喇嘛甸油田轉(zhuǎn)油站布局優(yōu)化

大慶油田采油三廠

喇嘛甸油田轉(zhuǎn)油站布局優(yōu)化

王群大慶油田采油三廠

喇嘛甸油田隨著開發(fā)的深入，采出液性質(zhì)發(fā)生變化，迫使工藝流程及配套技術(shù)做出相應(yīng)調(diào)整，同時轉(zhuǎn)油站的平面布局也發(fā)生了較大變化，導(dǎo)致老區(qū)油田站庫出現(xiàn)現(xiàn)有工藝管線走向復(fù)雜、站庫占地面積大等問題。為充分利用占地面積，提高土地利用系數(shù)，將站庫的平面布局重新進行區(qū)塊劃分，即劃分為容器區(qū)、加熱爐區(qū)、泵房區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)，從而確定整個轉(zhuǎn)油站的標準平面布局，滿足油田未來5～10年的發(fā)展需求。

轉(zhuǎn)油站；布局；工藝流程；優(yōu)化

喇嘛甸油田隨著油田開發(fā)的深入，采出液性質(zhì)發(fā)生了變化，迫使工藝流程及配套技術(shù)做出相應(yīng)調(diào)整，導(dǎo)致站庫面臨著多次的改擴建。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，喇嘛甸油田轉(zhuǎn)油站共經(jīng)歷三次大規(guī)模的建站時期，在油田開發(fā)初期（1973～1994年），為水驅(qū)開發(fā)階段，油田長期持續(xù)高效穩(wěn)產(chǎn)，為滿足大規(guī)模采出液的處理需求，地面系統(tǒng)集中建設(shè)了大量站庫，基本確定了地面系統(tǒng)開采初期的轉(zhuǎn)油站布局；隨后油田進入一類油層聚驅(qū)開發(fā)階段（1995～2004年），為滿足聚驅(qū)注入和采出液的處理需求，獨立建設(shè)了聚驅(qū)轉(zhuǎn)油站，將轉(zhuǎn)油站初步分離的含聚污水單獨進行處理，實現(xiàn)水、聚驅(qū)分開處理流程，降低污水系統(tǒng)的處理難度；從2005年起，油田進入二類油層高濃度聚驅(qū)開發(fā)階段，為滿足高濃度采出液的處理需求，在充分利用老系統(tǒng)剩余能力的同時，大規(guī)模擴建和新建了19座轉(zhuǎn)油站，同時對工藝參數(shù)、工藝流程及平面布局進行了調(diào)整。

1 存在的問題

從油田開發(fā)的三個階段可以看出，隨著開發(fā)方式的轉(zhuǎn)變，需要對工藝流程進行調(diào)整，但受占地面積、資金要求、已建布局、施工周期等因素的影響，站庫在改擴建過程中，多為依托已建設(shè)施，在原有布局基礎(chǔ)上進行改造，導(dǎo)致改造后站庫布局混亂、工藝管線走向復(fù)雜、物料往返流動、壓能和熱能損失嚴重、設(shè)備容器擺放不合理和土地利用率低等。

（1）容器、設(shè)備擺放不合理。轉(zhuǎn)油站內(nèi)的容器設(shè)備主要有加熱爐和游離水脫除器，均屬于易燃易爆設(shè)備，因此在對此類設(shè)備進行平面布置時，要充分考慮主導(dǎo)風(fēng)向和防火防爆距離的要求。喇嘛甸油田全年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，為避免有害氣體和可燃氣體產(chǎn)生泄漏，進入明火區(qū)后發(fā)生火災(zāi)，在布局中應(yīng)考慮將罐區(qū)布置在全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。轉(zhuǎn)油站內(nèi)最容易產(chǎn)生有害氣體和可燃氣體的部位是游離水脫除器和油泵房，目前大部分轉(zhuǎn)油站將加熱爐布置在東南側(cè)，當站內(nèi)有油氣泄漏時，很容易發(fā)生火災(zāi)，存在安全隱患。

（2）管線走向不合理。轉(zhuǎn)油站的工藝流程相對比較簡單，計量間來液首先進入游離水脫除器進行初步分離，分離出的含水油由外輸泵外輸至聯(lián)合站進行下一步處理；分離出的含油污水經(jīng)摻水、熱洗泵升壓、加熱爐升溫后進行摻水、熱洗。因此轉(zhuǎn)油站內(nèi)的管線走向主要包括游離水脫除器與泵房間、加熱爐與泵房間、泵房至場區(qū)三部分。由于轉(zhuǎn)油站在改擴建時，需要新建或擴建容器、設(shè)備、機泵，且改擴建過程中均依托于已建設(shè)施，導(dǎo)致新建管線為避讓已建設(shè)施，出現(xiàn)多處拐彎，降低系統(tǒng)壓力。

（3）占地面積大，土地利用率低。喇嘛甸油田47座轉(zhuǎn)油站中占地面積超過7000m2的占轉(zhuǎn)油站總數(shù)的60%以上，通過對部分超過7000m2轉(zhuǎn)油站的土地利用率進行計算分析，發(fā)現(xiàn)土地利用系數(shù)普遍在45%左右，遠遠沒有達到設(shè)計規(guī)定要求的50%以上，具體情況見表1。

分析發(fā)現(xiàn)，目前全油田的站庫密度為6.2座/平方公里，隨著油田開發(fā)力度的不斷加大，井網(wǎng)及站庫密度將隨之增大。預(yù)計到2020年，站庫密度將增加到6.6座/平方公里，轉(zhuǎn)油站占地面積的增大，勢必會給喇嘛甸油田地面系統(tǒng)未來建設(shè)選址帶來壓力。

2 轉(zhuǎn)油站平面布局優(yōu)化

通過對現(xiàn)有轉(zhuǎn)油站的平面布局進行分析，雖然其布局種類各有不同，但依據(jù)總的工藝流程和場區(qū)現(xiàn)有的建筑物和設(shè)備，可以將站場總平面大致劃分為四個功能區(qū)，分別為容器區(qū)、加熱爐區(qū)、泵房區(qū)和生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)，具體分區(qū)情況見圖1。通過對各個功能分區(qū)的工藝、設(shè)備、擺放方式進行詳細優(yōu)化，最終可實現(xiàn)整體布局的優(yōu)化，在滿足物料走向合理、符合防火防爆要求的基礎(chǔ)上，減少占地面積，提高土地利用率。

表1 轉(zhuǎn)油站占地面積現(xiàn)狀統(tǒng)計

圖1 不同轉(zhuǎn)油站功能分區(qū)示意

（1）容器區(qū)布局優(yōu)化。容器區(qū)主要設(shè)備為游離水脫除器。對容器區(qū)的布局主要考慮兩方面：一是物料流向，計量間來油直接進入游離水脫除器，初步分離后直接進入泵房區(qū)的外輸泵外輸，在直線距離上液體流向最為合理，能量損失最小，因此游離水脫除器位于泵房正北側(cè)最合理。二是分區(qū)距離，對于五級站場，容器區(qū)與泵房的防火間距沒有明確規(guī)定，在進行平面布置時多參照一、二、三、四級站場規(guī)定的5m距離及與使用單位結(jié)合確定的，如果僅考慮施工和維修距離，3m也是可行的。這樣布置可最大限度地減小管線敷設(shè)量，減少占地面積。

（2）加熱爐區(qū)布局優(yōu)化。加熱爐區(qū)主要設(shè)備為摻水、熱洗爐。由于加熱爐有明火，宜集中布置在邊緣并靠近消防通道，且位于可燃氣體、液化烴、甲類液體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。依據(jù)主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，加熱爐區(qū)應(yīng)位于容器區(qū)的西北側(cè)，考慮到占地的要求，可將加熱爐區(qū)與容器區(qū)平行布置，分別位于泵房區(qū)的北側(cè)。

（3）泵房區(qū)布局優(yōu)化。泵房區(qū)主要包括泵房、配電室、值班室、儀表室和更衣室等。為了減少占地面積，降低建設(shè)投資，方便生產(chǎn)管理，將各房間集中建設(shè)?？紤]到防爆與非防爆場所的區(qū)分及機泵等設(shè)備的操作，將值班室、化驗室、衛(wèi)生間等鄰近建設(shè)，將泵房與配電室相鄰建設(shè)，中間設(shè)置防爆墻，滿足防火防爆要求。

（4）生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)布局優(yōu)化。生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)主要包括食堂、小隊點和維修間等，主要用于后勤服務(wù)。由于生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)內(nèi)有食堂，不宜建在轉(zhuǎn)油站內(nèi)，對于生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)的布置只需考慮方便、美觀即可。一般考慮轉(zhuǎn)油站周邊建筑物及整體平面，將生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)布置在全站南側(cè)，站場出入口位置，靠近大門，避免生產(chǎn)、生活人員隨意進入生產(chǎn)區(qū)影響生產(chǎn)區(qū)的安全，并且方便員工的管理。

3 結(jié)語

由于轉(zhuǎn)油站工藝簡單，容器、設(shè)備種類少，在站庫優(yōu)化方面，優(yōu)化簡化潛力較小。因此，在優(yōu)化方面所做的工作量較少，但通過對轉(zhuǎn)油站布局進行分區(qū)、并對各分區(qū)進行優(yōu)化布置后，可減少占地面積，提高土地利用率；同時，在物料走向方面，使各分區(qū)銜接順暢，多為直線型流向，減少壓能和熱能的損耗。這對老區(qū)油田轉(zhuǎn)油站的改擴建具有一定的指導(dǎo)意義。

就轉(zhuǎn)油站平面布局方面，提出以下幾點建議：

（1）容器區(qū)、加熱爐區(qū)布置在泵房區(qū)的北側(cè)，且容器平行泵房布置，在方便生產(chǎn)管理，減少安全隱患的同時，便于后續(xù)站庫的改擴建。

（2）轉(zhuǎn)油站內(nèi)的消防道路設(shè)置為回車場，即可滿足消防要求，減少道路的建設(shè)投資。

（3）轉(zhuǎn)油站布局優(yōu)化后，在滿足占地、安全距離等要求時，也大大縮減了站庫巡檢路的工程量，方便員工的操作和巡視。

（4）在轉(zhuǎn)油站平面布局優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可以配套實施節(jié)能措施，通過對機泵進行合理匹配、摻水泵安裝變頻等措施，實現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化；通過選擇節(jié)能變壓器、對站內(nèi)諧波進行綜合治理等，實現(xiàn)電力系統(tǒng)優(yōu)化。這樣可使轉(zhuǎn)油站由整體優(yōu)化向細節(jié)優(yōu)化方面轉(zhuǎn)變，在節(jié)省占地面積的同時，真正降低生產(chǎn)運行能耗，控制建設(shè)投資。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.031