油田二合一收油系統改進及效果分析

摘要：二合一收油系統是中轉站正常生產工藝流程中的重要一項，從三合一中分離出來的沉降水在進入二合一時，其攜帶的小油滴會匯聚在緩沖段，再定期經收油泵回收至外輸泵進口管線。而現在使用的收油流程一到冬季就會因凍堵造成近三個月無法正常收油，本文針對這一問題的形成原因，存在的隱患做了詳細的分析，提出并實施了相應的改進措施，以達到保證冬季正常安全生產的目的。

關鍵詞：收油系統;沉降水;收油管線

1目前現狀及存在問題

本站建成投產于1996年8月，站內有各種機泵15臺，容器8臺（其中摻水泵4臺，二合一4臺），設計處理液量12000m3/d，實際日產液4200m3/d，含水95%左右，承擔11座計量間的130余口油井的油氣集輸、計量、摻水及熱洗任務。而摻水及熱洗采用的水是由本站三合一脫除出的沉降水，水中含有小油滴，需定期收油，才能保證水質合格，原有的收油流程在春、夏、秋三季都能正常收油，唯有冬季有三個月左右的時間無法收油，造成井上時常有偏遠井、回壓高井凍堵現象，二合一也時常出現汽化現象，給生產造成極大影響，為此急需找出問題原因并制定對應措施，解決問題。

1.1二合一加熱爐內部結構及工作原理

二合一加熱爐由加熱段、緩沖段、集水段組成。整個加熱爐用隔板（13）和擋板（15）分隔成了三段，隔板的左部稱為加熱段，加熱段安裝有火管和煙管。隔板與擋板之間稱為緩沖段，沉降水在緩沖段經沉降緩沖后污油上浮。擋板右部稱為集水段，集水段安裝有出口管線和液位計。沉降水經進液分配管進入加熱、緩沖二合一加熱爐后，首先進入加熱段，從下部往上逐漸沒過火管和煙管，在上升的過程中吸收火管和煙管的熱量使水升溫，升溫后的熱水漫過隔板進入緩沖段和集水段，經過出口管線進入摻水泵，給計量間和油井摻水緩沖段的液體相對平靜，沉降水中的油就會聚集在緩沖段的上部，通過收油泵每周進行一次收油。

1.2 收油困難的原因

在收油的過程中，有時會出現收油泵抽空現象，特別是冬季根本無法啟泵收油。

從收油的整個流程來看（見圖1），緩沖段聚集的這部分油在二合一容器中，因為容器為加熱裝置，所以緩沖段出口沒有問題。從收油控制閥到收油泵之間的收油管線采取地下埋管，并伴有伴熱管線，冬季收油后經測溫顯示為12℃。這部分收油管線關閉流程后，整個管線內是存水狀態，從表1中我們可以判斷冬季可以正常運行。收油管線從容器出來后經過一小段水平管線，又呈垂直狀態一直向地面延伸，當接近地面時又以90。的拐角與地面平行一直延伸到收油閥，經閥控制后與收油匯管相連。

2 可能造成的危害

從11月末到第二年的2月末，整整三個月的時間無法收油。二合一容器內如果長期不收油，油在緩沖段不斷聚集，就會使緩沖段內的水位下降，導致油會隨水進入集水段內，然后經出口管線進入水泵，經流量計計量后由閥組間配水給各個計量間，最后再經計量間配水到每一口油井，進行摻水或者熱洗。

2.1 單井管線凍堵事故

在整個流程中，首當其沖的危害是摻水水質變差，水中含油多，整個水系統的每一處管線、閥門、流量計、調節閥、過濾器等都會有油掛管壁的現象。在常溫集輸或冬季生產過程中還易造成單井摻水閥堵塞，導致凍井、堵井等不良影響。

2.2 二合一汽化和摻水泵汽蝕

其次摻水爐內含油過多，會使油因受熱而產生油蒸汽，使摻水爐極易發生汽化，導致二合一運行不平穩，當這部分汽化后的介質進入摻水泵后，泵內就會發生汽蝕，對機泵的損害嚴重。

2.3呼吸管堵塞使罐內壓力升高，二合一偏流

冬季或常溫集輸時，油易凝住呼吸口，使二合一因呼吸管線堵塞從敞口罐變成承壓罐，罐內壓力升高使二合一進水減少，造成偏流或抽空。

2.4 可燃氣體揮發造成能源浪費

二合一容器內油多，受熱后揮發出來的可燃氣體從呼吸閥逸出，污染環境，回收難度增大，造成能源的浪費。

3 提出改進方案

面對這個生產難題，我們提出多個解決方案。一是把收油控制閥移到出口處，避免收油管線存留污油;二是在立管底部安裝放空閥，放掉收油管存留污油;，三是在收油管線上安裝沖洗閥，把存留污油反沖回二合一。

3.1把收油控制閥前移到收油管線與二合一的連接處

可以在收油管線從容器出來的地方加裝控制閥門，這樣可以避免立管內存留污油，從根本上解決收油管線凍堵的問題。但是這樣改裝后，控制閥門安裝高度過高，還需要配套的在罐頂加裝一段操作平臺來操作閥門，保證安全生產。這個措施改造工作量大，只能在二合一清罐期間改造施工，投入費用多，改造費用約需2萬元。

3.2 在立管底部安裝放空閥門

可以在每個收油立管的底部加一個放空閥，然后并聯至一根放空匯管接到外面的儲油池內，每次收完油后，打開放空閥放凈立管中留存污油，防止收油管線凍堵。這個措施施工簡單，成本較低。但是放空閥門排放出來污油較少，進入放空匯管后存留在匯管內，冬季匯管自身可能凍堵，無法繼續使用。

3.3 在收油管線上安裝反沖洗閥

正常站內采用的是單管伴熱流程，我們可以將伴熱管線的來水與收油管線相連，并加裝控制閥，每次收油完成后停運收油泵，打開控制閥，利用采暖泵的壓力把收油管線內的存留污油反沖回二合一內，使收油管線內留存的是采暖清水。采暖清水在有伴熱的管線內不會凝固或半凝固，下次收油時可以順利啟泵回收。經過對三個方案的對比，我們選擇了在收油管線上安裝反沖洗閥門這一方案。

4 改進方案實施

4.1選擇反沖洗閥門的安裝位置

安裝位置有兩個選擇，一個位置是在二合一前收油管線控制閥門處，在采暖伴熱管線上引出反沖洗管線與收油管線連接并安裝控制閥門。優點是就近安裝施工方便，缺點是在室外安裝，冬天反沖洗控制閥門也可能凍堵。缺點是采暖管線距離收油泵較遠，反沖洗管線連接較長。

4.2安裝反沖洗管線及控制閥

首先啟動收油泵收油，在二合一緩沖段的污油回收比較干凈時繼續運行收油泵，當收油管線內全部是含油污水時停運收油泵。用鋼筋制成的鉤子提起二合一緩沖段內的收油浮球，使浮球離開水面，避免出現虹吸現象，打開收油泵進口的放空閘門放掉收油管線內的含油污水。關閉二合一前的收油控制閥門，避免電氣焊的火焰進入二合一。關閉反沖洗控制閥，改進方案實施結束。

5 結論

針對二合一冬季無法收油的現狀，我們經過分析，發現收油出口立管存油，伴熱溫度不足以使管內介質保持流動狀態是問題的主要原因。利用采暖水對收油管線進行反沖洗能夠解決二合一冬季收油困難的問題。其操作簡單方便，在啟停收油泵的前后可以直接對收油管線進行反沖洗。其反沖洗是把管線內的污油反沖回二合一，對原油沒有浪費，也沒有環境污染。利用采暖水對收油管線進行反沖洗這一改造適用于同期所建站，其流程改造成本低，實用性強，改善摻水質量，減少小站堵井數，對井站的安全高效運行做出了有利保障，有很大的適用空間。

參考文獻

油氣集輸技能操作讀本，李振泰，北京：石油工業出版社，2009

作者簡介：徐蕓，女，19780331，黑龍江省大慶市，參加工作：19961101，本科，集輸工，采油四廠四礦902隊。