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集輸系統(tǒng)原油損耗分析及改進措施

文檔作者：劉小兵1，汪益寧1，徐濤1，王暉1，張寧2 文檔來源： 1.振華石油控股有限公司 2.大慶油田天宇工程設(shè)計有限責(zé)任公司，		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月31日
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化 工 設(shè) 計 通 訊 石油工程
Chemical Engineering Design Communications Petroleum Engineering
·21·
第42卷第4期
2016年4月
1 前言
油田集輸系統(tǒng)是指從油井產(chǎn)出的油氣水經(jīng)管道輸送至相
應(yīng)的場站經(jīng)過處理后油氣水實現(xiàn)分離外運的整個系統(tǒng)。具有
節(jié)點多、管線長、工作環(huán)境復(fù)雜等特點，在長距離的輸送及
場站處理的過程中，會出現(xiàn)原油損耗現(xiàn)象。
廣義的原油損耗，是指產(chǎn)出的油品從生產(chǎn)、處理、轉(zhuǎn)運
直到銷售的整個過程中，由于多種原因使油品數(shù)量減少和油
品質(zhì)量降低；狹義的原油損耗，則是指在原油從產(chǎn)出到脫水
后外輸過程中的油品數(shù)量減少，是在油氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，
這里討論的是后一種情況。
2 集輸系統(tǒng)原油損耗原因分析
油氣生產(chǎn)單位的集輸系統(tǒng)主要包括計量站、接轉(zhuǎn)站、聯(lián)
合站及相應(yīng)的管網(wǎng)，由于管網(wǎng)在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下是密閉的，
而接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站往往要進行沉降、脫水及其它處理，因此，
原油損耗主要發(fā)生在接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站。
2.1 聯(lián)合站原油損耗原因分析
聯(lián)合站是油田原油集輸?shù)闹袠协h(huán)節(jié)之一，主要是通過對
產(chǎn)出的原油脫水、脫鹽、脫硫，天然氣脫水、脫油以及污水
脫油處理，同時回收污油、污水和輕烴，以及進行商品原油
外輸和含油污水回注。
聯(lián)合站油氣水處理過程中的油氣損耗主要是原油脫水處
理過程中重力沉降設(shè)備產(chǎn)生的油氣蒸發(fā)損耗，如沉降罐進、
出液過程中大、小呼吸產(chǎn)生的油品蒸發(fā)損耗。原油脫水工藝
采用開式流程的聯(lián)合站，在重力沉降罐的進液、出液過程中
產(chǎn)生油氣蒸發(fā)損耗，原油損耗發(fā)生在一次沉降罐、二次沉降罐、
三次沉降罐、凈化油罐工藝設(shè)備；原油壓力密閉脫水配合原
油穩(wěn)定工藝流程的條件下，原油損耗一般發(fā)生在凈化油罐工
藝過程中，油氣損耗率往往低于開式流程油氣損耗率。
隨著一些特殊油氣藏的開發(fā)和增產(chǎn)措施的運用，集輸系
統(tǒng)出現(xiàn)一些新情況。對于稠油區(qū)塊，原油密度高，脫水難度大，
重力沉降脫水需要更高的溫度，油品蒸發(fā)損耗也隨之增大；三
次采油采出液中含聚合物、采油工藝措施井（油井酸化、裂化）
工作液的返排都會引起原油脫水困難、脫水溫度提高、原油沉
降時間長，油品蒸發(fā)損耗增大。實踐證明，采出液含聚合物
造成二級脫水效果差、原油含水率高，需要提高脫水溫度保
證脫水效果，沉降溫度升高，油品在沉降罐內(nèi)的蒸發(fā)損耗增大；
此外，還有一些非工藝因素，如原油脫水沉降罐無外保溫層，
沉降脫水過程中溫降大，需要提高沉降溫度，造成油品損耗高。
為保證原油外輸含水指標(biāo)，系統(tǒng)重復(fù)升溫處理，延長原油沉
降時間，也會造成油品損耗增加。
2.2 接轉(zhuǎn)站原油損耗分析
接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)過程中的油氣損耗主要是開式接轉(zhuǎn)流程中緩
沖油罐的油品蒸發(fā)損耗，進液、出液過程中大、小呼吸產(chǎn)生
的油品損耗。
接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)過程采取開式流程的站場系統(tǒng)密閉程度較
低，接轉(zhuǎn)液量含水率大多在85% ～ 90%，原油接轉(zhuǎn)量很少，
接轉(zhuǎn)過程溫度在50 ～ 60℃，溫度不高；接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)過程采
取密閉接轉(zhuǎn)流程的站場系統(tǒng)的密閉程度較高，蒸發(fā)損耗率
較低。
3 集輸系統(tǒng)油氣損耗改進措施
對于聯(lián)合站，應(yīng)合理控制重質(zhì)、中質(zhì)原油脫水處理過程
油氣分離器、三相分離器（預(yù)分水器）操作壓力，減少進入
大罐的攜氣量，在壓力分離狀況下分出更多伴生氣。對于起
泡原油，采用低溫壓力預(yù)分水加熱后進入油氣分離器，再經(jīng)
過大罐沉降后采用電脫水器脫水工藝，預(yù)分水后加熱升溫，
通過兩相分離器回收伴生氣，減少后段脫水流程油品損耗。
對于聯(lián)合站，將只具備接轉(zhuǎn)功能改造為密閉流程，接轉(zhuǎn)
外輸泵選用自吸能力強、可以輸送含氣原油的泵類，以實現(xiàn)
密閉流程輸送，降低油氣損耗；具備沉降分水、接轉(zhuǎn)功能的
接轉(zhuǎn)站應(yīng)增設(shè)壓力密閉緩沖罐，將立式拱頂罐作為事故罐使
用（正常生產(chǎn)狀況下不使用），接轉(zhuǎn)外輸泵選用自吸能力強、
可以輸送含氣原油的泵類，以實現(xiàn)密閉流程輸送，降低油氣
損耗。
4 效果對比分析
某油田共有聯(lián)合站兩座，2005 年之前，1 ＃聯(lián)合站原油
脫水處理工藝為開式流程，日處理液量18 000m3/d，綜合含水
92%，2005年部分稠油區(qū)塊投產(chǎn)，2008年日處理液量19500 m3/d，
綜合含水88%，集輸日趨困難，脫水溫度由初期的60℃逐步
提高到80℃，實測原油損耗高達1.4%，2009 年進行工藝改造，
原油脫水處理過程采用大罐沉降工藝流程，配合原油穩(wěn)定形
式降低全站原油損耗率，測得日原油損耗率在0.03% ～ 0.07%，
效果明顯。2# 聯(lián)合站進站原油全部為稠油（原油密度ρ>
0.916 1g/cm3），原設(shè)計的開式脫水處理工藝存在脫水后含水超
標(biāo)、外輸困難，一段時間內(nèi)外輸溫度需要80℃以上，原油損
耗率高達3.2%，經(jīng)過流程改造為摻稀油，大罐沉降配合大罐
抽氣形式，全站原油損耗率降低至0.4%。
（下轉(zhuǎn)第24 頁）
摘　要：油田生產(chǎn)單位集輸系統(tǒng)原油損耗的主要發(fā)生地點在聯(lián)合站和接轉(zhuǎn)站，隨著特殊油藏的開發(fā)及增產(chǎn)措施的應(yīng)用，原
有的集輸工藝漸漸不適應(yīng)現(xiàn)狀，導(dǎo)致原油損耗增加，針對集輸站點開式及閉式兩種流程的不同特點進行溫度控制、設(shè)備更新等
專項改造，可以有效地降低集輸系統(tǒng)的原油損耗率。
關(guān)鍵詞：集輸系統(tǒng)；原油損耗；接轉(zhuǎn)站；聯(lián)合站
中圖分類號：TE866　　文獻標(biāo)志碼：A　　文章編號：1003–6490（2016）04–0021–02
Measures Crude Loss Analysis and Improvement Gathering System
Liu Xiao-bing，Wang Yi-ning，Xu Tao，Wang Hui，Zhang Ning
Abstract ：The principal place of occurrence of oil production unit of crude oil gathering system loss in the joint station and then
transfer station，along with the application，the original gathering process and the development of special reservoir stimulation gradually
suited to the status quo，resulting in increased oil consumption，gathering site for open and closed two different characteristics of the
transformation process for special temperature control，equipment updates，etc.，can effectively reduce the rate of loss of crude oil
gathering and transportation system.
Key words ：gathering system ；crude oil consumption ；block station ；joint station
集輸系統(tǒng)原油損耗分析及改進措施
劉小兵1，汪益寧1，徐　濤1，王　暉1，張　寧2
（1.振華石油控股有限公司，北京 100031；
2.大慶油田天宇工程設(shè)計有限責(zé)任公司，黑龍江大慶 163000）
收稿日期：2016–04–06
作者簡介： 劉小兵（1966—），男，江西新余人，高級工程師，主要
從事油氣田地面工程技術(shù)研究工作。
石油工程化 工 設(shè) 計 通 訊
Petroleum Engineering Chemical Engineering Design Communications
·24·
第42卷第4期
2016年4月
（3）儲油罐的接地點至少要有兩處，而且罐體和接地體
之間的距離應(yīng)該大于3m ；
（4）保護物與獨立避雷針之間水平的距離應(yīng)該小于等于
3m，接地的電阻應(yīng)該小于等于10Ω。
3.2 等電位與接地系統(tǒng)的連接
加油站防感應(yīng)雷的接地、電氣接地、防雷接地的接地裝置
共用時，其接地的電阻小于等于4 歐姆，在對油罐進行卸油作
業(yè)時，罐內(nèi)的油品有時會有靜電產(chǎn)生，靜電在浮盤上面會積聚，
這個時候的浮盤應(yīng)該和罐體作為等電位的連接，否則就會有
靜電火花產(chǎn)生容易導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。在裝卸油罐汽車時
應(yīng)該采用專門接地導(dǎo)線的夾子與接地的端子，讓裝卸設(shè)備與
油罐能夠相互連接，裝卸場地應(yīng)該設(shè)立防靜電的接地裝置。
3.3 配電系統(tǒng)的防護
在連接加油站的配電線上末端、路首以及電子器件時，應(yīng)
該在電子器件上面安裝設(shè)立相應(yīng)耐壓水平電壓的保護器。對
于低壓的配電系統(tǒng)應(yīng)該使用TN—S 的系統(tǒng)，對于供電系統(tǒng)的
電纜金屬保護管以及電纜金屬外皮的兩端應(yīng)該都有接地，另
外在配供電系統(tǒng)的設(shè)備電源端和相應(yīng)耐壓水平電壓的保護器。
這一項的目的就是將電磁效應(yīng)進行封鎖，使得雷電的危害減
弱甚至是消除，能夠有效防止雷擊事故的發(fā)生。
3.4 靜電的防護
對于金屬管道上面的法蘭盤連接處，應(yīng)該采用金屬線進
行跨接，當(dāng)法蘭盤上的連接的螺栓大于等于5 根的時候，在
不是腐蝕的環(huán)境下可以不進行跨接，若處于腐蝕的環(huán)境之下，
就必須對其進行跨接，這是為了防止膠管、法蘭兩端的連接
處因為接地不良從而導(dǎo)致靜電或者是雷電火花的發(fā)生，在管
溝或者是地面上設(shè)置管道的時候，其始、末兩端都應(yīng)該進行
防感應(yīng)雷以及防靜電接地裝置的設(shè)置，所設(shè)置的接地裝置的
電阻應(yīng)該小于等于10Ω。
4 結(jié)束語
綜上所述，隨著目前加油站和機動車數(shù)量在逐漸地增加，
在設(shè)計加油站各項防雷保護措施時，必須按照國家的規(guī)范進
行設(shè)計，以做到有備無患，對于施工以及設(shè)計防雷裝置的工
作過程中所出現(xiàn)的相關(guān)問題，相關(guān)部門給予重視以及關(guān)注并
且對其監(jiān)管工作還應(yīng)該進一步加強。
參考文獻
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會.2004 年全國雷電災(zāi)害匯編.2005 年4 月.
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會.2006 年全國雷電災(zāi)害匯編.2007 年5 月.
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會.2007 年全國雷電災(zāi)害匯編.2008 年5 月.
[4] 歐清禮. 汽車加油加氣站的雷電與電涌防護. 第三屆中國防雷論壇
論文摘編.2004 年.
[5]GB50057—94, 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范[S].
[6] GB 50156—2002, 汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范[S].
[7] 浙江省氣象局. 浙江省防雷裝置檢測實施細則.2008 年7 月.
（上接第21頁）
5 結(jié)論
1）油田集輸系統(tǒng)中的原油損耗主要部位在接轉(zhuǎn)站及聯(lián)合
站，而接轉(zhuǎn)站由于含水高、油量少、溫度低，原油損耗率一
般低于聯(lián)合站的損耗；
2）聯(lián)合站的原油損耗主要源于脫水過程中的蒸發(fā)消耗，
采取閉式流程的原油損耗低于采用開式流程的聯(lián)合站；
3）聯(lián)合站的原油損耗可以通過工藝改造降低工作溫度，
使損耗得以有效控制。
參考文獻
[1] 馮叔初. 油氣集輸與礦場加工[M] 北京：中國石油大學(xué)出版社，
2006.
（上接第12頁）
E103A/E103B 主要參數(shù)如表3 所示。
表3 E103A/E103B主要參數(shù)
項目
E103A E103B
殼程管程殼程管程
換熱面積 /m2 206.2 163.5
工作介質(zhì)蒸汽高壓燃料氣蒸汽低壓燃料氣
設(shè)計壓力/ MPa 0.7 0.8 0.7 0.8
設(shè)計溫度 /℃ 170 145 170 145
2015 年3 月在裝置大修期間實施了技改措施，增加了
E103A 高壓燃氣加熱器和E103B 低壓燃氣加熱器，6 月投用
加熱器，通過TIC1602/TIC1604 逐漸把高壓燃氣和低壓燃氣溫
度提高到120℃，在此過程中低壓蒸汽放空閥逐漸從60% 關(guān)小
到30%，進入裝置的脫鹽水流量降低了6 t/h，低壓蒸汽得到了
有效的回收。
6 結(jié)束語
通過分析，在無法減少低壓蒸汽來源的情況下對裝置內(nèi)
脫氧槽和精餾蒸汽加熱器進行優(yōu)化操作，同時根據(jù)低壓蒸汽
放空的情況針對性地提出并實施了技改措施，增加燃氣加熱
器，有效降低了低壓蒸汽的放空量，并回收了13.2 t/h 的脫鹽水。
脫鹽水的成本為5.53 元/t，一年以生產(chǎn)8 000h 算，每年回收的
低壓放空蒸汽為公司挽回損失583 968 元，提高了能源利用效
率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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35.
[2] 嚴(yán)古國. 寶鋼電廠鍋爐汽包連排工質(zhì)回收系統(tǒng)剖析[A]. 全國火電大
機組（300MW 級）競賽第34 屆年會論文集[C].2005.
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