40%提高到2012年的44.5%，输油单耗由原来的0.8kwh/t下降到0.42kwh/t。
1 影响能耗的因素
M油田共有12台输油泵，原有的输油泵都是老式Y型油泵，效率低、耗电量大，影响了输油泵的泵效和系统效率。M油田输油泵改造前存在的主要问题：
（1）油泵运行负荷率较低。M油田四座转油站的12台油泵，平均负荷率仅为额定负荷率的55%，其中1#站油泵负荷率在50%以下。
（2）输油泵泵效低。M油田输油泵平均泵效在50%左右，其中泵效在50%以下有1座转油站。
（3）输油泵系统泵管压差比较大，阀门截流严重。
2 降低能耗措施
2.1 合理匹配泵，降低输油耗电量
M油田共有四座转油站，随着油田开发的进一步发展，产油量逐年下降，产液量也发生变化，导致原油集输系统又面临新的形式，其体现为负荷率分布不均匀，部分负荷低的转油站只用一台油泵就可满足生产需要，即出现大马拉小车的现象。如S3#转油站共有3台油泵。设计规模5000t/d，日外输液量950t/d，按照理论排量计算，运行FDYD35-50×3输油泵，在实际运行过程需要控制生产，因此更换一台FDYD25-50×3的输油泵运行，前后对比日节电120kw.h/d。2.2 以高效泵代替低效泵，降低输油单耗
M油田转油站原有机泵是“D”型泵和“Y”型泵，这两种机泵型号陈旧，而且在设计、制造及结构、材料上都有局限性从而导致机泵额定效率偏低。经过现场分析、对比、论证，决定采用YD系列高效机泵替代原低效机泵。同时对配套工艺流程进行改造，使进出口管线与机泵相匹配，保证机泵在高效区域内运行。如：X转油站原有3台KYT25-35×4输油泵，泵效低，单耗高，每天运行2台。在2007年和2008年更换2台YD50-50×3、FDYD30-50×3输油泵，目前运行一台，备用2台。目前日外输液量为1250 t/d，日耗电量610kw.h/d，输油单耗为0.488kw.h/吨，平均日节约电量245kw.h/d。
2.3 车削叶轮，降低输油单耗
车削叶轮是调节扬程排量，改变输油泵运行特性曲线的一种简易办法。投资少，见效快。可提高输油泵效率5%，可减少截流损失，从而提高输油泵系统效率。对系统效率匹配不合理，造成机泵运行工况较差的泵站，采用这项措施是有效的，每天可以节电10%，可直接计算出经济效益。因此我们在输油泵管路匹配上下功夫，转油站输油泵的叶轮车削一台，降低能耗。在2007年W矿对S3#转油站2号输油泵进行减级试验。见下表1所示：
减级后扬程从150米降到100米，下降了50米，泵压从1.4MPa降到1.0MPa，下降了0.4MPa，电流从40A降到32A，下降了8A，日节电189kw.h ，单耗从0.55 KW.h/m3降到0.37 KW.h/m3，下降了0.18 KW.h/m3。
2.4 利用变频调速装置，提高外输油系统的运行效率
转油站外输油系统是一个受外部条件限制较大的生产环节，受来液量的大小、罐液位的高低、外输油管线的长短、管经的大小等外界条件的影响，使输油泵的排量也随着波动，输油泵不能在高效区运行，为了达到平稳输油，对外输液量的调节是靠调节阀开启程度的大小来控制的，节流损失非常大，泵管压差非常大，泵的管网运行效率低，从而导致一部分电能消耗在调节阀的阻力上，功率损失可达到15%-20%以上。为了解决这个问题，采用变频调速技术，来改变电机频率，调节外输泵的转数，即能调节流量的大小，也取代了泵出口阀的开启程度来调节流量的功能，降低電能消耗。M油田先后对泵管压差偏大、能耗偏高的E二号转油站1#输油泵、Y一号转油站2#输油泵安装变频。平均日节电约202 KWh，实现了能耗的进一步降低（表2）。
从运行情况看，取得了节电效果，在外输液量基本不变的情况下，泵管压差下降，电流下降13.7A，输液单耗从0.50 KW.h/m3降到0.38 KW.h/m3，下降0.12KW.h/ m3。
3 结论
（1）提高集输系统效率，降低系统能耗，首先必须从管理上入手，根据液量的变化，随时合理匹配运行机泵，尽量以小泵代替大泵，避免大马拉小车，降低能耗损失。
（2）在输油系统节能降耗工作中，具体实施应从系统优化、节电等方面入手，通过对转油站的系统优化调整，提高系统负荷率，并以高效泵代替低效泵，充分利用变频调速技术，提高输油系统的运行效率，尽可能与管路特性匹配，达到降低泵管压差，减小节流损失的目的。
【关键词】输油系统 系统效率 输油泵 输油单耗
提高油田系统效率是原油集输系统节能降耗工作的主要内容之一，自从2005年以来，对M油田四座转油站的输油系统进行改造，取得明显的经济效益，使输油泵泵效由2005年的55.6%提高到2012年的61%，输油系统效率由2005年的40%提高到2012年的44.5%，输油单耗由原来的0.8kwh/t下降到0.42kwh/t。
1 影响能耗的因素
M油田共有12台输油泵，原有的输油泵都是老式Y型油泵，效率低、耗电量大，影响了输油泵的泵效和系统效率。M油田输油泵改造前存在的主要问题：
（1）油泵运行负荷率较低。M油田四座转油站的12台油泵，平均负荷率仅为额定负荷率的55%，其中1#站油泵负荷率在50%以下。
（2）输油泵泵效低。M油田输油泵平均泵效在50%左右，其中泵效在50%以下有1座转油站。
（3）输油泵系统泵管压差比较大，阀门截流严重。
2 降低能耗措施
2.1 合理匹配泵，降低输油耗电量
M油田共有四座转油站，随着油田开发的进一步发展，产油量逐年下降，产液量也发生变化，导致原油集输系统又面临新的形式，其体现为负荷率分布不均匀，部分负荷低的转油站只用一台油泵就可满足生产需要，即出现大马拉小车的现象。如S3#转油站共有3台油泵。设计规模5000t/d，日外输液量950t/d，按照理论排量计算，运行FDYD35-50×3输油泵，在实际运行过程需要控制生产，因此更换一台FDYD25-50×3的输油泵运行，前后对比日节电120kw.h/d。2.2 以高效泵代替低效泵，降低输油单耗
M油田转油站原有机泵是“D”型泵和“Y”型泵，这两种机泵型号陈旧，而且在设计、制造及结构、材料上都有局限性从而导致机泵额定效率偏低。经过现场分析、对比、论证，决定采用YD系列高效机泵替代原低效机泵。同时对配套工艺流程进行改造，使进出口管线与机泵相匹配，保证机泵在高效区域内运行。如：X转油站原有3台KYT25-35×4输油泵，泵效低，单耗高，每天运行2台。在2007年和2008年更换2台YD50-50×3、FDYD30-50×3输油泵，目前运行一台，备用2台。目前日外输液量为1250 t/d，日耗电量610kw.h/d，输油单耗为0.488kw.h/吨，平均日节约电量245kw.h/d。
2.3 车削叶轮，降低输油单耗
车削叶轮是调节扬程排量，改变输油泵运行特性曲线的一种简易办法。投资少，见效快。可提高输油泵效率5%，可减少截流损失，从而提高输油泵系统效率。对系统效率匹配不合理，造成机泵运行工况较差的泵站，采用这项措施是有效的，每天可以节电10%，可直接计算出经济效益。因此我们在输油泵管路匹配上下功夫，转油站输油泵的叶轮车削一台，降低能耗。在2007年W矿对S3#转油站2号输油泵进行减级试验。见下表1所示：
减级后扬程从150米降到100米，下降了50米，泵压从1.4MPa降到1.0MPa，下降了0.4MPa，电流从40A降到32A，下降了8A，日节电189kw.h ，单耗从0.55 KW.h/m3降到0.37 KW.h/m3，下降了0.18 KW.h/m3。
2.4 利用变频调速装置，提高外输油系统的运行效率
转油站外输油系统是一个受外部条件限制较大的生产环节，受来液量的大小、罐液位的高低、外输油管线的长短、管经的大小等外界条件的影响，使输油泵的排量也随着波动，输油泵不能在高效区运行，为了达到平稳输油，对外输液量的调节是靠调节阀开启程度的大小来控制的，节流损失非常大，泵管压差非常大，泵的管网运行效率低，从而导致一部分电能消耗在调节阀的阻力上，功率损失可达到15%-20%以上。为了解决这个问题，采用变频调速技术，来改变电机频率，调节外输泵的转数，即能调节流量的大小，也取代了泵出口阀的开启程度来调节流量的功能，降低電能消耗。M油田先后对泵管压差偏大、能耗偏高的E二号转油站1#输油泵、Y一号转油站2#输油泵安装变频。平均日节电约202 KWh，实现了能耗的进一步降低（表2）。
从运行情况看，取得了节电效果，在外输液量基本不变的情况下，泵管压差下降，电流下降13.7A，输液单耗从0.50 KW.h/m3降到0.38 KW.h/m3，下降0.12KW.h/ m3。
3 结论
（1）提高集输系统效率，降低系统能耗，首先必须从管理上入手，根据液量的变化，随时合理匹配运行机泵，尽量以小泵代替大泵，避免大马拉小车，降低能耗损失。
（2）在输油系统节能降耗工作中，具体实施应从系统优化、节电等方面入手，通过对转油站的系统优化调整，提高系统负荷率，并以高效泵代替低效泵，充分利用变频调速技术，提高输油系统的运行效率，尽可能与管路特性匹配，达到降低泵管压差，减小节流损失的目的。