于廣剛

(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010)

采油站緩沖罐自控輸油技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用

于廣剛

(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010)

在石油生產(chǎn)過程中，采油站是必不可少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，油井采出的原油集中到采油站的緩沖罐進行油氣分離、加溫和外輸?shù)冗^程。針對計量接轉(zhuǎn)站人工輸油過程中，頻繁啟停泵，外輸液量不均衡，能量消耗大的現(xiàn)狀，通過開發(fā)應(yīng)用輸油自控工藝，實現(xiàn)采油站自動、連續(xù)、平穩(wěn)輸油。

采油站;緩沖罐;自控;工藝技術(shù)

前言

在石油的生產(chǎn)過程中，采油站是必不可少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，油井采出的原油集中到采油站的緩沖罐進行油氣分離、加溫等過程，然后通過輸油泵將原油向聯(lián)合站輸送。在這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)過程中，各油井的產(chǎn)液量必須和輸油泵的輸出量相匹配。才能保證原油生產(chǎn)的正常進行，如果輸出量不足將產(chǎn)生冒罐事故，如果輸出量過剩，將使緩沖罐排空，造成輸油泵的損壞，所以為不產(chǎn)生冒罐和排空現(xiàn)象。站內(nèi)工人頻繁往返于泵房與電控室，頻繁調(diào)整變頻器的頻率，而這種調(diào)整不僅取決工人的經(jīng)驗，而且和工人的責(zé)任心有關(guān)，輸油泵無法實現(xiàn)連續(xù)輸油，時常產(chǎn)生冒罐及排空現(xiàn)象，造成對環(huán)境污染及設(shè)備的損壞，使生產(chǎn)無法正常進行。為此，通過大量的現(xiàn)場分析和實驗針對輸油罐及輸油泵的工作特性研制開發(fā)了一種理想的智能型液位自動控制系統(tǒng)。

1.工藝原理

工藝由液位傳感器，溫度傳感器，油罐液位變頻自動控制儀，自動/手動切換開關(guān)，再配接采油站原有的緩沖罐、變頻器、輸油泵組成。液位傳感器通過采集緩沖罐的液位高度，送往油罐液位變頻自動控制儀，控制儀根據(jù)變頻曲線控制變頻器的輸出以調(diào)整輸油泵的轉(zhuǎn)數(shù)，從而達(dá)到緩沖罐液面使緩沖罐液位保持在一定范圍內(nèi)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)油站自動、連續(xù)、平穩(wěn)輸油。同時設(shè)置緩沖罐高低液位報警系統(tǒng)、輸油泵主軸溫度報警系統(tǒng)、手動自動轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(見圖1)。

2.主要技術(shù)指標(biāo)

2.1 技術(shù)指標(biāo)

自控系統(tǒng)的液位傳感器、變頻控制器及溫度傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)(見表1)。

表1 自控輸油系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

2.2 系統(tǒng)安裝

根據(jù)采油站緩沖罐的實際情況，將油罐液位自動調(diào)頻控制器安裝在采油站的計算機控制機柜內(nèi)，通過電纜與變頻器及液位儀、溫度傳感器，遠(yuǎn)傳壓力表連接。信號電纜按現(xiàn)場實際情況安裝鐵管內(nèi)埋于地下(見圖 2、圖3)。

3.實施效果

遼河油田金馬公司將所轄的28座采油站進行了輸油自控工藝改造，實施后既保證了采油站輸油的連續(xù)平穩(wěn)，也提高了聯(lián)合站進站原油的脫水效果。

3.1 輸油平穩(wěn)

通過與以往罐位曲線進行對比，采用輸油系統(tǒng)的自動控制后，使緩沖罐液位保持在一定范圍內(nèi)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)油站自動、連續(xù)、平穩(wěn)輸油。同時由于采油站的平穩(wěn)輸油，為后段聯(lián)合站的油水處理提供了有效的保障(見圖4、圖5)。

3.2 提高輸油泵效

輸油系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制后，對變頻器頻率實施微量調(diào)節(jié)，既提高了輸油泵效，也節(jié)約了電能。平均提高泵效8.1%(見表2)。

3.3 節(jié)氣

在采油站，由于輸油平穩(wěn)杜絕了液量波動造成的加熱爐能量損耗，每臺爐平均日節(jié)氣80m3/d。

在聯(lián)合站，由于輸油平穩(wěn)使聯(lián)合站脫水溫度由65℃降低到 55℃，三座聯(lián)合站平均日節(jié)氣8000m3/d。

3.4 聯(lián)合站節(jié)藥

聯(lián)合站進站液量平穩(wěn)后，提高了聯(lián)合站的預(yù)脫水效果，使破乳劑的加藥比由原來的90PPM下降到目前的35PPM，平均日節(jié)藥0.825t，累計節(jié)藥99t。

3.5 節(jié)省勞動強度

在實現(xiàn)自控輸油的同時監(jiān)控輸油溫度、壓力、流量、電機電流、電壓等參數(shù)，對機泵運行時間和運行狀態(tài)進行歷史記錄。有效提高了生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平，計量精度、輸油連續(xù)性平穩(wěn)性等方面都得到了極大的保障。使采油系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時性、準(zhǔn)確性有了極大的提高。一線工人的勞動強度得到了較大的緩解，安全生產(chǎn)得到了更大的保障。

表2 自動輸油裝置效果統(tǒng)計(部分)

4.效益分析

通過方案的實施，取得了較好的經(jīng)濟效益與社會效益。同時產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟效益，自實施以來：

(1)平均日節(jié)電 35.07kWh，累節(jié)電 60160kWh，按照電費0.56元/kWh計算，累計節(jié)約電費3.47萬元;

(2)平均日節(jié)氣 1.024 ×104m3，累節(jié)氣 122.88×104m3，按照天然氣0.58元/m3計算，累計創(chuàng)效71.2704 萬元。

(3)平均日節(jié)破乳劑 0.825t，累節(jié)藥 99t，按照破乳劑價格9113元/噸計算，累計節(jié)約藥劑費90.2187萬元。

綜合以上，節(jié)省三項費用共計164.9591萬元。

5.結(jié)論

(1)實現(xiàn)了采油站輸油的聯(lián)系平穩(wěn)運行，同時提高了聯(lián)合站進站原油的脫水效果，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。

(2)提高平均輸油泵效8.1%;累計節(jié)約各項費用約165萬元。

(3)實現(xiàn)自控輸油的同時監(jiān)控輸油溫度、壓力、流量、電機電流及輸油壓力等參數(shù)，對機泵運行時間和運行狀態(tài)進行歷史記錄。節(jié)省工人勞動強度，實現(xiàn)平穩(wěn)輸油。

［1］鄒艷霞.采油工藝技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006：338～360

［2］李振泰.油氣集輸工藝技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006：19～38

The Design and Application of Oil Production Station Buffer Tank Automation Control Transportation Technology

YU Guang－gang

(CNPC Liaohe Oilfield Drilling and Production Technology Research Institute，Panjin124010，China)

In oil production process，oil station is an indispensable production links.The crude oil extracted from the oil wells is collected into the buffer tank for gas separation，heating and transportation.In the artificial oil transportation process，there are some problems such as starting and stoping the pump frequently，imbalanced oil transportation，the large energy consumption.By developing automation control transportation technology，oil transportation has realized to be automatic，continuous and steady.

oil production station;buffer tank;automatic control;technology

TE93 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

A

1671－3974(2011)04－0057－03

2011－09－06

于廣剛(1979－)，男，大學(xué)，遼河油田鉆采工藝研究院院辦副主任，工程師。從事采油工程工作。