活動式注汽站的設計

中國石化河南石油工程設計有限公司

活動式注汽站的設計

王靖中國石化河南石油工程設計有限公司

活動式注汽站主要設備有拖車式注汽鍋爐、水處理及除氧裝置，附屬設備有排汽擴容器、水箱、原油罐、柴油罐、供油泵和卸油泵等，一般征地60m×40m一個長方形區域就能擺下站內設備。根據采油廠提供的注汽壓力17MPa、注汽量200 t/d，選取額定蒸發量11.5 t/h、額定工作壓力18MPa的活動式注汽鍋爐。對應選取水處理及除氧裝置1套，現場擴容器的基礎為現場預制，建議在已有設計的基礎上優化配筋，新做吊耳，這樣每次搬遷能隨車搬走，到新站后只需挖基坑吊裝后夯實即可。

活動式注汽站；注汽鍋爐；排汽擴容器；排污降溫池；優化設計

活動式注汽站可為油田稠油試采提供合格蒸汽，特點是便于搬遷。其主要設備有拖車式注汽鍋爐、水處理及除氧裝置，附屬設備有排汽擴容器、水箱、原油罐、柴油罐、供油泵和卸油泵等?；顒邮阶⑵居捎谒目梢苿有?，注汽鍋爐適合用來開采淺薄散油層或對儲量不明的區塊熱力試采，在稠油區塊前期勘探過程中，熱力試采探明油層起著非常重要的作用，同時對開采淺薄散油層優勢明顯。

1 選址

活動式注汽站一般布置在環境條件簡陋的野外，需要考慮與周邊村莊、河流、電線、水井、加油氣站的間距。鍋爐與注汽井的注汽半徑越小注汽效率越高，這就要求在保證安全間距條件下，注汽鍋爐與注汽井口距離最小化。結合以往設計經驗，一般征地60m×40m一個長方形區域就能擺下站內設備。該區域內首先定注汽鍋爐煙囪位置；其次與煙囪呈對角線位置布置柴油罐、原油罐等含油氣設備，原油罐旁就近布置卸油泵、供油泵所在的橇座，油罐對面布置水罐；鍋爐對面布置值班房、廚房、維修工房、衛生間等活動板房。確定征地范圍后，場地內鋪設15 cm厚毛石，提高地面承載力，確保雨雪天油罐車進站送油時不會陷入泥濘路中。

2 站內各專業設計

（1）熱工專業。根據采油廠提供的注汽壓力17MPa、注汽量200 t/d，選取額定蒸發量11.5 t/h、額定工作壓力18MPa的活動式注汽鍋爐。首先選取水處理及除氧裝置1套（水處理量11.5 t/h、供水壓力0.6MPa；除氧器水處理量11.5 t/h、工作壓力0.02MPa、溫度104℃、出水含氧量≤0.05mg/L）；然后設計注汽鍋爐的配套設備：設計2座40m3方形原油罐為注汽鍋爐儲存燃料原油。為了降低原油黏度，原油罐內需裝加熱盤管；為了摻燒原油和降低原油黏度，需要設計1座10m3橢圓形柴油罐以提供柴油、1座40m3方形水箱以儲備鍋爐用水。油罐和水箱采用橇塊基礎，即用槽鋼和鋼管焊制成的高約半米的鋼結構；水箱、油罐外設計液位計和爬梯人孔便于使用和檢修。原油罐的原油需要油罐車接運，需要設計卸油泵以從油罐車卸油口抽入原油罐（根據油罐高度和容量選用p=1.0MPa，Q=25m3/h的卸油泵）。燃燒器需要供油泵不停地供油，原油黏度高，供油泵容易停泵，設計選用2臺p=2.5MPa、Q= 5.9m3/h的供油泵，一用一備。

（2）給水專業。注汽站一般地處荒郊野外，無法接自來水，就近的河流水量不穩定，且生物質含量高，過濾成本高，只有打水井取水，一般在水箱附近打井，為站提供工業和生活用水。水源井要與當地取水井保持距離或者錯開取水層。注汽站取水井是大流量井，約為20m3/h，包括鍋爐本體、水處理設備反洗、化鹽設備用水及生活用水。

（3）電氣專業。根據周邊環境情況，從防火、防雷等安全專業角度，完成活動注汽站內的照明設計，泵、注汽鍋爐等設備的工業用電設計。

（4）通訊專業。為活動注汽站值班室內設計通信設施，完成注汽站與上級單位的聯系。

（5）土建專業。考慮到注汽鍋爐自重和工作時的震動需加固地面，超出鍋爐邊緣各1m挖0.5m深基坑（16m×3.2m×0.5m）并用碎石填實。磚砌3m3排污降溫池1座（1.8m×1.5m×1.2m）。

（6）暖通專業。從注汽鍋爐0.3MPa低壓蒸汽管引接供暖支管，為化驗室、值班室、控制室、值班房、廚房、維修工房、衛生間提供汽暖暖氣，每個房間設計雙溫空調，確保冬季蒸汽不夠生產使用時，停汽改用空調供暖。同時對以上房間考慮機械通風。

（7）機械專業。設計排汽擴容器1臺，用于鍋爐泄壓，具體要求如下：該排汽擴容器為立式、獨立支撐，直徑2 400mm，罐體高度2 500mm。泄壓介質說明：飽和蒸汽，排汽擴容器進口蒸汽壓力18MPa、蒸汽溫度360℃、蒸汽最大流量11.5 t/h、干度70%?？紤]采用1個蒸汽進口（考慮DN125mm）、1個排凝結水口（考慮DN65mm）、1個排氣口、1個壓力表、1個溫度計，不保溫；對蒸汽進口、排凝結水口配法蘭等配件；排汽擴容器內壁、蒸汽進口對側加墊板。排汽擴容器支撐腿高，考慮預留安裝截止閥、管道彎頭的空間。

（8）總圖專業。根據周邊環境情況，從防火、安全、消防、運輸、站內排水等專業角度，完成活動注汽站內場地、道路、注汽鍋爐等設備的平面布置，并考慮管道布置空間。站內主要設備有注汽鍋爐、水處理裝置（含除氧器）、化鹽裝置、油泵橇座、10m3柴油罐、40m3原油罐、3m3排污降溫池（磚砌）、排汽擴容器各1座，40m3矩形水箱1座；站內活動輔助用房有注汽站值班室、工具房、維修工房、配電室、藥品庫房、化驗室、活動廁所各1間；新建活動注汽站場地建設，滿足各專業設備和附屬設備等設施的承重要求。主要設備重量：注汽鍋爐70 t、水處理裝置（含除氧器）35 t、化鹽裝置13 t、油泵橇座5 t、10m3柴油罐15 t、40m3原油罐46 t、3m3排污降溫池5 t、排汽擴容器8 t、1座40m3矩形水箱34 t。

3 優化設計

一般現場排污降溫池為磚砌，需要在地面挖基坑，壘砌池壁，考慮注汽站搬遷后，剩下一個池子不但影響土地復耕，而且池子廢棄也是一種浪費，因此改用鋼板焊制1座3m3排污降溫池，外壁做加強級防腐，上部設吊耳，搬遷時，可以吊裝走。

排汽擴容器基礎也可以采用上述方法，在已有設計的基礎上優化配筋，新做吊耳，這樣每次搬遷能隨車搬走，到新站后只需挖基坑吊裝后夯實即可。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.018