技術(shù)創(chuàng)新解決渤海某平臺液位計監(jiān)測失真難題

李萌

摘要：渤海油田某海上中心處理平臺包含有污水處理系統(tǒng)，其中斜板除油器作為污水處理系統(tǒng)的第一級設(shè)備，撇油效率高達95%。投產(chǎn)多年來隨著處理工況的不斷變化以及油田含水的上升，斜板除油器作為高效除油設(shè)備負荷隨之增加，從而出現(xiàn)了其水室液位計頻繁卡堵監(jiān)測失真的現(xiàn)象。為確保該設(shè)備的正常運行，針對其液位計問題進行理論分析與現(xiàn)場優(yōu)化，成功解決了液位計監(jiān)測失真難題。

關(guān)鍵詞：斜板除油器;液位計;連通

1.項目背景

渤海油田某平臺為該油田區(qū)域中心處理平臺，油田區(qū)塊于2003年開始注聚先導(dǎo)試驗，注聚時間12年。平臺各級設(shè)備受含聚產(chǎn)出液影響嚴重，其中斜板除油器作為污水處理系統(tǒng)的第一級設(shè)備，入口含油高達8500ppm，含聚在60—120ppm，經(jīng)常性的出現(xiàn)水相液位計監(jiān)測失真。通過統(tǒng)計，僅2018年與2019年間四臺斜板除油器液位計故障達100余次。液位計故障造成調(diào)節(jié)閥失去自動調(diào)節(jié)功能，一方面容易造成滿罐，頂部液體通過氣相管線進入火炬存在安全隱患，另一方面失去水相調(diào)節(jié)功能之后，嚴重影響注水水質(zhì)。為消除隱患，并保障注水水質(zhì)達標，決定開展本項目。

2.理論分析

通過對液位計故障進行統(tǒng)計，平臺常見故障主要分為：變送器跳變、冬季凍堵、液位計選型不合理、生產(chǎn)工況影響四種原因，其中尤其以生產(chǎn)工況影響最為嚴重，一年出現(xiàn)80多次。

為探明液位計受生產(chǎn)工況影響的具體原因，我們從液位計的工作原理著手。

目前斜板除油器水相液位計采用的磁翻板式液位計，通過與灌內(nèi)頂部、底部分別連通，從而實現(xiàn)在線監(jiān)測功能，實時反映容器內(nèi)部液位。但是由于該平臺斜板除油器入口含油高，通過斜板除油器內(nèi)部波紋板無法完全實現(xiàn)水質(zhì)達標，必須常年通過水室頂部喇叭形收油口再次進行收油，即可以認定水室頂部油層一直存在。

通過如圖所示的“U型管”即液柱平衡原理，水的密度為1，該平臺原油平均密度0.9632，可得：

通過上述計算公式，可以看出：在油層較厚的情況下，液位計所反映液位低于罐內(nèi)實際液位。

結(jié)合該平臺目前斜板除油器生產(chǎn)工況，斜板除油器水室運行液位3240——3390mm之間，斜板除油器水相液位計頂部連通口高度為3400mm，水室運行液位已經(jīng)無限接近頂部連通口，當上游來液量增加，來液量含油增加的情況下，極易造成水室頂部油泥通過連通口進入液位計。通過現(xiàn)場對液位計檢修來看，浮子表面往往附著有聚合物油泥，同時，液位計進行隔離放空時觀察到大量的污油泥，可以確定為水室頂部浮油進入液位計內(nèi)部。

因此，為避免浮油與聚合物進入液位計，需要提高水相液位計頂部連通口的高度。

3.現(xiàn)場優(yōu)化與應(yīng)用

結(jié)合該平臺斜板除油器的生產(chǎn)流程，選定了氣相調(diào)節(jié)閥前取樣口、安全閥處兩個點位進行與液位計頂部聯(lián)通，但是由于氣相調(diào)節(jié)閥開關(guān)存在壓力沖擊波動，造成液位計跳變，且取樣口距離水室較遠，安全閥距離水室近，并且不存在壓力沖擊，因此選定安全閥作為液位計頂部連通口的改造點。

實際改造利用安全閥入口，短接該三通，與液位計頂部連通口連接。通過實際測量，此處可以提高頂部連通口距離為1000mm，完全滿足目前生產(chǎn)工況。實際改造利用安全閥入口，短接該三通，與液位計頂部連通口連接。實現(xiàn)了提升連通口的目的。

4.實驗結(jié)論與效果

該平臺自進行液位計流程改造以來，年均節(jié)約磁翻板液位計內(nèi)置浮子2個，磁翻板液位計1個;未再次出現(xiàn)因浮油進入液位計造成的監(jiān)測失真現(xiàn)象，污水系統(tǒng)工況進一步穩(wěn)定，注水水質(zhì)因液位計原因波動次數(shù)消失;同時減輕了每年大量的液位計檢修工作，已在周邊平臺進行推廣應(yīng)用，成效顯著。

參考文獻：

[1] 薛雷平.《流體力學(xué)》流體及其物理性質(zhì).上海交通大學(xué)，2006（2）：40-43.

[2] 彭柏群.油田污油的形成機理和凈化處理方法研究[J].中國科學(xué)院研究生院2011（5）：37-37.

[3] 胡雪濱、胡振國、陳龍龍等.油田污油處理技術(shù)研究與應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2005，19（6）：78-80.