偏远区块原油加热转输装置的应用

宋俊沛，赵文娇

（1.中油（新疆）石油工程有限公司，新疆克拉玛依 834000；2.克拉玛依市新诚劳务派遣有限公司，新疆克拉玛依 834000）

装置橇装化是确保油田高效、高质量建设的重要手段之一，不仅能够提高工程建设速度，保证工程建设质量，方便运行维护管理，而且能够有效降低整个工程投资，有着巨大的发展潜力。原油加热转输一体化集成装置是油田建设智能化、橇装化应用、标准化设计的集中体现，其整合了以往转油站设备建设中除工艺管线以外的原油加热部分、气液分离部分、原油增压部分、原油计量部分、控制系统、供电系统、无线通讯系统等多个独立设备，形成了原油加热转输一体化集成装置设备的核心，同时将原油加热、混输增压、来液计量、控制系统、供电系统、无线通讯、采暖通风结合在一起更有利于实现油田井口的数字化、智能化、标准化要求。

1 原油加热转输一体化集成装置的基本原理及主要结构

1.1 基本原理

原油加热转输一体化集成装置是将原有转油站功能设备进行整合，结合油田采出液的工况特点，研发的集采出原油介质气液分离、原油加热、混输增压、来液计量、控制系统、供电系统、采暖通风、无线通讯等集中管理的一体化集成橇装设备，其通过将多个相互独立的功能设备结合成为一整套实体，来实现原油的分离、升温、增压、计量的目的，达到转油站所有的功能要求。

1.2 主要结构

该集成装置主要由分离设备、加热系统、增压设备系统、流量计量设备、燃料气处理系统、仪电控制系统、无线通讯系统、采暖通风系统、安全保护系统等九个部分构成。

（1）分离设备。主要是将来液进行分离缓冲，满足下一步功能要求的相关指标。

（2）原油加温系统。介于采出液中等黏度、含蜡高、凝固点高的工况特点，采用直接加热这种能耗低、精准加温、加热效率高、投资少的形式将原油升温，有效地解决了采出液转输流动性差的物性难点要求。

（3）增压设备系统。为满足原油的集输压力要求，设置了增压装置及附属的配套工艺设施。

（4）流量计量设备。为了解原油集输系统的工作状况，在此装置上设置了流量计量系统。

（5）燃料气处理系统。为满足原油加温系统的运行要求，设置了燃料气减压除液等处理系统。

（6）仪电控制系统。一体化集成装置内根据用电负荷设置相应的低压配电设备给用电设备供电。UPS 不间断电源单元，UPS 作为重要设备负荷的备用应急电源，保证设备的抗干扰能力及控制系统的正常运行。一体化集成装置内设置控制系统PLC，完成对集成设备内仪表数据的采集及设备自动连锁逻辑控制功能，实现整体设备的自动化控制及无人值守的目的。

（7）无线通讯系统。由于此一体化集成装置使用在原油采出区，且无人值守，因此设置无线通讯系统非常有必要。通过无线通讯系统将PLC 采集的数据上传至中央控制室，实现监控数据的集中管理。

（8）采暖通风系统。原油加热转输一体化集成装置内按照相关规范设计通风采暖设施，并做了必要的自动连锁控制。

（9）安全保护系统。一体化集成装置用在原油采出区，且无人值守，因此安全保护系统必然要设置，此装置设置了安全泄放装置、超压保护装置、超温保护装置、泄漏报警装置、有毒有害检测报警装置等。

2 技术特点

2.1 大幅减少现场施工量，缩短施工周期

传统的设备安装需要经过设备采购、现场施工、安装和调试环节，施工周期长；还需要与设计施工和供货商联络协调，工作效率低，同时要求施工单位具有丰富的安装经验，掌握多种专业设备厂家及配套设施的安装调试技术，此外用户需要配备专业的施工管理人员进行监督指导和配合。橇装化装置则是整体供货，部件采购，组装测试和检验等工作全部在工厂内模块化预制完成，只需要在进出口管道和电气设备接线处进行连接，安装调试方便，大大减少了现场施工安装调试工作量，较传统现场安装施工工期大幅缩短。

2.2 为工程建设质量提供了可靠的保证

现场安装固定设备需要施工人员具有较好的专业水平和施工经验，由于现场的环境恶劣、焊接条件艰苦、检测设备简陋、监检困难、施工人员浮躁等，因此施工队伍的技术水平与责任心成为保证站场施工质量的决定因素，这在施工质量管理上一直是比较困难的问题。橇装化装置则是整体供应，使工厂自动焊接预制、焊接质量可靠，检验检测设备设施齐全，质量容易保证，确保了工程建设质量。

习近平总书记指出，工会改革是全面深化改革的重要组成部分，要认真贯彻落实党中央关于深化群团改革的决策部署，构建联系广泛、服务职工的工会工作体系。这些重要指示，充分肯定了工会改革的成效，明确了深化工会改革的新要求新任务，指出了推进改革的切入点着力点落脚点。各级工会要以庆祝改革开放40周年为契机，继续聚焦增强政治性、先进性、群众性，针对导致脱离职工群众的机构设置、管理模式、运行机制、工作方式方法等，持续深化改革。

2.3 降低占地面积及工程投资

橇装化装置能够充分利用三维空间，实现跨专业设备集成，设备布置紧凑，橇装化装置整体供货降低了现场施工费用和调试费用。

2.4 原油加温部分加热类型、方式及加热结构比选要求较高

在设计阶段要充分考虑加热段设备鼓包、设备温升不足、设备检修不便等问题，如果这些问题无法解决，生产运行中就存在较大的安全风险，甚至会发生安全事故。

2.5 外输泵选择

根据工程介质特点比选了符合工况的外输泵，性价比较高，运行稳定。

2.6 运行维护方便

因供货商是一家，责任单一，运行维护人员专业，出现问题可以及时解决，便于设备的维护管理。

2.7 重复利用价值高

橇装化装置移动性强，可以根据油田的开发进行调整调用，重复利用率高

2.8 利于油田完成数字化及智能化

将仪表、电气、控制系统结合在一起，减少了人员数量及运行的安全控制。

3 现场应用情况及效果

3.1 现场应用情况

原油加热转输一体化集成装置的成功运用直接替换了原有的建设模式，美化了站场整体布局，它将原油加热、气液分离、原油增压、原油计量、控制系统、供电系统、无线通讯组合为一体装置，现已经成功使用多套，得到了业主及用户的广泛认可。

3.2 应用效果

4 存在不足

1）由于原油加热转输一体化集成装置设备集成度高，各种设备布局紧凑，存在不便维修的问题，需要进一步改进。

2）由于原油加热转输一体化集成装置设备集成度高，无人值守，当主要部件出现故障后，不能尽快维修，使整个装置将停止使用，影响油田的正常生产。

3）原油加温部分对加热类型、方式及加热结构比选要求较高。

4）原油加温部分对介质相关组分、物性要求较高，谨防加热介质结焦结垢。

5）外输泵更换较频繁，更换工作量较大，更换费用较高。

5 结论与建议

1）原油加热转输一体化集成装置在油气田地面生产中起到了优化简化的作用，促进了管理方式的转变，大大降低了各项成本，具有广阔的发展前景。

2）原油加热转输一体化集成装置作为常规油气田生产设施的完善优化，主要适用于偏远原油区块在开采前期拉油站、转油站、联合站等未建设的中等黏度、一般油气比的采油区块。

3）在实际应用中，应从油气田生产的实际出发，结合工程配套设施建设和地域条件开展原油加热转输一体化集成装置的推广，确保其在油气田地面建设中发挥更大的作用。

4）在选择原油加热转输一体化集成装置时，一定要重点考虑介质物性，选择合适的加热方式及结构，谨防运行时设备结焦结垢。

5）一定要选择合适的增压设备类型及规格。6）燃料气必须经过处理后才能正常使用。