大慶油田設計院

三合一裝置在轉油站油氣分離工藝中的應用

陳巍芳大慶油田設計院

隨著油田的發(fā)展，聚合物驅油及三元液驅油技術的普遍采用，對油氣集輸中各設備的處理能力提出了新的要求。在這種情況下，提高轉油站的油、氣、水的分離質量顯得尤為重要。提高轉油站油、氣、水的分離質量不但可以提高聯(lián)合站脫水設備的處理效率，也有利于緩解后續(xù)處理壓力，主要表現(xiàn)在降低加熱爐的工作負荷和減輕水處理系統(tǒng)壓力等方面。

油氣集輸；三合一裝置；油氣分離系統(tǒng)；工藝

大慶油田的油氣集輸系統(tǒng)普遍采用計量站、轉油站、聯(lián)合站的三級布站方式。轉油站的主要功能是將計量站來的油、氣、水混合物進行分離，計量后將含水油增壓輸送至聯(lián)合站。轉油站分離出的伴生氣自壓輸送至增壓站或自耗，沉降分離的含油污水除滿足本站回摻及熱洗水外，其余全部與含水油混輸至聯(lián)合站再進行后續(xù)處理。

1 系統(tǒng)組成

目前油田轉油站普遍使用的分離設備有分離、緩沖和游離水脫除器，簡稱三合一裝置。分離系統(tǒng)一般是由2臺同種規(guī)格的三合一裝置和1臺天然氣除油器組成，其中1臺三合一裝置作為備用并可用于天然氣的二級分離。常用的三合一裝置規(guī)格及處理規(guī)模見表1。

表1 常用三合一裝置規(guī)格及處理規(guī)模

2 工藝安裝及優(yōu)化

隨著三合一裝置在轉油站油氣分離系統(tǒng)中的普遍使用，轉油站油氣水分離系統(tǒng)的工藝安裝形式日趨成熟。在實際安裝設計上，由于設計人員的素質及經(jīng)驗不同，導致了分離系統(tǒng)工藝安裝形式的多樣化，也普遍存在一些不合理的地方。因此實現(xiàn)分離設備安裝標準化、模塊化是很有必要的。針對現(xiàn)場生產(chǎn)操作中暴露出的問題，對分離系統(tǒng)的安裝進行了調整。例如，對安裝三合一裝置之前的各種工藝匯管的順序進行了調整，主要做法是把天然氣匯管放在了操作面的最內側，這樣就使得該匯管上的截斷閥操作更加方便；然后把三合一裝置進液匯管從以前安裝時的外側移到了內側，使得進液支管與匯管相連時只需一個彎頭即可，避免了管線彎頭過多造成的阻力，也降低了三合一裝置和操作平臺的整體安裝高度；熱回水匯管向操作面內側做了調整，減少了管徑較小的伴熱管線跨度，增加了管線安裝的穩(wěn)定性。另外，天然氣管線需要設計保溫，避免冬季管線內析出液體凍結、堵塞管線。備用的三合一裝置進出口管線應用熱水管線伴熱，可避免管線由于長期不用發(fā)生凍結，造成設備在緊急情況下不能迅速啟動運行。

3 應用

目前，油田每年都有大量的轉油站需要進行改造擴建，除需新建油氣水分離系統(tǒng)外，還有一部分需要在原分離系統(tǒng)中進行改造，而這些轉油站大多是80年代中期建成的，采用分離緩沖罐進行氣、液分離，不能沉降放水，需靠大站供水實現(xiàn)本站系統(tǒng)的回摻及熱洗；分離系統(tǒng)的工藝流程較為復雜，容器種類也較多，如果按原設備進行更換，就需要耗費大量人力、財力，也不適合目前的油井產(chǎn)液性質。這種流程的改造包括兩方面：一是改造分離緩沖罐，使其具有沉降分離游離水的功能，實現(xiàn)轉油站就地放水，這樣就可以取消大站供污水，轉油站放出的污水也不需要外輸?shù)酱笳救ヌ幚?；二是新建三合一裝置，如果老站中的游離水脫除器已超過使用年限，可將其中的1或2臺更換成三合一裝置，用油氣分離器進行天然氣除油和二級分離，也可達到簡化流程的目的。

總之，通過改造轉油站已建油氣水分離系統(tǒng)中的部分設備及其工藝流程，完全可以起到減少站內負荷、擴大轉油站的生產(chǎn)能力、延長設備使用周期、節(jié)能降耗的效果。目前，整個油田已著手進行轉油站油氣水分離系統(tǒng)的改造，并且已取得了一些經(jīng)驗和效果，為適應油田高含水期的生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

4 結語

隨著油田的發(fā)展，聚合物驅油及三元液驅油技術的普遍采用，對油氣集輸中各設備的處理能力提出了新的要求。在這種情況下，提高轉油站的油、氣、水的分離質量顯得尤為重要。提高轉油站油、氣、水的分離質量不但可以提高聯(lián)合站脫水設備的處理效率，也有利于緩解后續(xù)處理壓力。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）降低加熱爐的工作負荷。由于在轉油站就保證了分離質量，聯(lián)合站中從一段到二段的油中含水就會有明顯的下降，減輕了加熱爐的工作負荷，節(jié)省了燃料氣，相應降低了生產(chǎn)能耗。

（2）減輕水處理系統(tǒng)壓力。在轉油站中，經(jīng)過三合一設備處理過的含油污水會經(jīng)加熱爐加熱后回摻到井口，如油、水分離質量不高，導致回摻水中含油量高，會降低系統(tǒng)的處理效率。因此提高油、水分離質量可以減輕水處理系統(tǒng)難度，有利于水質達標。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.032