姬六聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)優(yōu)化探討

彭博　梁玉春　齊琳　蘇鳴月

【摘要】為適應(yīng)油田低油價下降本增效和精細管理的新常態(tài)，對聯(lián)合站的生產(chǎn)運行提出了更高的要求。針對姬六聯(lián)合站生產(chǎn)運行中的問題，有必要對運行現(xiàn)狀及影響運行的因素進行分析，對站內(nèi)原油處理系統(tǒng)的工藝流程提出優(yōu)化改造思路，達到核心參數(shù)平穩(wěn)、自動化程度高的目的，最終實現(xiàn)聯(lián)合站邊進邊輸，降低運行成本，減少人員勞動強度。

【關(guān)鍵詞】聯(lián)合站；三相分離器；工藝流程；自動化

一、緒論

油田聯(lián)合站運行是集原油計量、油水分離、污水處理、采出水回注和原油外輸?shù)榷鄠€工藝流程為一體的綜合性生產(chǎn)過程，主要包括原油脫水、污水處理、注水等工藝環(huán)節(jié)。而原油脫水處理作為油田集輸?shù)闹行沫h(huán)節(jié)更是值得關(guān)注。為適應(yīng)油田低油價下降本增效和精細管理的新常態(tài)，對聯(lián)合站的生產(chǎn)運行提出了更高的要求。因此有必要從流程參數(shù)優(yōu)化、提高自動化運行水平等方面入手，保證聯(lián)合站核心參數(shù)平穩(wěn)受控，提高運行效率，降低運行成本，減小人工勞動強度。

二、姬六聯(lián)原油處理系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

姬六聯(lián)合站是長慶油田采油九廠劉峁塬作業(yè)區(qū)的一座聯(lián)合站，設(shè)計處理能力30×10⁴噸/年，目前平均年處理原油17.3×10⁴噸，平均日處理液量897m³/d，來液平均含水40%，外輸含水0.03%。姬六聯(lián)合站主要接收劉峁塬作業(yè)區(qū)上游4個增壓點和1個卸油臺的來液，承擔(dān)原油加熱、集中脫水處理、外輸、采出水處理及回注等任務(wù)。

三、姬六聯(lián)原油處理系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

（一）凈化油罐出口鶴管應(yīng)用良好

2015年，在對上游站點流程優(yōu)化（外輸泵以小換大改造、脫水站投用、23轉(zhuǎn)流程反輸）基礎(chǔ)上，在3#凈化油罐加裝外輸出口鶴管，實現(xiàn)凈化油罐連續(xù)輸油。連續(xù)輸油后，外輸含水保持穩(wěn)定（0，03%），取消了倒罐和取樣，節(jié)約了倒罐泵電費（2.41萬元/年）。目前3#凈化油罐只需要每周排2-3方明水。

（二）沉降罐開式流程呼吸損耗大

姬六聯(lián)的沉降罐溫度為46～48℃，由于沉降罐一直接收三相分離器的來液，機械呼吸閥基本為常開狀態(tài)，部分油氣溢出造成原油的損耗。

只要保持三相分離器進液量在40m³/h以下，控制溫度、加藥量、進口壓力平穩(wěn)，三相出口原油含水就可保持在0.03%以下。因此，原油二次進入沉降罐處理已經(jīng)沒必要

（三）數(shù)字化和自動化

姬六聯(lián)目前采用SCADA系統(tǒng)進行站內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制，基本實現(xiàn)了站內(nèi)重要生產(chǎn)參數(shù)的實時監(jiān)控、歷史查詢、預(yù)警報警。2015年由于增壓點含水分析儀、邊進邊輸?shù)墓に囘\用，減小了化驗的勞動強度，減少了化驗崗3人。

但是目前SCADA缺少自動化控制應(yīng)用，如參數(shù)自動控制、設(shè)備自動啟停等。

外輸含水、三相分離器出口含水是原油處理過程中的核心參數(shù)，目前只能通過人工取樣做樣來監(jiān)測。人工取樣一是無法做到連續(xù)監(jiān)測，為生產(chǎn)分析提供相關(guān)分析依據(jù)；二是人工取樣做樣大大增加了人工勞動強度，降低了生產(chǎn)效率。

三相分離器油水室旁通閥門靠手工操作，緊急情況無法及時得到處理。當三相分離器由于進液量大、浮球閥失靈等原油造成油室、水室液位快速上升時，目前通過人工監(jiān)測發(fā)現(xiàn)后手工去打開油室、水室旁通。但如果由于監(jiān)測、油水室旁通關(guān)閉不及時，就會造成油室進水或者水室進油，嚴重影響三相分離器的正常運行。

目前加熱爐混合油加熱進出口，外輸油加熱進出口壓力通過機械壓力表現(xiàn)場查看，存在安全隱患。三相加熱爐混合油加熱進出口、外輸油加熱進出口的壓力是監(jiān)測加熱爐盤管有無泄漏、堵塞的有效手段，但是通過現(xiàn)場的機械壓力表監(jiān)測不具備實時性，當發(fā)生事故時不能保證在第一時間被發(fā)現(xiàn)。

四、姬六聯(lián)原油處理系統(tǒng)優(yōu)化建議

（一）三相分離器一級脫水，實現(xiàn)邊進邊輸

據(jù)前期統(tǒng)計表明，在進液溫度、加藥量控制平穩(wěn)的前提下，只要三相分離器的瞬時進液量小于45m³/h，三相分離器的油室出口含油可以控制在0.03%以下。通過在油室出口加裝含水分析儀，在沉降罐和3#凈化油罐進口加裝電動閥，并將含水信號和電磁閥導(dǎo)人SCADA系統(tǒng)。當油室出口含水低于0.03%，沉降罐進口電磁閥關(guān)閉、3#凈化油罐進口電磁閥打開：當油室出口含水高于0.03%，沉降罐進口電磁閥打開、3#凈化油罐進口電磁閥關(guān)閉，原油經(jīng)過沉降罐二次脫水進入3#凈化油罐外輸。改造后，將減少沉降罐的油氣揮發(fā)損耗。

（二）改變一臺加熱爐啟停爐控制參數(shù)

目前混合油進加熱爐后的溫度靠媒水溫度調(diào)節(jié)，當設(shè)置為某一溫度時，受來液量不穩(wěn)定影響溫度，混合油出加熱爐溫度控制平穩(wěn)難度大。改造后將加熱爐的運行模式由媒水溫度控制啟、停爐改為用混合油出口溫度控制啟、停爐，改造時只需將混合油出口原有溫變信號接入加熱爐控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)混合油出口溫度的穩(wěn)定控制。

（三）提高數(shù)字化和自動化控制水平

針對聯(lián)合站凈化油含水靠手工做樣，無法及時連續(xù)監(jiān)測的問題，建議在兩具三相分離器油室出口和外輸計量間加裝低含水自動含水分析儀，接人SCADA系統(tǒng)時間實時監(jiān)測，減小工取樣勞動強度，實現(xiàn)含水數(shù)據(jù)實時監(jiān)測。

三相分離器油水室旁通的電動閥門接入SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉。將兩具三相分離器油室出口和水室出口的電動閥接SCADA系統(tǒng)，設(shè)置電動閥打開和關(guān)閉時對應(yīng)的液量，當油、水室液位達到液位上限設(shè)置值時，旁通電動閥自動打開，降低液位；液位降低到液位下限設(shè)定值后，旁通電動閥自動關(guān)閉。

目前破乳劑通過手動調(diào)節(jié)排量的計量泵進行破乳劑投加，但受上游來液量波動的影響，瞬時加藥濃度不能保持穩(wěn)定，影響化學(xué)破乳效果。通過微控器根據(jù)來液量的變化驅(qū)動變頻器，控制加藥泵實現(xiàn)變頻加藥，使加藥濃度保持恒定。在此基礎(chǔ)上，可在確保外輸含水合格基礎(chǔ)上，嘗試優(yōu)化破乳劑加藥濃度，節(jié)約加藥成本。

五、結(jié)論

為了保證原油系統(tǒng)平穩(wěn)、高效運行，有必要對原油處理系統(tǒng)的種種因素加以分析，在生產(chǎn)過程中需要合理控制各項參數(shù)、優(yōu)化地面工藝，以便找出應(yīng)對措施，將從以下幾個方向努力。

（一）提高油水分離效果：流程優(yōu)化，控制三相分離器進液量、溫度、加藥量平穩(wěn)

（二）提高數(shù)字化和自動化水平：含水分析儀的使用，SCADA系統(tǒng)的自動化控制

（三）降低運行成本：流程優(yōu)化減少倒罐泵的使用，破乳劑的濃度優(yōu)化