王越(大庆油田有限责任公司第三采油厂,黑龙江 大庆 163000)
提捞油回收站工艺及配套设施完善技术研究
王越(大庆油田有限责任公司第三采油厂,黑龙江 大庆 163000)
随着近年油田低产、供电困难等原因,单井提捞开采方式出现,提捞油回收站也随之兴建并逐步完善。对于提捞油回收站建设中存在的问题,通过从卸油池结构优化设计、卸油池热力负荷计算及分析,卸油区工艺配套措施完善等方面入手,确保提捞油回收站合理建设;针对后期生产运行中存在问题,采取具体的解决措施,彻底解决了提捞油回收难题。
提捞油;工艺;配套设施
近些年来,省去管网、电网的提捞油工艺技术得到了推广应用,实现了大幅度的降低投资和能耗,立足于简化卸油工艺,降低地面建设成本基础上,对提捞油回收站处理工艺进行了优化设计与工艺改进,节省了大量的工程投资。
普通污油回收站采用的是地下式卸油池工艺,接收落地污油,污油中泥砂杂质含量较大,需要两级,甚至多级过滤缓冲,才能减少给下一站处理设备所带来的负担,达到满足外输的要求。在提捞油回收站卸油池设计中,总结了以往的设计和生产运行经验,经大计算和工艺对比,对卸油池处理工艺进行了优化设计。
通过对提捞油与落地污油的油品性质及流变性对比,我们了解到落地污油杂质较多,需二级过滤沉降、缓冲后才能达到外输要求,而提捞油相对落地污油泥沙量少,流动性好,因此在建设提捞油卸油池工艺时可以减少过滤沉降阶段,设计为卸油、缓冲合并的单一池,同时将地下式改为半地下式设计,减少了沉降缓冲阶段、液下泵及缓冲罐工艺,油液靠自压进泵实现直接外输,大大简化了提捞油的回收工艺。
卸油池池内与池外温差变化较大,因此做好卸油池的保温设计和获得不同环境下卸油池对外界的散热量,对提高卸油池运行的经济效益至关重要。
计算的边界条件设定:
(1)取地下8m处为恒温层,该层土壤温度为4℃。
(2)取距卸油池边界为5m。
(3)卸油池内部与液体接触的壁面温度按50℃进行计算。
卸油池热负荷分析:油品从油车卸到油池加热6小时,从初始温度30℃升至50℃缓冲后外输。根据油品加热至50℃所需热量及6小时内向外的散热量,可计算得到一天所需的供热量。计算方法如下所示:
Q=Q1+Q2 Q1=mcp(T2-T1)Q2=qt
式中,Q为一天所需供热量,Q1为油品所需加热量,Q2为油品所消耗的散热量,cp为油品的定压比热容,m为油品质量,T2为油品加热后温度,T1为油品加热前温度,q为独立单元散热的热流密度,t为时间。
表2 卸油池不同温度下散热值与供热量
根据地表温度为-25℃时所耗能量来计算伴热盘管长度,并取安全系数1.2,对卸油池伴热进行设计。
(1)卸油池盖板的锥形设计
为了起到保温作用,卸油池各个卸油单元的顶部均使用独立的盖板密封,雨季时池顶盖板容易积水。设计中将池顶支架设置为有一定坡度的锥形,起到防雨棚功能,同时进口旁设置了活动盖板。
(2)罐车冲洗的热水管线
提捞油冬季运行时受环境、温度影响,采出液在罐车内部易出现凝固问题,不利于卸车。利用附近转油站已建掺水(热洗)能力,在拉运罐车卸油后向罐车内注入热水进行化油,保证拉运效率。
(3)输油管道冲洗工艺
沉降后的提捞液经升压泵增压后外输至转油站来液汇管,由于该工艺为间歇运行,外输管道受温度影响,管壁会不同程度存在凝固(死油)问题。将附近转油站掺水引至外输增压泵出口,当池内液面降低停泵时,打开掺水阀门进行管线冲洗,减少外输管道受外界温度的影响。
(1)根据提捞油与落地污油油品性质对比,提捞油回收站可选用半地下式卸油工艺。相对落地污油回收站减少了沉降缓冲池、提升泵以及缓冲罐等工艺,简化优化了运行方式。
(2)通过计算,确定了卸油池在不同环境温度下的散热量及所需供热量,为池内伴热盘管设计提供了依据。
(3)卸油池配套工艺改进,解决了卸油池冬季运行时原油凝堵、卸油口凝油、罐车卸车安全等问题。
[1]油气田地面工程科技成果选编[G].赤峰:内蒙古科学技术出版社.
[2]《新型提捞油卸油点设计》.曹万岩:油气田地面工程,2004.
[3]《提捞采油的合理应用》.李杨:化学工程与装备,2015.