卸有点储油工艺技术经济分析

2019-01-23 01:35
油气与新能源 2019年1期
关键词:油池储油油罐

(大庆油田有限责任公司第八采油厂)

0 引言

油田开发进入中后期,部分零散的薄差油层不断投入基建,这类油层油井产量较低,且井位偏远孤立。对于这种条件的油井,采油方式一般分为两种:一是采用机械采油,在井场架设 20~40 m3密闭储油装置,利用汽车运油罐车将储油装置中的油井产液运送至卸油点;二是采用提捞采油,利用汽车运油罐车将从捞油井口提捞上来的采出液拉运至卸油点。另外,油井作业产生的井场污油、管道穿孔泄漏污油等落地原油回收后,也要统一运至卸油点进行集中收集,然后输送至附近的转油脱水站进行处理。

卸油点的作用是暂存和集中输送原油,其设计的重点是储油工艺的选择。目前,常规的储油工艺主要有卸油罐和卸油池两种[1],选择适合生产且经济性较好的储油工艺是卸油点建设的核心问题。

1 卸油罐储油工艺

卸油罐分为全地下、全地上和半地下三种形式。其中全地下式卸油罐通常用于加油站、成品油库等场所,其防火防爆能力强,宜储存油品质量较好的成品油。而卸油点收集的原油为汽车拉运原油,通常油品性质较差、杂质较多,卸油罐清理、维修频繁,因此,卸油点不宜采用全地下式卸油罐。目前,卸油点常用的卸油罐形式有全地上式和半地下式。

1.1 工艺流程

1.1.1 全地上式卸油罐储油工艺

根据汽车罐车拉运的原油量,选择合适的卸油罐规格。考虑到卸油量的波动性,以及卸油罐需要定期清理,卸油罐的数量通常不少于2台。在卸油罐区的前面场地建设高2~3 m、宽4 m左右的卸油平台,平台长度与卸油罐区长度一致。卸油平台设置为上下坡式,平台两侧设置进出车的连接道路。

汽车罐车由卸油平台入口进入,罐车卸油口直接与卸油罐收油口对接,为敞口卸油。卸油作业完成后,罐车由平台出口出站。卸油罐中原油经输油泵增压并经计量后输送至附近转油脱水站处理。其工艺流程见图1。

图1 全地上式卸油罐卸油工艺流程

1.1.2 半地下式卸油罐储油工艺

近年来,卸油点逐渐采用统一的半地下式卸油罐的标准化设计,整个卸油过程可实现密闭操作。

卸油罐采用半地下安装,罐顶露出地面约0.5 m。卸油罐前设置卸油停车位,汽车罐车卸油口通过快速接头与卸油汇管相连,罐车内原油通过卸油口自流进入卸油汇管,再由汇管分输至卸油罐内。原油缓冲后经输油泵增压并经计量后输送至附近转油脱水站处理。卸油过程中卸油罐挥发出的伴生气通过管道引至站外放空。其工艺流程见图2。

图2 半地下式卸油罐卸油工艺流程

1.2 工艺特点及适应性

卸油罐一般为卧式结构,内部设有加热盘管,采用蒸汽或热水对油品进行加热;罐体外部设有防腐保温结构,具有良好的保温效果。

全地上式卸油罐为敞口卸油,半地下式卸油罐可实现密闭操作,但由于地下水的侵蚀和微生物的破坏,半地下式卸油罐罐体易发生腐蚀渗漏,维修难度较大[2]。

另外,卸油罐卸油口的直径一般小于250 mm,无法接收凝固后的落地原油。因此,卸油罐储油工艺一般用来接收油品性质较好、泥沙等杂质含量较少的液体原油。

2 卸油池储油工艺

2.1 工艺流程

卸油池采用半地下式,为混凝土结构防渗池,顶部设混凝土活动盖板,可实现吊装。在盖板上方设置液位计等自控设备,可实现远程监测功能。卸油池分为隔油池和缓冲池两部分,内部设有可拆卸蒸汽盘管。罐车来液首先进入隔油池内进行隔离化油,然后进入缓冲池内进行缓冲,缓冲后的原油通过输油泵输至附近转油脱水站进一步处理。

卸油池在接收凝固后的落地原油时,因凝固后的落地油通常装在编制袋中用汽车拉运至卸油点,需在卸油池顶部预留较大的敞开式卸油口,因此无法实现密闭卸油。若卸油池只接收液体状态的油品,则可在隔油池卸油口采用快速接头与罐车连接,以实现密闭卸油。卸油池卸油工艺流程见图3。

图3 卸油池卸油工艺流程

通常情况下,卸油池只作为隔油和缓冲之用,但是,若附近的转油脱水站沉降能力余量不大,为保证其平稳运行,可将卸油点内卸油池设计为分区式,分为来油区、沉降后油区和沉降后水区,各分区之间采用堰板进行隔离,实现液体的初步沉降和分离[3]。分离后好油用输油泵输送至转油脱水站处理,污水用污水泵输送至污水站处理。这样可以避免对转油脱水站内主要设备的扩建改造。

2.2 工艺特点及适应性

卸油池结构稳固、构造简单、不易损坏,伴热管道为整体卸装式,便于清淤和内部加热盘管的维修更换。

卸油池应用范围广,既可接收机械采油和提捞采油的液体原油,也可接收凝固后的落地原油。但当接收落地原油时,由于无法实现密闭卸油,站内油气挥发量较大。同时,卸油池散热量大,能耗大,运行费用高。

卸油池一般用在综合回收液体原油和凝固落地油的站场中,可以接收性质较差、杂质含量较多的油品,通常配备自吸能力较强的外输泵。

3 卸油点储油工艺的选择

卸油罐和卸油池储油工艺各有特点,应根据卸油点接收原油的性质,选择适合的储油工艺。当卸油点只接收液体原油时,可以选择卸油罐储油工艺;当只接收落地原油时,可以选择卸油池储油工艺。

当卸油点既接收液体原油,也接收落地原油时,有两种方案可以选择:方案一——卸油罐+卸油池的组合储油工艺;方案二——单一卸油池的储油工艺。以某新建卸油点为例,对这两种方案进行优化比选。

该卸油点设计规模为 500 t/d,其中提捞油为480 t/d、落地油为20 t/d,原油密度870 kg/m³、黏度 40 mPa·s(20 ℃时)、凝固点 36 ℃。两个方案的平面布置分别见图4、图5。

图4 卸油罐+卸油池储油工艺平面布置

图5 卸油池储油工艺平面布置

两个方案均配套建设输油泵房、仪表值班室及卸油停车场地等,差别主要为储油设施。两个方案的主要差别工程量及投资估算对比详见表1。

表1 方案主要差别工程量及投资对比

由表1可知,方案一的经济性优于方案二。虽然方案二的估算投资较方案一低,但方案二的耗气量及运行费用却远高于方案一。这是由于卸油罐外部有良好的保温防护结构,保温效果好,而卸油池保温效果较差,因此加热耗气量大,导致运行费用较高。

另外,该卸油点接收的原油以提捞油为主,若仅采用卸油池,需将提捞油与落地油混合收集,由于落地油品质较差、杂质较多,将影响来液量较多的提捞油的质量,从而增加后续处理的难度和费用。因此,经综合考虑,该卸油点储油工艺推荐采用方案一,即卸油罐+卸油池组合方案。

4 结论

目前,随着一些储量丰度低、渗透率低、产量低的含油区块的开发,为降低产能投资和运行成本,提高低渗透油田的开发效益,井场拉运原油量将逐渐增加,对卸油点的建设要求会随之提高。在进行卸油点设计时,应根据卸油点原油来源的特点,从工程投资、运行费用及后期维护管理等方面综合选择适合的储油工艺。

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