引言：随着经济的持续增长和各行各业的蓬勃发展，石油资源的需求量日益增加。然而，石油和天然气的开采过程中仍然面临诸多挑战，如高能耗、安全生产的隐患等，这些都是亟待解决的关键问题。油气集输系统作为油田工程的核心部分，与供电、供水等基础设施紧密相连，对油气资源的脱水、储存和加工等多个阶段起着至关重要的作用。因此，为了确保石油天然气的稳定生产和安全，提高油气集输系统的运行效能显得至关重要。

1.影响油气输送系统效能的要素

1.1地下能源转化的能量损耗

油气开采时，由于地层的压力及抽油设备的提升作用，资源内部蕴含着压力和热能。然而，在输送阶段，管道内的摩擦损耗导致这些能量持续削减。此外，油气水混合物的能量流失程度、管道尺寸、操作流程及流速等都对这一过程产生显著影响^[1]。因此，可以通过减少混合物的能量盈余、科学规划输送管道布局及改进工艺流程等手段，有效降低损耗。

1.2集输过程中的损耗问题

油田开发早期，原油内水分含量低，粘度高；然而进入中后期，随着含水量的攀升，原油的水分含量也随之增加，导致粘度降低。此时，井口加热设备变得不再必需。因此，集输过程中无需加热。然而，原油自身的能量不足以支持集输作业，故需要通过增压和加热等手段补充能量，确保集输过程的顺利进行^[2]。

1.3设备效能不足的问题

油气集输作业中，一系列辅助设备如油水泵、加热炉和电动机扮演着关键角色，为集输过程提供必要的能量保障。因此，这些设备的运行状况直接影响整个系统的运行效率：设备性能优良，系统效率相应提高，通常期望设备效率不低于65%。此外，集输设备的效率与产品质量息息相关。优质石油产品能在低温下通过低管道压力降或小热能损失实现运输，这使得工艺流程缩短，集输效率得以提升^[3]。设计处理技术和设备应用的科学性也是影响集输系统效率的重要因素。

2.油气集输系统运行效率的提升措施

2.1优化油气处理区域配置

油气采集与输送的核心理念在于，确保设计与生产效率的协调统一，对开采区域和油气处理进行高效整合与集中管理。通过采用先进的技术策略，缩小处理规模，简化操作流程。在适当情况下，如关闭部分脱水装置或原油电脱工艺，能有效降低能源消耗，进而控制油气加工的运营成本^[4]。

同时，为确保油气资源的高效开采和传输，现有的技术手段亟待提升。因此，有必要积极引入先进的技术和工艺，以解决当前集输系统中效率低下和能耗过高的问题。例如，如果原油含水量大，就需要更多的水泵，导致电力消耗增大。为降低整体能耗，可以考虑采用变频油水泵，通过提高泵的工作效率来降低电能消耗。另外，还可以应用无功自动补偿技术，增强油田集输系统的输送效能，从而提高电力资源的利用效率。

2.2提升和保持能源效率

（1）优化开放式流程设计，并强化气体密封输送技术。通过精细规划井下开采与汇集系统的配置，创新采用集成相流传输泵，实现在单一管道内同步混合油气水，实施封闭式输送策略。这种方法不仅有助于减小井口压力，而且能提升油井产出，减少对抽油设备的频繁维护，从而显著提升集输系统的整体效能。

（2）实施管网的高效优化。管道直径过大或液体体积过小可能导致流体流量超出经济流量的最佳区间。通常，测量站至转运站以及联合站至转运站之间的管道效率可达到90%以上，这得益于管道内液量充足，同时热损耗和摩擦阻力相对较小，保证了管道的良好效能。然而，在许多其他管道中，流体速度偏低，伴随着较高的热能损失和摩擦阻力。为提升工作效率，需对这些管网进行持续优化，确保管道内的液体流量维持在适宜的水平。

（3）优化操作流程。原油的处理步骤繁复，管道内的摩擦力显著，常需油泵提供额外动力。通过整合这些工序，既能降低运营成本，也能避免热量损耗，确保能量的有效保存。

2.3降低“低效性”投入

（1）采用常温输送方式。单管道运输因其无需加热处理且能耗较低，特别适应于那些具有高能量盈余、流体流动性好、粘度较小的油井。在油田初期开发阶段，管道中的流体粘度通常较高，伴随着显著的流动阻力，导致井口输送压力相应增大。此外，管道壁上的积垢或蜡沉积会缩小通道截面，进一步增加流动阻力和井口压力。随着油田的发展，井口温度和含水量逐渐升高，这有效地降低了流体的黏度，使得集输系统能够在常温环境下顺利运行。

（2）预先去除游离水。目前，约有三分之一的原油在集输站处理，这部分油含有80%至90%的水分。对此，通常采用加热方法来分离游离水。如果先进行游离水的预分离，然后再通过加热炉加热，这样可以显著降低能耗。

2.4优化油气采集体系配置

优先考虑采用无需井口加热的集油方法，以及改进流量调配策略，以简化整体油气采集流程。充分利用现有旧油井的排水、混输管道及既有设施，以极大程度地精简油井采集步骤；同时，通过功能整合驱动油气集输系统的进步，简化三级站的设计构架；另外，对于含水量高的油田，应加强前期脱水处理措施。

2.5采用抗腐蚀管道系统

在对相关设施进行优化升级之后，集输管道的改造显得至关重要。对于特定的输送管道，应暂时中断施工，替换为具备高级耐热和抗腐蚀特性的新型管道材料。此举能显著减少油气在传输过程中的损耗，同时有效降低管道穿孔事故的发生概率。在本质上是提升技术效率的关键策略。通过选择防腐蚀管道材料，并应用管道内壁防腐技术，可以避免因频繁的穿孔和腐蚀问题导致的油气损失。

 当油气输送网络存在众多安全风险时，必须采取有效的保温措施以减少管道的热能散失。改造的关键聚焦于两方面，一是优化原油外输管道，二是改进油气集输主干线，旨在减少包括天然气和原油在内的资源浪费。在油田的实际运营中，金属管是首选的管道材料，因其具备良好的承压性能，不易遭受机械或人为破坏。然而，这类管道的耐腐蚀性不足，限制了其广泛应用，通常在油田后期高含水阶段的采集运输中使用。
  另外，钢骨架复合管虽然表现出色，具有出色的抗磨损和耐腐蚀特性，但其对外部人为或机械损伤的抵抗力较弱。还有一种钢管，即内衬玻璃钢的钢管，结合了金属管和非金属管的优点，但施工要求严格且制造成本高昂，因此在油田开采中并不常见。

3.结束语

综上所述，油田的油气产量恒定不变，长期开采导致水含量增加乃常态，同时，集输设施和管道经年累月的使用必然面临老化问题。因此，对油田油气集输管道的持续优化势在必行，需制定切实可行的策略。总结而言，优化油气集输系统以提升运营效率是油田企业的长期任务，需要大量时间和能源投入。实际操作中，应着重解决生产过程中出现的问题，以保障生产的安全性和稳定性，进而实现经济效益和社会效益的双重提升。

参考文献：

[1]乔春平. 油气集输系统运行效率分析与研究[J]. 内江科技,2022,43(12):73-74.

[2]杨爽. 浅谈提高油气集输系统运行效率的措施[J]. 建筑工程技术与设计，2020(5):3256.

[3]孙林. 油气集输管网系统优化实施技术要求分析[J]. 电脑爱好者（普及版）（电子刊）,2021(12):949-950.

[4]熊新强，云庆，李冰，等. "双碳"目标下油气生产系统清洁替代及再电气化路径思考[J]. 石油科技论坛,2023,42(2):21-29.