橇装化技术在油田地面工程中的应用

刘宝玉

摘要：本文主要阐述了橇装化技术在油田地面建设中的应用优势，并结合具体案例，系统解说了在油田地面工程中典型模块化技术的应用，使相关技术人员认识到模块化技术的优越性和应用方法，从而实现油田地面建设工作的高效率开展。

关键词：油田地面工程;橇块化技术;应用

1 油田地面工程橇装化

橇装化是指在一个或多个结构框架内具有一定功能的设备组合[1]。将设备、管道、阀门、仪表、电气等集中组装于一个钢结构底座上，成为一个整体设备，能够单独、完全、准确地实现某项功能。橇装化的产品，布局紧凑，占地面积小，安装方便。

2 橇装化的应用

本工程是伊拉克马基努油田的扩建工程，在预留空地上增加一列油处理系统。该系统将井口汇集的原油经过处理后，分别将油、气、水输出到下一环节。

根据总工艺流程和工程建设的特点，将该油处理系统的主要工艺设备全部采用橇装化设计，主要有水浴加热炉橇、一级/二级/三级三相分离器橇、电脱盐橇、电脱水橇、油-油/水-水换热器橇、泵橇等。以下对该工程中的泵橇、分离器橇和换热器橇的成橇来进行分析和说明。

2.1 泵橇

泵在油田地面工程中的应用十分广泛，主要用于增压和输送。泵橇的设计主要是根据工艺流程图来决定，泵的大小、泵进出口管线规格和管线上的部件（包括阀门和仪表设备等）决定了泵橇的大小。

该工程中有一组80m3/h的水传输泵（一开一备），一组100m3/h的脱盐水循环泵（一开一备）和一组400m3/h的油传输泵（一开一备），且要求泵有遮阳棚。

对于水传输泵橇，由于泵的外形尺寸为1200mm（长）x700mm（宽），可以将两台泵放置在宽度为3000mm的橇座上，两泵之间可以留足一米的间距用作泵的维修空间和操作通道。泵的进出口管线顺着橇座长度方向布置，橇座的长度由管线上部件的多少来决定。在橇座边缘可以设置遮阳棚的立柱，遮阳棚设计成可拆卸式，便于橇块的运输。橇内的排污小管线和电气仪表桥架可在橇座上根据需要合理设置支撑。整个橇块的土建基础只需考虑橇座规格和橇块重量，设置成规格一致的条形基础。

对于油传输泵橇，由于泵的外形尺寸为2200mm（长）x1200mm（宽），如将两台泵设置在一个橇座上，不能保证泵的操作维护空间和橇块的运输尺寸，需要采用另外一种成橇模式——分块成橇，即泵不成橇，管线成橇。即2台泵单独设立基础，泵各自对应的管线单独成橇（泵进出口主管线规格分别为DN300和DN250，出口管线还有DN250的分支，为便于阀门的正常操作，不能将两个泵对应的管线合并成橇）。考虑到现场的地质条件，泵的基础会有一定的沉降，泵与橇块之间需采用软管连接。

2.2 分离器橇

在油田地面工程中，分离器是原油处理的核心设备，一般为卧式容器，主要有油水两相分离器和油气水三相分离器，但二者的成橇形式是一样的。本工程采用的是油气水三相分离器。

分离器成橇方式是根据分离器的外形尺寸和外部管线的规格和数量来确定的。其主要管线有原油入口管线、油气水出口管线、安全阀排放管线以及排污管线，且大多管线上有控制设备，成橇后结构比较紧凑，但在一般情况下，对于分离器尺寸不超过3000mm（ID）x10000mm（S/S），管线规格不超过DN200时，还是可以采取整体成橇。该工程三级油气水分离器橇的分离器尺寸为2800mm（ID）x7000mm（S/S），只有原油入口管线和油出口管线规格为DN200，其他管线均不大于DN100，最终成橇宽度为3500mm，刚好可以满足业主要求的运输尺寸。

该工程的一级/二级油气水分离器橇，分离器尺寸分别为3200mm（ID）x10000mm（S/S） 和3200mm（ID）x9000mm（S/S），整体成橇已经无法满足运输尺寸的要求，需要考虑将部分管线分开成橇，即将分离器与顶部的原油入口和安全阀出口管线组成一个橇，分离器气出口管线、底部油出口、水出口、和排污口管线组成一个阀组橇。

2.3 换热器橇

换热器也是油气处理的关键设备。虽然换热器和卧式分离器都是压力容器，且形式类似，成橇布局的形式也有类似，但也有自身的特点。

换热器的直径沒有分离器那么大，在橇块中所占的空间比例也不多，但换热器的进出口管线较多，且要考虑换热管抽芯的清洗维护。在换热器的进出口管线规格不大时（不超过DN150），橇座内的空间是足以放置这些管线。如平行布置空间不够，可采用垂直布置，如管线上安全阀组的设置，但要确保阀门的操作高度适宜。该换热器橇进出口管线规格分别为DN150和DN100，都平行布置，在DN150的管线上设有安全阀组，可直接在管线上方布置。换热器的上方管口设有放空阀，下方管口设有排污阀，考虑到两阀门并不是经常性操作，只需留有一定的检修空间。

当换热器的进出口管线超过DN150时，平行布置会阻碍管线上和设备上阀门的操作，垂直布置会影响阀门的操作高度，此时应考虑框架结构，增设二层操作平台。平台的高度应考虑下方换热器的维护和人员的操作空间，以及运输时的整橇高度。该换热器的四条进出口管线分别为DN300和DN200，如全部采用平行设置会增加橇座的宽度，也不便于内侧管线阀门的操作。采用上下层结构布置管线，保证了每个阀门的操作空间。

3 结论

橇装化不是简单的设备组合，好的橇装化产品不仅便于生产制造，还要有利于现场的操作和维护。做好橇装化产品，设计人员不仅需要精通标准规范和掌握扎实的理论知识，还要多学习别人的优秀成果，借鉴成功案例，将好的设计方案运用到自己的实践当中。

参考文献

[1]李海润、刘百春、徐嘉爽、唐恂、毛敏、杨帆、刘有超. 橇装化装置在海外气田集输工程中的应用[J].天然气与石油，2013，31（2）