聯合站優化運行方法綜述

孫婉婷，秦　宇，宋　爽

聯合站優化運行方法綜述

孫婉婷，秦宇，宋爽

（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

聯合站的綜合生產在油氣集輸的生產環節中起著重要的作用，其設備、流程復雜，是整個油氣集輸系統的重要組成部分和主要耗能單元。隨著目前油田開發步入特高含水期，聯合站的運行成本逐漸增加，聯合站的能耗對整個集輸系統的影響更為明顯。因此，對聯合站進行優化設計和優化運行研究具有經濟意義。針對聯合站的能耗影響因素及問題進行分析，并對國內外常見的聯合站優化方式進行總結。

聯合站；高含水；優化

聯合站的主要功能是集中油田各井產物進行原油、伴生氣、采出水的分離，對分離產物進行凈化加工處理達到油田商品標準，對處理得到的油田商品進行儲存和外輸。

目前，聯合站系統的實際生產流程所經的設備依次為：井口來油—油氣水分離器—加熱爐—三相分離器—電脫水器—增壓泵—加熱爐—穩定塔—凈化罐—外輸泵。從基本生產流程可以看出聯合站系統復雜、設備多，能耗大［1］。聯合站中設備運行情況、工藝技術水平和能源消耗直接影響整個集輸系統，尤其是現在油田步入特高含水期，聯合站的運行成本增加，影響就更為明顯。因此，對聯合站進行優化設計和優化運行研究具有經濟意義［2］。

1　聯合站耗能概述

聯合站的耗能影響因素主要有油品性質、處理液量、綜合含水率、設備效率［3-4］。具體分析能耗主要問題是［5］：

1）聯合站中的儲罐設備一、二次沉降罐、緩沖罐、凈化罐、穩定塔等的散熱損失高。故對儲罐設備進行相應保溫，降低散熱損耗，從而降低整個系統的能耗。

2）聯合站內的主要動力設備機泵，現場多使用的是離心泵，其運轉時的能量損失所耗電能約占供給電能的40%。因此有必要研究如何提高泵機組的運行效率。

3）聯合站的綜合能耗隨著油田開發進入高含水期大幅上升，總能耗中燃料能耗約占80%以上，電能消耗約占17%。因此，應研究改進工藝流程，優化運行參數，減少聯合站能耗，以達到總體節能降耗的目的。

4）聯合站內的加熱爐是系統的主要耗能單元，在其使用過程中存在排煙損失、不完全燃燒損失、散熱損失等熱損失［6］。因此，有必要采取相應措施提高加熱爐運行效率、改善運行條件達到節能降耗目的。

根據以上聯合站能耗影響因素及具體問題，從調研的近年的國內外文獻資料來看，對聯合站的能耗優化主要有工藝優化和設備優化兩方面。

2　聯合站工藝優化

2.1氣提原油穩定輕烴回收工藝

隨著油田的逐年開發，輕烴的回收量也在逐年減少。氣提原油穩定工藝就是將氣提技術應用到原油穩定輕烴回收技術中，降低原油輕組分的氣壓，使原油氣化并分離［7］。這項工藝取得了很好的效果，增加了輕烴的回收量，同時提高了經濟效益［8］。

2.2煙氣余熱回收技術

該技術就是采用熱管式煙道換熱器將煙氣和水進行換熱以回收煙氣余熱［9］。熱管換熱器傳熱系數高，結構緊湊、占地面積小和金屬材料的消耗少，可拆換維護和維修簡便，可人為調節冷端和熱端面積，抗露點腐蝕能力強。

2.3污水余熱回收利用

油田開發進入高含水期，采出液及污水處理量激增，而油田污水水溫較高，可到80、90℃，對污水進行回收利用可以提高能源回收利用率。在加熱爐前增加換熱器，既可以回收污水余熱也可以減少加熱爐操作成本［9］。

浙江省金華市相繼出臺了《金華市區傳統村落保護專項資金管理辦法》《金華市傳統村落名錄申報認定辦法》《金華歷史文化名城保護規劃》《金華市歷史文化街區管理辦法》等政策。由此可見，金華市政府與社會各界在保護傳統村落方面投入了大量的人力、物力。

2.4提高污水處理效果

目前，國內外油田提高污水處理效果主要從：物理沉降、過濾、生化處理等三方面進行研究。

首先，在物理沉降方面，平穩控制污水罐液位，改造污油回收裝置，實現連續自動收油；適當調節隔油堰版高度，完善罐底排泥設施，增大污水沉降空間，改善出水質［10］。

在過濾段的優化上，多采用加藥工藝，定期加入清潔劑并增加沖洗、反沖洗時間以減少對濾料的污染，提高過濾效果。膜分離集輸是過濾優化方面的新技術，主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透等。冀東油田就利用鈦金屬膜過濾器做三級過濾，很好地改善了濾后水質。

生化工藝處理含油污水需要保證合適、穩定的污水溫度。因此，生化工藝優化合理的廢水池提升量，確保進口溫度低于56℃，脫水溫度穩定。同時，將原有的儲罐保溫結構改為裸罐，以降低生化站進口溫度。

3　聯合站設備優化

分析聯合站流程中的設備耗能情況，設備優化主要視針對流程中離心泵和三相分離器。

3.1離心泵的優化

1）根據流量和量程，更換或切割葉輪；

2）變速調節以適應排量波動，避免節流損耗；

3）遇排量合適而揚程過大時，拆除葉輪，降低葉輪級數；

4）點解拋光過流部件和葉輪外表面，減少摩阻損失，提高泵機效率；

5）根據聯合站處理液量，合理選擇泵機型號，使泵的流量、功率、揚程等參數與之匹配［12］。

6）加強離心泵的密封、冷卻、潤滑等方面的維護與保養。

3.2三相分離器的優化

三相分離器是利用油氣水之間不相容和密度差進行分離。對其進行優化，主要是優化分離器內部結構、流場和聚結元件，提高分離效率［13］。目前，國內外對三相分離器進行優化設計主要有以下幾種技術。

1）旋流預分離技術

該技術可以減少容器內氣體分離容積，極大地提高設備的處理能力并保持氣液界面穩定，同時采取預分離技術也提高了油氣水的分離效果。

2）靜態攪拌器活性水水洗破乳技術

該技術能夠加強乳狀液破乳和藥液的混合，改善水利條件，進而加快分離效率。

3）強化聚結材料

強化聚結材料能夠增加油水兩相的聚結機率，穩定流態，從而提高分離效率。

4）兩級網墊式捕霧裝置

該裝置可有效控制氣中的液率。

5）入口導液管與液體流型自動調整裝置

該方法可以降低油水乳狀液的界面強度，并根據來液大小自動調節流型，提高分離效果。

綜上所述，聯合站節能降耗的主要方向為通過簡化、改進工藝流程，使用高效化學藥劑和高效節能設備，提高聯合站處理能力，同時采用科學合理的方判斷能量分布和能量利用情況，從而形成整體配套的節能降耗技術。

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Review on the optimal operation method of combined station

Sun Wan-ting，Qin Yu，Song Shuang

Integrated production of the combined station plays an important role in the production processes of oil and gas gathering and transferring，its equipment and process is complex.Combined station is an important part of the entire transportation system，and its also the major energy consuming unit.Now，with the oilfield development steps into high water cut stage，the combined station operation cost by gradually increased，The impact of energy consumption on the entire gathering system becomes more obvious. Therefore，the optimal design and optimal operation of the combined station has economic significance.This paper，analysis the energy consumption influence factors and problems of the combined station，at the same time，summarizes common optimization mode of the combined station.

combined station；high water cut；optimization

TM732

A

1003-6490（2016）06-0035-02