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一、成果提出理由
目前明一联合站现有分离器11台,在线运行8台,分别计量卫城采油区各线。分离器在运行过程中,受制于分离器结构,当井上来油液量的不稳定时,经常会造成分离器运行的不正常,导致含水波动,且存在着不安全因素,主要体现在:
1.捕雾器方面
井上通过阀组后,进入分离器进口。首先进入的是捕雾器,捕雾器采用旋流分离技术,在离心力的作用下,大多数气体趋向捕雾器中心,并在升力的作用下进入其上部管道,此部分在分离器后仓完成,之后随管线进入除沫器(二级捕雾器),最终经气管线进行计量外输,此部分在中前仓完成。在运行过程中存在以下两个问题:
1.1分离器仅有一个进口进入分离器大仓,即经过捕雾器,这个进口一旦堵塞,井上来液即无法进入分离器,来油管线憋压,只能通过倒分离器维持正常生产,但倒分离器的过程需要一定的时间,会对生产造成影响,如遇特殊情况,如备用分离器检修时,全线只能被迫停产;
1.2在分离器运行过程中,中仓部分仍有部分气体,这部分气体只能聚集在分离器内,从除沫器未必能完全排除,影响最终油气分离效果,导致分离出原油中含气量较高,并影响中仓原油液面。
2.聚结板方面
分离器中聚结板的作用有助于分离器内部液面的稳定,使得原油能够平稳进入油仓,减小波动,利于平稳生产。目前明一联分离器内聚结板位于中仓靠近集油槽部位,原油经过缓冲后直接进入油仓,但这样一来,存在以下两个问题:
2.1聚结板对中仓内液面的平稳性起不到作用,井上来液进入分离器后,很容易引起中仓液面的波动,导致原油在经过聚结板进入油仓时所起到的作用大打折扣;
2.2当采油区进行外围扫线或者洗净时,液量的波动明显,很容易造成分离器的运行异常,原油含水上升。
3.油水阀尔方面
原有分离器油水阀尔规格为:油阀尔为DN50,水阀尔为DN80,可以满足分离器正常时候的运转,但同样存在隐患:
3.1当采油区大液量外围扫线或者洗井时,由于油水阀尔通过能力有限,会导致原油含水上升、顶仓,甚至原油进入气管线的现象;
3.2目前卫城采油区进入高含水开采阶段,水量逐渐增加,必定会达到水阀尔通过上限,使分离器运行异常。
4.后段负荷方面
4.1由于分离器运行异常导致的含水波动,为保证外输含水指标,必定增加后段脱水难度,提高加热炉负荷,这样以来则消耗更多的能源,造成能源不必要的浪费。
4.2分离器内液面波动导致分离器分离效果差,影响放水,导致污油量较大,处理污油需要消耗更多的能耗。
二、成果改造方案
由于以上几个问题的存在,明一联通过研究,经过查问题、找原因,对分离器工艺全面检查和分析,并多次与厂家沟通联系,借决定对分离器更新的契机,对新分离器进行改造,使以上问题得以解决。改造方案如下:
1.对捕雾器管线工艺进行优化,增加捕雾器出口气管线旁通,旁通与分离器本体相连;
2.将聚结板位置前移,挪到中仓靠近布液板位置;
3.将油阀尔改为DN80,水阀尔改为DN100。
前两项在分离器出厂时已经预留位置或改造完毕,第三项在分离器更新施工连接流程时进行改造,通过改进三相分离器的结构,来提高分离效果。
三、现场应用情况
经过改进分离器结构后,在2012年9月份,对明一联9#、10#、11#三台分离器进行更新,更新后通过调整油水阀尔,并且捕雾器旁通闸门常开,在现场取得了良好的效果:
1.捕雾器旁通闸门常开,能有效避免捕雾器堵塞时,来液管线憋压的情况,来液可经过旁通气管线进入大仓,能暂时维持正常生产,为倒分离器提供充足的时间,最大限度的降低对生产造成的影响;
2.分离器运转时,分离器中倉内部气体通过捕雾器旁通气管线进入除沫器,中仓液面更加平稳,最终提高油气分离器效果;
3.聚结板位置改进后,井上来液一进入分离器,便可以收到聚结板作用,保持液面平稳,使得整个中仓液面波动变小,更有利于三相分离,当采油区进行大液量扫线或洗井时,能够减少对分离器的冲击,保证分离器正常运行;
4.油水阀尔通径的加大,保证了油水通过量,能够适应更多特殊情况下的运行,避免采油区扫线或洗井时出现顶仓或含水高的情况,并且能够适应同一采油区两条线并线后的运行,更加适应目前卫城区块高含水开采的发展趋势;
5.分离器运行平稳后,含水波动减少,分离效果更好,污油产生量减少,可降低后段加热炉及污油提升泵负荷,降低能耗。
四、经济效益分析
1.捕雾器出口管线进行工艺优化后,能有效避免捕雾器堵塞时管线憋压,避免穿孔现象的发生,减少打卡的成本,甚至避免更换管线的情况发生,创造效益约2万元以上。
2.捕雾器堵塞时,无需停产,在倒分离器期间,原分离器仍能暂时正常运行,避免倒分离器期间造成的产量减少,以明一联各线平均每4小时产量20吨计算,由于各分离器压力由系统控制,从捕雾器开始堵塞,到发现,再到倒分离器,至少需要1小时时间,能避免5吨产量效益的流失,创造效益2万元。
3.分离器运行更加平稳,减少出现顶仓和含水波动等异常情况,在多种异常情况下能保证平稳生产,提高分离效率,保证计量的精确性。
4.降低后段脱水难度及减少污油处理量,从而减少加热炉负荷,年节省气量约3万方,节约成本6万元。
5.分离器产生污油少,降低污油处理量,年节约污油处理耗能及泵维修费用约1万元。
全年共创造效益11万元以上。
五、总结
新分离器投运后,通过运行3个月的情况分析,效果明显,运行稳定,鲜见含水波动,且各点产量波动较小,计量准确,污油产生量少,能耗降低。目前,第二批3台分离器更新方案正在实施当中,第二批分离器更新完毕后,将更有利于明一联合站计量工作的开展。
目前明一联合站现有分离器11台,在线运行8台,分别计量卫城采油区各线。分离器在运行过程中,受制于分离器结构,当井上来油液量的不稳定时,经常会造成分离器运行的不正常,导致含水波动,且存在着不安全因素,主要体现在:
1.捕雾器方面
井上通过阀组后,进入分离器进口。首先进入的是捕雾器,捕雾器采用旋流分离技术,在离心力的作用下,大多数气体趋向捕雾器中心,并在升力的作用下进入其上部管道,此部分在分离器后仓完成,之后随管线进入除沫器(二级捕雾器),最终经气管线进行计量外输,此部分在中前仓完成。在运行过程中存在以下两个问题:
1.1分离器仅有一个进口进入分离器大仓,即经过捕雾器,这个进口一旦堵塞,井上来液即无法进入分离器,来油管线憋压,只能通过倒分离器维持正常生产,但倒分离器的过程需要一定的时间,会对生产造成影响,如遇特殊情况,如备用分离器检修时,全线只能被迫停产;
1.2在分离器运行过程中,中仓部分仍有部分气体,这部分气体只能聚集在分离器内,从除沫器未必能完全排除,影响最终油气分离效果,导致分离出原油中含气量较高,并影响中仓原油液面。
2.聚结板方面
分离器中聚结板的作用有助于分离器内部液面的稳定,使得原油能够平稳进入油仓,减小波动,利于平稳生产。目前明一联分离器内聚结板位于中仓靠近集油槽部位,原油经过缓冲后直接进入油仓,但这样一来,存在以下两个问题:
2.1聚结板对中仓内液面的平稳性起不到作用,井上来液进入分离器后,很容易引起中仓液面的波动,导致原油在经过聚结板进入油仓时所起到的作用大打折扣;
2.2当采油区进行外围扫线或者洗净时,液量的波动明显,很容易造成分离器的运行异常,原油含水上升。
3.油水阀尔方面
原有分离器油水阀尔规格为:油阀尔为DN50,水阀尔为DN80,可以满足分离器正常时候的运转,但同样存在隐患:
3.1当采油区大液量外围扫线或者洗井时,由于油水阀尔通过能力有限,会导致原油含水上升、顶仓,甚至原油进入气管线的现象;
3.2目前卫城采油区进入高含水开采阶段,水量逐渐增加,必定会达到水阀尔通过上限,使分离器运行异常。
4.后段负荷方面
4.1由于分离器运行异常导致的含水波动,为保证外输含水指标,必定增加后段脱水难度,提高加热炉负荷,这样以来则消耗更多的能源,造成能源不必要的浪费。
4.2分离器内液面波动导致分离器分离效果差,影响放水,导致污油量较大,处理污油需要消耗更多的能耗。
二、成果改造方案
由于以上几个问题的存在,明一联通过研究,经过查问题、找原因,对分离器工艺全面检查和分析,并多次与厂家沟通联系,借决定对分离器更新的契机,对新分离器进行改造,使以上问题得以解决。改造方案如下:
1.对捕雾器管线工艺进行优化,增加捕雾器出口气管线旁通,旁通与分离器本体相连;
2.将聚结板位置前移,挪到中仓靠近布液板位置;
3.将油阀尔改为DN80,水阀尔改为DN100。
前两项在分离器出厂时已经预留位置或改造完毕,第三项在分离器更新施工连接流程时进行改造,通过改进三相分离器的结构,来提高分离效果。
三、现场应用情况
经过改进分离器结构后,在2012年9月份,对明一联9#、10#、11#三台分离器进行更新,更新后通过调整油水阀尔,并且捕雾器旁通闸门常开,在现场取得了良好的效果:
1.捕雾器旁通闸门常开,能有效避免捕雾器堵塞时,来液管线憋压的情况,来液可经过旁通气管线进入大仓,能暂时维持正常生产,为倒分离器提供充足的时间,最大限度的降低对生产造成的影响;
2.分离器运转时,分离器中倉内部气体通过捕雾器旁通气管线进入除沫器,中仓液面更加平稳,最终提高油气分离器效果;
3.聚结板位置改进后,井上来液一进入分离器,便可以收到聚结板作用,保持液面平稳,使得整个中仓液面波动变小,更有利于三相分离,当采油区进行大液量扫线或洗井时,能够减少对分离器的冲击,保证分离器正常运行;
4.油水阀尔通径的加大,保证了油水通过量,能够适应更多特殊情况下的运行,避免采油区扫线或洗井时出现顶仓或含水高的情况,并且能够适应同一采油区两条线并线后的运行,更加适应目前卫城区块高含水开采的发展趋势;
5.分离器运行平稳后,含水波动减少,分离效果更好,污油产生量减少,可降低后段加热炉及污油提升泵负荷,降低能耗。
四、经济效益分析
1.捕雾器出口管线进行工艺优化后,能有效避免捕雾器堵塞时管线憋压,避免穿孔现象的发生,减少打卡的成本,甚至避免更换管线的情况发生,创造效益约2万元以上。
2.捕雾器堵塞时,无需停产,在倒分离器期间,原分离器仍能暂时正常运行,避免倒分离器期间造成的产量减少,以明一联各线平均每4小时产量20吨计算,由于各分离器压力由系统控制,从捕雾器开始堵塞,到发现,再到倒分离器,至少需要1小时时间,能避免5吨产量效益的流失,创造效益2万元。
3.分离器运行更加平稳,减少出现顶仓和含水波动等异常情况,在多种异常情况下能保证平稳生产,提高分离效率,保证计量的精确性。
4.降低后段脱水难度及减少污油处理量,从而减少加热炉负荷,年节省气量约3万方,节约成本6万元。
5.分离器产生污油少,降低污油处理量,年节约污油处理耗能及泵维修费用约1万元。
全年共创造效益11万元以上。
五、总结
新分离器投运后,通过运行3个月的情况分析,效果明显,运行稳定,鲜见含水波动,且各点产量波动较小,计量准确,污油产生量少,能耗降低。目前,第二批3台分离器更新方案正在实施当中,第二批分离器更新完毕后,将更有利于明一联合站计量工作的开展。