偏遠區塊原油加熱轉輸裝置的應用

宋俊沛，趙文嬌

（1.中油（新疆）石油工程有限公司，新疆克拉瑪依 834000；2.克拉瑪依市新誠勞務派遣有限公司，新疆克拉瑪依 834000）

裝置橇裝化是確保油田高效、高質量建設的重要手段之一，不僅能夠提高工程建設速度，保證工程建設質量，方便運行維護管理，而且能夠有效降低整個工程投資，有著巨大的發展潛力。原油加熱轉輸一體化集成裝置是油田建設智能化、橇裝化應用、標準化設計的集中體現，其整合了以往轉油站設備建設中除工藝管線以外的原油加熱部分、氣液分離部分、原油增壓部分、原油計量部分、控制系統、供電系統、無線通訊系統等多個獨立設備，形成了原油加熱轉輸一體化集成裝置設備的核心，同時將原油加熱、混輸增壓、來液計量、控制系統、供電系統、無線通訊、采暖通風結合在一起更有利于實現油田井口的數字化、智能化、標準化要求。

1 原油加熱轉輸一體化集成裝置的基本原理及主要結構

1.1 基本原理

原油加熱轉輸一體化集成裝置是將原有轉油站功能設備進行整合，結合油田采出液的工況特點，研發的集采出原油介質氣液分離、原油加熱、混輸增壓、來液計量、控制系統、供電系統、采暖通風、無線通訊等集中管理的一體化集成橇裝設備，其通過將多個相互獨立的功能設備結合成為一整套實體，來實現原油的分離、升溫、增壓、計量的目的，達到轉油站所有的功能要求。

1.2 主要結構

該集成裝置主要由分離設備、加熱系統、增壓設備系統、流量計量設備、燃料氣處理系統、儀電控制系統、無線通訊系統、采暖通風系統、安全保護系統等九個部分構成。

（1）分離設備。主要是將來液進行分離緩沖，滿足下一步功能要求的相關指標。

（2）原油加溫系統。介于采出液中等黏度、含蠟高、凝固點高的工況特點，采用直接加熱這種能耗低、精準加溫、加熱效率高、投資少的形式將原油升溫，有效地解決了采出液轉輸流動性差的物性難點要求。

（3）增壓設備系統。為滿足原油的集輸壓力要求，設置了增壓裝置及附屬的配套工藝設施。

（4）流量計量設備。為了解原油集輸系統的工作狀況，在此裝置上設置了流量計量系統。

（5）燃料氣處理系統。為滿足原油加溫系統的運行要求，設置了燃料氣減壓除液等處理系統。

（6）儀電控制系統。一體化集成裝置內根據用電負荷設置相應的低壓配電設備給用電設備供電。UPS 不間斷電源單元，UPS 作為重要設備負荷的備用應急電源，保證設備的抗干擾能力及控制系統的正常運行。一體化集成裝置內設置控制系統PLC，完成對集成設備內儀表數據的采集及設備自動連鎖邏輯控制功能，實現整體設備的自動化控制及無人值守的目的。

（7）無線通訊系統。由于此一體化集成裝置使用在原油采出區，且無人值守，因此設置無線通訊系統非常有必要。通過無線通訊系統將PLC 采集的數據上傳至中央控制室，實現監控數據的集中管理。

（8）采暖通風系統。原油加熱轉輸一體化集成裝置內按照相關規范設計通風采暖設施，并做了必要的自動連鎖控制。

（9）安全保護系統。一體化集成裝置用在原油采出區，且無人值守，因此安全保護系統必然要設置，此裝置設置了安全泄放裝置、超壓保護裝置、超溫保護裝置、泄漏報警裝置、有毒有害檢測報警裝置等。

2 技術特點

2.1 大幅減少現場施工量，縮短施工周期

傳統的設備安裝需要經過設備采購、現場施工、安裝和調試環節，施工周期長；還需要與設計施工和供貨商聯絡協調，工作效率低，同時要求施工單位具有豐富的安裝經驗，掌握多種專業設備廠家及配套設施的安裝調試技術，此外用戶需要配備專業的施工管理人員進行監督指導和配合。橇裝化裝置則是整體供貨，部件采購，組裝測試和檢驗等工作全部在工廠內模塊化預制完成，只需要在進出口管道和電氣設備接線處進行連接，安裝調試方便，大大減少了現場施工安裝調試工作量，較傳統現場安裝施工工期大幅縮短。

2.2 為工程建設質量提供了可靠的保證

現場安裝固定設備需要施工人員具有較好的專業水平和施工經驗，由于現場的環境惡劣、焊接條件艱苦、檢測設備簡陋、監檢困難、施工人員浮躁等，因此施工隊伍的技術水平與責任心成為保證站場施工質量的決定因素，這在施工質量管理上一直是比較困難的問題。橇裝化裝置則是整體供應，使工廠自動焊接預制、焊接質量可靠，檢驗檢測設備設施齊全，質量容易保證，確保了工程建設質量。

習近平總書記指出，工會改革是全面深化改革的重要組成部分，要認真貫徹落實黨中央關于深化群團改革的決策部署，構建聯系廣泛、服務職工的工會工作體系。這些重要指示，充分肯定了工會改革的成效，明確了深化工會改革的新要求新任務，指出了推進改革的切入點著力點落腳點。各級工會要以慶祝改革開放40周年為契機，繼續聚焦增強政治性、先進性、群眾性，針對導致脫離職工群眾的機構設置、管理模式、運行機制、工作方式方法等，持續深化改革。

2.3 降低占地面積及工程投資

橇裝化裝置能夠充分利用三維空間，實現跨專業設備集成，設備布置緊湊，橇裝化裝置整體供貨降低了現場施工費用和調試費用。

2.4 原油加溫部分加熱類型、方式及加熱結構比選要求較高

在設計階段要充分考慮加熱段設備鼓包、設備溫升不足、設備檢修不便等問題，如果這些問題無法解決，生產運行中就存在較大的安全風險，甚至會發生安全事故。

2.5 外輸泵選擇

根據工程介質特點比選了符合工況的外輸泵，性價比較高，運行穩定。

2.6 運行維護方便

因供貨商是一家，責任單一，運行維護人員專業，出現問題可以及時解決，便于設備的維護管理。

2.7 重復利用價值高

橇裝化裝置移動性強，可以根據油田的開發進行調整調用，重復利用率高

2.8 利于油田完成數字化及智能化

將儀表、電氣、控制系統結合在一起，減少了人員數量及運行的安全控制。

3 現場應用情況及效果

3.1 現場應用情況

原油加熱轉輸一體化集成裝置的成功運用直接替換了原有的建設模式，美化了站場整體布局，它將原油加熱、氣液分離、原油增壓、原油計量、控制系統、供電系統、無線通訊組合為一體裝置，現已經成功使用多套，得到了業主及用戶的廣泛認可。

3.2 應用效果

4 存在不足

1）由于原油加熱轉輸一體化集成裝置設備集成度高，各種設備布局緊湊，存在不便維修的問題，需要進一步改進。

2）由于原油加熱轉輸一體化集成裝置設備集成度高，無人值守，當主要部件出現故障后，不能盡快維修，使整個裝置將停止使用，影響油田的正常生產。

3）原油加溫部分對加熱類型、方式及加熱結構比選要求較高。

4）原油加溫部分對介質相關組分、物性要求較高，謹防加熱介質結焦結垢。

5）外輸泵更換較頻繁，更換工作量較大，更換費用較高。

5 結論與建議

1）原油加熱轉輸一體化集成裝置在油氣田地面生產中起到了優化簡化的作用，促進了管理方式的轉變，大大降低了各項成本，具有廣闊的發展前景。

2）原油加熱轉輸一體化集成裝置作為常規油氣田生產設施的完善優化，主要適用于偏遠原油區塊在開采前期拉油站、轉油站、聯合站等未建設的中等黏度、一般油氣比的采油區塊。

3）在實際應用中，應從油氣田生產的實際出發，結合工程配套設施建設和地域條件開展原油加熱轉輸一體化集成裝置的推廣，確保其在油氣田地面建設中發揮更大的作用。

4）在選擇原油加熱轉輸一體化集成裝置時，一定要重點考慮介質物性，選擇合適的加熱方式及結構，謹防運行時設備結焦結垢。

5）一定要選擇合適的增壓設備類型及規格。6）燃料氣必須經過處理后才能正常使用。