遼河儲(chǔ)氣庫(kù)原油及輕質(zhì)油脫水處理工藝研究與應(yīng)用

閆敏輝(遼河油田公司儲(chǔ)氣庫(kù)公司，遼寧 盤錦 124010)

0 引言

隨著我國(guó)近些年的高速發(fā)展，使得我國(guó)在天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)工作，有著長(zhǎng)足的進(jìn)展，得出的一些工作成果，現(xiàn)階段在進(jìn)行用氣高峰期的調(diào)峰工作當(dāng)中，提升了工作的效率性。針對(duì)我國(guó)東北地區(qū)在冬季以及夏季對(duì)于調(diào)峰氣量的要求，開展了遼河儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)工作。其中在該工程的配套設(shè)施當(dāng)中，輕質(zhì)油處理站有著重要的作用，能夠?qū)p質(zhì)油進(jìn)行高效的脫水處理。

1 研究背景

在原本的原油處理站運(yùn)行的過(guò)程中，由于常年的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得在各個(gè)方面都存在著一定的問(wèn)題，為此需要對(duì)其進(jìn)行處理站的改造工作，以此提升工作效率。當(dāng)下，對(duì)于遼河儲(chǔ)氣庫(kù)來(lái)說(shuō)，在輕質(zhì)油進(jìn)行處理的過(guò)程中，需要通過(guò)油氣田當(dāng)中的一些設(shè)備處理站，進(jìn)行相應(yīng)的脫水處理，其中處理的目的在于能夠?qū)a(chǎn)出的輕質(zhì)油當(dāng)中的，原油、水以及少量的凝析油，進(jìn)行脫水處理。當(dāng)下，需要對(duì)遼河儲(chǔ)氣庫(kù)，當(dāng)中的進(jìn)行脫水處理的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和改造，在相關(guān)部門深入到設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其工廠依然具有著一定的發(fā)展?jié)撡|(zhì)，但是在廠內(nèi)，大部分的設(shè)備都已經(jīng)被拆除或者長(zhǎng)期的停用，同時(shí)在進(jìn)行處理的過(guò)程中，采用的工藝比較落后，無(wú)法滿足當(dāng)下對(duì)于儲(chǔ)氣庫(kù)輕質(zhì)油的處理標(biāo)準(zhǔn)，因此需要進(jìn)行工藝方面的改造和研究，以此可以讓處理儲(chǔ)氣庫(kù)當(dāng)中的輕質(zhì)油，達(dá)到良好的標(biāo)準(zhǔn)。

在油田生產(chǎn)的過(guò)程中，聯(lián)合站有著重要的價(jià)值，是整個(gè)油田地面集輸系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要對(duì)分散的原料進(jìn)行集中的處理，只有經(jīng)過(guò)充分的處理，才可以成為優(yōu)質(zhì)的原有產(chǎn)品，因此在整個(gè)油田生產(chǎn)過(guò)程中，是必要的環(huán)節(jié)。其中處理的效果，直接決定了原油產(chǎn)品的質(zhì)量性。在進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中，其儲(chǔ)氣庫(kù)當(dāng)中的輕質(zhì)油在生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)有著較高的含水量，因此需要進(jìn)行脫水處理，這樣才可以順利的進(jìn)行外銷。

遼河儲(chǔ)氣庫(kù)當(dāng)中的注采站，在經(jīng)過(guò)改造之后，成為了遼河儲(chǔ)氣庫(kù)的輕質(zhì)油處理工作站，在采氣的過(guò)程中，需要將油水混合物以及一些天然氣，進(jìn)行原油脫水處理，之后再將處理過(guò)的水，輸送到污水處理系統(tǒng)中；分離出來(lái)的原油輸入凝液儲(chǔ)罐后裝車?yán)\(yùn)；分離的天然氣，通過(guò)輸送到輸氣管道中。

2 輕質(zhì)油脫水工藝設(shè)計(jì)方案

2.1 油氣分離

在處理的過(guò)程中，需要針對(duì)具體的處理流程、加熱處理以及換熱等方面進(jìn)行合理性的分析。例如為了提升油氣儲(chǔ)存的質(zhì)量，以達(dá)到進(jìn)行直接銷售的要求，就需要使用兩級(jí)或者以上的設(shè)備，對(duì)其原料進(jìn)行分離處理，同時(shí)還需要在分離的過(guò)程中，使用加壓泵以及冷換設(shè)備進(jìn)行配套使用。在一些特殊情況下，在處理輕質(zhì)油的過(guò)程中，其帶穩(wěn)定裝置的流程需要進(jìn)行使用。而如果只是進(jìn)行流體的初步處理時(shí)，其設(shè)備的一級(jí)或者兩級(jí)處理，便可以達(dá)到處理的需求，這樣也會(huì)讓一些氣體，或者產(chǎn)生的水分進(jìn)行管道的運(yùn)輸。

而對(duì)于油氣分離系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其系統(tǒng)的具體參數(shù)設(shè)定，可以對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，產(chǎn)生關(guān)鍵的作用。

2.1.1 停留時(shí)間

通常情況下，延長(zhǎng)停留的時(shí)間，便可以很好的將分離器當(dāng)中的較小液滴，進(jìn)行完整的凝聚沉降分離，這樣就可以很好的提升分離的效率。對(duì)于分離效率來(lái)說(shuō)，能夠與時(shí)間成正比的增長(zhǎng)。在進(jìn)行實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中，也需要考慮到操作可行性以及對(duì)成本的控制，能夠嚴(yán)格依據(jù)各種規(guī)章制度進(jìn)行工作，同時(shí)還需要結(jié)合起原油的特征性，例如需要考慮到原油的密度以及粘度，對(duì)于原油密度以及粘度來(lái)說(shuō)，對(duì)操作環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

2.1.2 各級(jí)操作的溫度

在進(jìn)行分離操作的過(guò)程中，需要對(duì)溫度進(jìn)行良好的把控。實(shí)際操作過(guò)程中，需要結(jié)合起分離級(jí)數(shù)以及井流物性。在保持分離級(jí)數(shù)不變的情況下，還需要依據(jù)原油的一些特性來(lái)進(jìn)行分析，在進(jìn)行原油分離的過(guò)程中，其操作的難點(diǎn)在于對(duì)溫度的把控，在不同級(jí)別的操作過(guò)程中，需要保持溫度的適宜，在分析的過(guò)程中，結(jié)合系統(tǒng)的熱平衡，同時(shí)各種參數(shù)的設(shè)計(jì)，也需要聯(lián)系起油田分離試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，這樣才可以進(jìn)行溫度的良好把控。針對(duì)和不同的油品性質(zhì)，需要采取不同措施處理。

2.1.3 分離級(jí)數(shù)以及各級(jí)操作壓力

在進(jìn)行分離級(jí)數(shù)以及各級(jí)操作壓力的明確過(guò)程中，需要結(jié)合起油田井口的壓力、流體物性以及流體的含氣量，這樣通過(guò)各種參數(shù)的設(shè)定才可以確定出明確的指標(biāo)。

從理論層面進(jìn)行分析，其分離級(jí)數(shù)的提升，就會(huì)使原油回收率提升，但是這樣操作下，投資成本較高，在操作的過(guò)程中，需要較大的占地面積，存在一定的缺陷。因此，在實(shí)際操作的過(guò)程中，需要能夠結(jié)合各種影響因素，并對(duì)比生產(chǎn)需要進(jìn)行系統(tǒng)分析。針對(duì)現(xiàn)階段該站的運(yùn)行情況來(lái)看，在采用三項(xiàng)分離器分離之后，需要將一級(jí)操作壓力控制在1.4～0.35MPa 的范圍內(nèi)，而二級(jí)壓力，需要控制在0.35MPa 以下。在這樣的范圍當(dāng)中，如果井口的實(shí)際壓力依然大于1.4MPa，就需要采用前期降壓的設(shè)計(jì)方案。

2.1.4 各級(jí)出口含水率

對(duì)于各級(jí)出口含水量率來(lái)說(shuō)，主要體現(xiàn)在操作溫度、分離級(jí)數(shù)、原油物性以及最終的分離要求。在對(duì)原油采用，三級(jí)分離的操作過(guò)程中，其一級(jí)以及二級(jí)的分離器，在出口的含水率方面，低于40%，但是在第三級(jí)的操作過(guò)程中，為了滿足商業(yè)脫水的需求，就需要使用電脫水器進(jìn)行脫水處理，或者進(jìn)行熱化脫水，使得產(chǎn)物的含水率在0.5%以下。同時(shí)對(duì)于不同品質(zhì)的原油，其分級(jí)的技術(shù)也不盡相同，因此在其中的含水率上，也有著明顯的差異性。

2.2 油水分離

在含有水分的原油進(jìn)行集中運(yùn)輸，或者在進(jìn)行加工的過(guò)程中，會(huì)提升燃料的消耗量。這樣的原因主要是由于其中水分的含量，大大占用了集油、加熱的加工資源，這樣大大的提升了加工過(guò)程中的成本投入，會(huì)對(duì)企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，當(dāng)原油當(dāng)中含有較高水分的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致原油粘度提升，這樣在進(jìn)行原油運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，帶來(lái)了較大的困難性，提升管道運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用。并且，在原油運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，含水量的提升，也會(huì)直接對(duì)金屬管線，以及各種運(yùn)輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)造成直接的損害，發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，甚至嚴(yán)重的，會(huì)造成一定的安全事故。含水量在較高的時(shí)候，也使得原油的密度提升，嚴(yán)重降低了原油的品質(zhì)，無(wú)法達(dá)到較高的售價(jià)，因此對(duì)于各方面人員來(lái)說(shuō)，都是一種需要重視起來(lái)的問(wèn)題，需要對(duì)原油當(dāng)中的水分進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

在現(xiàn)階段進(jìn)行原油脫水的過(guò)程中，普遍采用的方法有化學(xué)法、電脫水、加熱法以及重力沉降的方法，在進(jìn)行操作的過(guò)程中，需要結(jié)合起實(shí)際情況，可以采用多種方法結(jié)合的方式，以此起到做好的脫水效果，同時(shí)也是降低生產(chǎn)成本的重要途徑。

脫水的過(guò)程中，首先需要對(duì)脫水的工藝進(jìn)行確定，能夠從可實(shí)施性以及經(jīng)濟(jì)的層面進(jìn)行分析，例如需要結(jié)合原油的性質(zhì)、含水量以及乳狀液的乳化程度進(jìn)行分析。同時(shí)還需要依據(jù)原油的實(shí)際情況，結(jié)合脫水的溫度進(jìn)行試驗(yàn)分析，以此確定出油水沉降的具體時(shí)間。在采用了合適的原油脫水工藝之后，才能采取措施做進(jìn)一步處理。通常情況下，會(huì)采用壓力沉降罐的方式的，對(duì)其進(jìn)行沉降脫水處理，而對(duì)于油水密度較低的情況，可以采用常壓沉降罐的方式，進(jìn)行脫水作業(yè)。

3 工藝改造措施分析

3.1 安全措施

在進(jìn)行工作的過(guò)程中，任何進(jìn)站的車輛都需要配有相應(yīng)的防火安全帽，在站內(nèi)的各種設(shè)備和管線上，需要明確標(biāo)識(shí)出名稱，以及各種介質(zhì)的具體流向信息。在工作人員工作的過(guò)程中，需要配備好防靜電工作服裝，避免在一些易燃易爆的場(chǎng)所，進(jìn)行穿脫安全防護(hù)服，同時(shí)禁止在防靜電工作服上配備一些金屬物件，同時(shí)還需要在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，配備一些具有消除靜電的觸摸裝置設(shè)備，以及將施工現(xiàn)場(chǎng)能夠出現(xiàn)靜電的情況降到最低。

同時(shí)，為了保障工作過(guò)程中的安全性，還需要針對(duì)一些燙傷事故進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)備，對(duì)于一些容易造成安全事故的設(shè)備，需要進(jìn)行隔熱的處理。在站內(nèi)，需要在顯著的位置，樹立起警示標(biāo)志，以免在工作的過(guò)程中出現(xiàn)明顯的火源。最后工作環(huán)節(jié)上，為了保障工作人員順利的開展工作，還需要制定出詳細(xì)的工作流程和操作規(guī)程，以此讓工作人員嚴(yán)格的按照這樣的流程和規(guī)程進(jìn)行操作，避免在操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤的操作，并需要有專門的人員開展定期的巡檢。

3.2 節(jié)能相關(guān)措施

在進(jìn)行節(jié)能的處理過(guò)程中，需要保障能夠提升輸送原油所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還需要進(jìn)一步的降低對(duì)能源的使用，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)濟(jì)成本的控制。為此在具體的操作過(guò)程中，可以進(jìn)行密封輸送，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣損耗的降低。在操作的過(guò)程中，還需要盡可能的使用一些節(jié)能的設(shè)備，進(jìn)而降低熱量的消耗。

4 工藝改造優(yōu)勢(shì)性分析

4.1 設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系緊密

在本文的分析過(guò)程中，能夠很好的將各種理論方面的操作，與實(shí)際情況進(jìn)行了結(jié)合，需要在分析的過(guò)程中，對(duì)其生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際的勘查。在保障數(shù)據(jù)信息都是有效的情況下，對(duì)其儲(chǔ)罐內(nèi)部的靜沉?xí)r間，以及在分離器當(dāng)中混合物的停留時(shí)間進(jìn)行確定。并且在操作的過(guò)程中，與現(xiàn)場(chǎng)的施工人員，進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)交底工作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行了信息的詳細(xì)了解，這樣便能夠很好的針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行解決。

4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化上，其針對(duì)生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)能力進(jìn)行了分析，以此針對(duì)不太符合現(xiàn)階段生產(chǎn)的流程，進(jìn)行技術(shù)方面的調(diào)整；在設(shè)備使用上，要對(duì)使用的各種設(shè)備進(jìn)行及時(shí)保養(yǎng)、更換和改造，以此能夠保障在生產(chǎn)的過(guò)程中，設(shè)備可以在一個(gè)良好的運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，并且保障了生產(chǎn)過(guò)程中的合理性、可靠性，使用的工藝能夠具有著較高的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性；在生產(chǎn)的過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化控制的方式，有效的降低對(duì)人力資源的要求，同時(shí)也能夠在人員以及對(duì)設(shè)備的管理過(guò)程中，進(jìn)行了良好的控制，讓其在加熱的過(guò)程中，提升安全性以及可靠性，有效的避免了在加熱之后，會(huì)形成的結(jié)垢以及腐蝕性的問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在文章的分析過(guò)程中，主要結(jié)合原油和輕質(zhì)油的特征，進(jìn)行了脫水方案的設(shè)計(jì)，使得在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，有效的避免傳統(tǒng)脫水過(guò)程中存在的問(wèn)題和困難，大大提升了工作效率，同時(shí)也提升生產(chǎn)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，為相關(guān)企業(yè)的工作提供良好的幫助。