关于中小型增压站降库流程优化改造方案

蔡雄　徐春香　吴玉霞　施长林　辛锋

摘 要：长庆油田采油三厂各采油作业区的中小型增压站承接着井组及站点来油的加热、计量、和外输工作，既要满足数字化条件下无人值守站点的要求，又要安全的将原油输送至联合站，降库是站点员工必不可少的一项日常工作，但对于一些特殊的站来讲，（受地理位置或布局因素影响，输油泵房距离增压箱距离较远10-15米），在建站初期没有考虑到将来新井投产液量增加的中小型增压站来讲，降库是站点员工最为头疼的一件事，本文就此问题论述了流程优化改造的方案，及改造后实际运行情况与推广，希望为类似增压站点降库困难的问题提供一定的参考与借鉴推广意义。

关键词：增压站;降库;流程优化改造;应用与推广

引言

长庆油田采油三厂桐寨采油作业区现有27个增压站，主要外输设备包括离心泵、柱塞泵、螺杆泵、不同的站点根据外输压力及站内外输液量的大小及选择合适种类的外输泵，部分站点受地理位置低或者布局空间的影响，输油泵房距增压箱10-15米，进入冬季后降库困难，大量放空的原油需要回收且放空原油产生的大量气体也是有一定风险的，目前许多增压站输油泵房都未安装地漏和污油回收罐，站点员工需要将放空的原油收集后，倒入井口套管，或倒入增压箱，或者装袋回收，而增压箱顶部设施装有防盗，透光孔盖板又安装了磁致伸缩液位计，因此，原油的回收给员工增加诸多工作量，且伴有一定的安全环保风险。

一、流程改造，迫在眉睫

塞511中心站塞511增地势较低，与靖四联合站高度落差350米，目前有输油泵2台，一台柱塞泵（3DY100-10.66/6.3）、一台离心泵（FDYD25-50*11X）、日输液量210方，（包括塞367-7增、靖九增来油）。日产油量143吨。站内有4口井是长2层，（日产油量5-6吨）3口井是长6层，2具增压箱，一具担负计量长2层经三相分离器来油，一具承担长6层油井的日常计量和扫线试压任务，一具20方缓冲罐，站内每小时进液量8-10方，外输柱塞泵每小时排量9-10方，遇到罐满降库时，员工先将缓冲罐输至最低液位，倒流程开始输增压箱，2具增压箱安全方量为60方，离心泵输油最大排量规定12-14方，没等增压箱输完，缓冲罐已经高液位，切换流程频繁，特别是冬季扫线频繁，扫线后储油罐内的原油由于底部是水加温慢，每次启动离心泵都要放空，如果将所有来油倒进增压箱，边进边输，这样虽然不用频繁切换流程，但是每小时8-9方的液量进入增压箱后，从安全附件产生的大量气体弥漫在整个站内，存在极大的安全隐患，曾多次受到厂安全科的关注，那么怎样才能减少员工的工作量，而且不产生放空出来的油，还能做到安全降库呢？

二、制定改造方案并论证实施

为此中心站领导班子，多次进行现场勘查与商讨，方案是加装喂油泵用柱塞泵输油，喂油泵也就是防爆型立式或者卧式单级管道离心泵，经研究后此方案被否决，原因有以下3个方面：

1.1、上量不好

室外安装喂油泵受天气寒冷及储油罐油稠的影响，单级离心泵叶轮易堵塞。

1.2、机械密封维护麻烦。

在实际使用中，机械密封维护麻烦是离心泵的一个缺点，密封不好容易产生落地油，增加员工工作量与环保风险。

1.3、停用时，易冻坏设备，冻堵管线。

比较理想的方案是安装齿轮泵，在增压箱出口至缓冲罐的出口中间加装一个闸门，在闸门的前面连接地面流程安装过滤器、齿轮泵、单流阀至缓冲罐的侧进口，这样就能把增压箱的混合液与各站点来油混合后进入缓冲罐。

三、齿轮泵的优缺点及参数

3.1、优点：

结构简单，造价便宜，使用维修均比较方便。功率大，体积小、重量轻、工作可靠、自吸能力好。与其他类型的泵相比较，对油液污染不敏感，故便于使用在室外工作场地。齿轮泵转速范围较大，效率较高，且不受油稠的影响。

3.2、缺点：

齿轮泵在运转过程中，两齿轮啮合时，齿轮轴受到很大的不平衡径向力，影响轴承的使用寿命。同时齿轮泵的齿数较少，引起流量和压力脉动较大，引起噪声比较高。

3.3、参数：

型号：2CY-7.5-2.5，出口压力2.5mpa，流量7.5m3/h

根据上表对比分析，通过计算和论证，齿轮泵在使用中，只要出口压力不超过缓冲罐工作压力（0.6Mpa）的2/3即0.4Mpa即可。（塞511增20方缓冲罐设计压力0.78Mpa，工作压力0.6Mpa，耐压试验压力0.975Mpa）安全阀校验压力0.6Mpa。符合要求。结合塞511增现场实际情况，缓冲罐进口管径为89mm，齿轮泵出口管线为73mm，距离缓冲罐侧进口4米，齿轮泵出口压力应该为零或者不超过0.1mpa，甚至低于产进来油出口压力。论证结束符合生产现场的实际情况，且保证缓冲罐的安全正常运行。

2018年3月，塞511增压站站内进行流程改造，按照图示流程图进行优化（图2.2），加装齿轮泵作为倒罐泵，4月底完成施工，经过516天的实验运行，最高压力0.1mpa、最高排量每小时7方，都在合理范围内，缓冲罐运行正常，达到安全运行的目的。

改造前流程如下：

改造后流程：

四、此流程的優点

4.1、不影响流量计的标定

标定流量计时，只需停运齿轮泵，关闭齿轮泵进口闸门，打开增压箱与缓冲罐之间的闸阀，关闭缓冲罐出口，打开增压箱出口闸门，即可进行流量计标定工作。

4.2、日常输油与降库同时进行

日常输油时，只需关闭增压箱与缓冲罐之间的闸门即可，增压箱内的混合液通过齿轮泵打入缓冲罐就这么简单。

4.3、极大的减轻了员工工作量

极大地减少了员工的工作量，且不用排空，也杜绝了大量气体溢出的风险。

4.4、保障了外输液量的平稳

各井、站点来油时快时慢，在缓冲罐处于低液位时，可以随时启动齿轮泵进行补液，从而保障了下游联合站三相分离器的平稳运行。

4.5、后期对齿轮泵可进行优化

目前打入缓冲罐的液量是通过控制齿轮泵出口闸门来控制排量，后期计划将齿轮泵电机用变频柜控制，再接入中心站监控室，这样中心站监控室就可以通过变频随时控制排量。

五、对缓冲罐运行进行风险评估

对缓冲罐的运行有无影响：齿轮泵的额定排量为每小时7.5方，站内每小时来油量为9方，如果齿轮泵出口闸门全部开启后，缓冲罐每小时进油16.5方，已经远远超过了柱塞泵额定排量12方，因此齿轮泵启动后必须通过出口闸门来控制流量，闸门开启一半即可，和输油泵排量保持一致。因此不会对缓冲罐运行造成太大的影响。经过516多天运行，齿轮泵出口压力为0.1mpa，缓冲罐运行压力0.2Mpa符合要求。

总  结

1、此流程优化后极大地减轻了站点员工的工作量，符合数字化条件下无人值守站点的要求。

2、较以前相比以每5天降库一次来计算，每次降库放空原油0.3方计算，一年减少21.9方的放空油，塞511增所管辖的井组为5个，站点2个共计9条管线，加上一年日常单井计量，扫线试压等作业用水，一年减少近百方的排放量，既消除了站内降库的安全隐患，又极大地为中心站产量做出贡献。

3、节约成本方面，安装一台排量为11方的螺杆泵需要15-20万元，齿轮泵不到一万元，成本低廉，维护简单，值得推广。

4、此流程优化改造经过516天安全运行后，目前已在塞365-8增安装并投运，塞367-7增待安装。

参考文献：原创