油田二合一收油系統(tǒng)改進(jìn)及效果分析

摘要：二合一收油系統(tǒng)是中轉(zhuǎn)站正常生產(chǎn)工藝流程中的重要一項(xiàng)，從三合一中分離出來(lái)的沉降水在進(jìn)入二合一時(shí)，其攜帶的小油滴會(huì)匯聚在緩沖段，再定期經(jīng)收油泵回收至外輸泵進(jìn)口管線。而現(xiàn)在使用的收油流程一到冬季就會(huì)因凍堵造成近三個(gè)月無(wú)法正常收油，本文針對(duì)這一問(wèn)題的形成原因，存在的隱患做了詳細(xì)的分析，提出并實(shí)施了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以達(dá)到保證冬季正常安全生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：收油系統(tǒng);沉降水;收油管線

1目前現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

本站建成投產(chǎn)于1996年8月，站內(nèi)有各種機(jī)泵15臺(tái)，容器8臺(tái)（其中摻水泵4臺(tái)，二合一4臺(tái)），設(shè)計(jì)處理液量12000m3/d，實(shí)際日產(chǎn)液4200m3/d，含水95%左右，承擔(dān)11座計(jì)量間的130余口油井的油氣集輸、計(jì)量、摻水及熱洗任務(wù)。而摻水及熱洗采用的水是由本站三合一脫除出的沉降水，水中含有小油滴，需定期收油，才能保證水質(zhì)合格，原有的收油流程在春、夏、秋三季都能正常收油，唯有冬季有三個(gè)月左右的時(shí)間無(wú)法收油，造成井上時(shí)常有偏遠(yuǎn)井、回壓高井凍堵現(xiàn)象，二合一也時(shí)常出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，給生產(chǎn)造成極大影響，為此急需找出問(wèn)題原因并制定對(duì)應(yīng)措施，解決問(wèn)題。

1.1二合一加熱爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理

二合一加熱爐由加熱段、緩沖段、集水段組成。整個(gè)加熱爐用隔板（13）和擋板（15）分隔成了三段，隔板的左部稱(chēng)為加熱段，加熱段安裝有火管和煙管。隔板與擋板之間稱(chēng)為緩沖段，沉降水在緩沖段經(jīng)沉降緩沖后污油上浮。擋板右部稱(chēng)為集水段，集水段安裝有出口管線和液位計(jì)。沉降水經(jīng)進(jìn)液分配管進(jìn)入加熱、緩沖二合一加熱爐后，首先進(jìn)入加熱段，從下部往上逐漸沒(méi)過(guò)火管和煙管，在上升的過(guò)程中吸收火管和煙管的熱量使水升溫，升溫后的熱水漫過(guò)隔板進(jìn)入緩沖段和集水段，經(jīng)過(guò)出口管線進(jìn)入摻水泵，給計(jì)量間和油井摻水緩沖段的液體相對(duì)平靜，沉降水中的油就會(huì)聚集在緩沖段的上部，通過(guò)收油泵每周進(jìn)行一次收油。

1.2 收油困難的原因

在收油的過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)收油泵抽空現(xiàn)象，特別是冬季根本無(wú)法啟泵收油。

從收油的整個(gè)流程來(lái)看（見(jiàn)圖1），緩沖段聚集的這部分油在二合一容器中，因?yàn)槿萜鳛榧訜嵫b置，所以緩沖段出口沒(méi)有問(wèn)題。從收油控制閥到收油泵之間的收油管線采取地下埋管，并伴有伴熱管線，冬季收油后經(jīng)測(cè)溫顯示為12℃。這部分收油管線關(guān)閉流程后，整個(gè)管線內(nèi)是存水狀態(tài)，從表1中我們可以判斷冬季可以正常運(yùn)行。收油管線從容器出來(lái)后經(jīng)過(guò)一小段水平管線，又呈垂直狀態(tài)一直向地面延伸，當(dāng)接近地面時(shí)又以90。的拐角與地面平行一直延伸到收油閥，經(jīng)閥控制后與收油匯管相連。

2 可能造成的危害

從11月末到第二年的2月末，整整三個(gè)月的時(shí)間無(wú)法收油。二合一容器內(nèi)如果長(zhǎng)期不收油，油在緩沖段不斷聚集，就會(huì)使緩沖段內(nèi)的水位下降，導(dǎo)致油會(huì)隨水進(jìn)入集水段內(nèi)，然后經(jīng)出口管線進(jìn)入水泵，經(jīng)流量計(jì)計(jì)量后由閥組間配水給各個(gè)計(jì)量間，最后再經(jīng)計(jì)量間配水到每一口油井，進(jìn)行摻水或者熱洗。

2.1 單井管線凍堵事故

在整個(gè)流程中，首當(dāng)其沖的危害是摻水水質(zhì)變差，水中含油多，整個(gè)水系統(tǒng)的每一處管線、閥門(mén)、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、過(guò)濾器等都會(huì)有油掛管壁的現(xiàn)象。在常溫集輸或冬季生產(chǎn)過(guò)程中還易造成單井摻水閥堵塞，導(dǎo)致凍井、堵井等不良影響。

2.2 二合一汽化和摻水泵汽蝕

其次摻水爐內(nèi)含油過(guò)多，會(huì)使油因受熱而產(chǎn)生油蒸汽，使摻水爐極易發(fā)生汽化，導(dǎo)致二合一運(yùn)行不平穩(wěn)，當(dāng)這部分汽化后的介質(zhì)進(jìn)入摻水泵后，泵內(nèi)就會(huì)發(fā)生汽蝕，對(duì)機(jī)泵的損害嚴(yán)重。

2.3呼吸管堵塞使罐內(nèi)壓力升高，二合一偏流

冬季或常溫集輸時(shí)，油易凝住呼吸口，使二合一因呼吸管線堵塞從敞口罐變成承壓罐，罐內(nèi)壓力升高使二合一進(jìn)水減少，造成偏流或抽空。

2.4 可燃?xì)怏w揮發(fā)造成能源浪費(fèi)

二合一容器內(nèi)油多，受熱后揮發(fā)出來(lái)的可燃?xì)怏w從呼吸閥逸出，污染環(huán)境，回收難度增大，造成能源的浪費(fèi)。

3 提出改進(jìn)方案

面對(duì)這個(gè)生產(chǎn)難題，我們提出多個(gè)解決方案。一是把收油控制閥移到出口處，避免收油管線存留污油;二是在立管底部安裝放空閥，放掉收油管存留污油;，三是在收油管線上安裝沖洗閥，把存留污油反沖回二合一。

3.1把收油控制閥前移到收油管線與二合一的連接處

可以在收油管線從容器出來(lái)的地方加裝控制閥門(mén)，這樣可以避免立管內(nèi)存留污油，從根本上解決收油管線凍堵的問(wèn)題。但是這樣改裝后，控制閥門(mén)安裝高度過(guò)高，還需要配套的在罐頂加裝一段操作平臺(tái)來(lái)操作閥門(mén)，保證安全生產(chǎn)。這個(gè)措施改造工作量大，只能在二合一清罐期間改造施工，投入費(fèi)用多，改造費(fèi)用約需2萬(wàn)元。

3.2 在立管底部安裝放空閥門(mén)

可以在每個(gè)收油立管的底部加一個(gè)放空閥，然后并聯(lián)至一根放空匯管接到外面的儲(chǔ)油池內(nèi)，每次收完油后，打開(kāi)放空閥放凈立管中留存污油，防止收油管線凍堵。這個(gè)措施施工簡(jiǎn)單，成本較低。但是放空閥門(mén)排放出來(lái)污油較少，進(jìn)入放空匯管后存留在匯管內(nèi)，冬季匯管自身可能凍堵，無(wú)法繼續(xù)使用。

3.3 在收油管線上安裝反沖洗閥

正常站內(nèi)采用的是單管伴熱流程，我們可以將伴熱管線的來(lái)水與收油管線相連，并加裝控制閥，每次收油完成后停運(yùn)收油泵，打開(kāi)控制閥，利用采暖泵的壓力把收油管線內(nèi)的存留污油反沖回二合一內(nèi)，使收油管線內(nèi)留存的是采暖清水。采暖清水在有伴熱的管線內(nèi)不會(huì)凝固或半凝固，下次收油時(shí)可以順利啟泵回收。經(jīng)過(guò)對(duì)三個(gè)方案的對(duì)比，我們選擇了在收油管線上安裝反沖洗閥門(mén)這一方案。

4 改進(jìn)方案實(shí)施

4.1選擇反沖洗閥門(mén)的安裝位置

安裝位置有兩個(gè)選擇，一個(gè)位置是在二合一前收油管線控制閥門(mén)處，在采暖伴熱管線上引出反沖洗管線與收油管線連接并安裝控制閥門(mén)。優(yōu)點(diǎn)是就近安裝施工方便，缺點(diǎn)是在室外安裝，冬天反沖洗控制閥門(mén)也可能凍堵。缺點(diǎn)是采暖管線距離收油泵較遠(yuǎn)，反沖洗管線連接較長(zhǎng)。

4.2安裝反沖洗管線及控制閥

首先啟動(dòng)收油泵收油，在二合一緩沖段的污油回收比較干凈時(shí)繼續(xù)運(yùn)行收油泵，當(dāng)收油管線內(nèi)全部是含油污水時(shí)停運(yùn)收油泵。用鋼筋制成的鉤子提起二合一緩沖段內(nèi)的收油浮球，使浮球離開(kāi)水面，避免出現(xiàn)虹吸現(xiàn)象，打開(kāi)收油泵進(jìn)口的放空閘門(mén)放掉收油管線內(nèi)的含油污水。關(guān)閉二合一前的收油控制閥門(mén)，避免電氣焊的火焰進(jìn)入二合一。關(guān)閉反沖洗控制閥，改進(jìn)方案實(shí)施結(jié)束。

5 結(jié)論

針對(duì)二合一冬季無(wú)法收油的現(xiàn)狀，我們經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)收油出口立管存油，伴熱溫度不足以使管內(nèi)介質(zhì)保持流動(dòng)狀態(tài)是問(wèn)題的主要原因。利用采暖水對(duì)收油管線進(jìn)行反沖洗能夠解決二合一冬季收油困難的問(wèn)題。其操作簡(jiǎn)單方便，在啟停收油泵的前后可以直接對(duì)收油管線進(jìn)行反沖洗。其反沖洗是把管線內(nèi)的污油反沖回二合一，對(duì)原油沒(méi)有浪費(fèi)，也沒(méi)有環(huán)境污染。利用采暖水對(duì)收油管線進(jìn)行反沖洗這一改造適用于同期所建站，其流程改造成本低，實(shí)用性強(qiáng)，改善摻水質(zhì)量，減少小站堵井?dāng)?shù)，對(duì)井站的安全高效運(yùn)行做出了有利保障，有很大的適用空間。

參考文獻(xiàn)

油氣集輸技能操作讀本，李振泰，北京：石油工業(yè)出版社，2009

作者簡(jiǎn)介：徐蕓，女，19780331，黑龍江省大慶市，參加工作：19961101，本科，集輸工，采油四廠四礦902隊(duì)。