联合站带压通堵器的研制与应用

吴剑威

【摘要】油田采出液在游离水脱除器进行初步油水分离，在电脱水器进行脱水转油处理。处理后高纯度原油外输至油库储存。在原油处理过程中，原油中含有的蜡质、淤泥、滤料丝袋等杂质堵塞看窗放水阀门，无法观察游离水脱除器油水分离、电脱水器脱水情况，不便于观察药剂破乳情况，易造成电脱水器无法正常工作，难以保证外输原油含水率低于0.3%的企业标准，影响正常生产。通过研制带压通堵器，并与实际生产中常采用的工艺进行对比，确定带压通堵器的优越性和实用性。

【关键词】杂质；看窗放水阀门；带压通堵器

联合站是油田地面集输系统中重要组成部分之一，担负原油脱水、含油污水处理和原油外输等任务。大庆油田采油三厂第二油矿北十三联合站脱水转油主要工艺流程：由各上游中转站和联合站来的油井采出液进北十三联合站游离水脱除器进行油水初级分离，含水原油经加热炉加热，输往电脱水器进再次脱水处理，处理后将含水率低于0.3%的原油输入储油罐，稳定后外输。污水经过深度污水处理站、聚合物深度污水处理站、新深度深度污水处理站除油后外输或回注。在原油处理过程中，原油中含有的蜡质、淤泥、滤料丝袋等杂质堵塞看窗放水阀门，无法观察游离水脱除器油水分离、电脱水器脱水情况，不便于观察药剂破乳情况，易造成电脱水器无法正常工作，难以保证外输原油含水率低于0.3%的企业标准，影响正常生产。因此，处理杂质堵塞看窗放水阀门问题，保证压力容器设备平稳生产，显得尤为重要。

一、现状调查

在2014年，通过对北十三联合站三台游离水脱除器、三台电脱水器调查，总结后得出下表：

从表1、表2可以看出，容器界面控制直接影响容器平稳生产，观察控制放水水质是结合双法兰液位计和看窗放水控制好油水界面的前提条件，放水看窗淤堵后，不能观察水质，影响正常控制，容易出现界面波动较大，容器放水带油或电脱水器无法正常生产，造成生产运行的不平稳。以往出现这种问题时，只能等到清罐停产时或停产压油才能处理。易堵位置多是小管径，在4〃、6〃、1〃短管上安装闸板阀或球阀需要适时更换。因清堵刀杆要垂直或水平通过阀门旋进清堵，截止阀无法通过。

游离水脱除器、电脱水器看窗放水阀门堵塞具有必然性、经常性、处理难度大、处理耗时长等特点。每次通堵，需要在进行停产泄压后才能进行，并且每次处理都需要投入大量人力、物力。对节能稳产、安全生产有很大的影响。

二、目标值设定

（1）、根据大庆油田有限责任公司的企业标准，本着安全生产、平稳生产的原则，我们制定一套可行的检查和维护计划：保证上游来液进入游离水脱除器与破乳药剂充分接触，确保破乳效果，加热炉加热温度符合标准和电脱水器电场恒定，力争将看窗阀门堵塞率由2.15个/月降低至1.2个/月。

（2）、研制一种无需停产泄压装置，在容器带压环境下，对看窗阀门通堵的设备。

三、提出方案并确定最佳方案

通过实际经验与现场应用，提出如下四个方案： 方案一刮刀式通堵器，原理是通过刮刀对阀门管线内部清淤，进行通堵，优点是杂质清理效果好，缺点是刀与壁的间隙小，易损伤刮刀，且杂质密实，操作不易，具有实施可行性；方案二钻头式通堵器，原理是模仿钻井钻头原理，依靠外力下钻，纵向打碎管线内壁杂质，起到通堵作用，优点是结构简单，缺点是钻头易耗损，管线口被杂质堵死，钻头下钻时，钻头无切入点，不具有实施可行性；方案三中空管柱式通堵器，原理是清淤刀头与杂质接触时，产生很大的压强，清除杂质，优点是操作简单，耗时短，缺点是要求管柱具有很强的刚性，具有实施可行性；方案四采取高温化学溶剂式通堵器，原理是根据相似相溶原理，将化学溶剂加热，倒入管线内，蜡质便缓慢溶解，优点是清蜡彻底，缺點是费用高，腐蚀管线，化学溶剂残余液会污染管线中原油，不具有实施可行性。通过方案对照，确定两个方案可行性。

（1）选择“带压通堵器”的形式有两种刮刀式和管柱式。经过现场分析发现，刮刀在外力过大情况下，易折断刀片，堵塞管线，失去通堵作用。它的优点是结果简单，而缺点是容易失灵；管柱式活动空间大，工作灵活可靠，不存在以上问题。优点是操作简单，清淤彻底，而缺点是要求管柱具有较高刚性。经统筹考虑下决定采用管柱式。

（2）确定带压通堵器的结构

通过以上分析，决定研制一台中空管柱式带压通堵器，本着易安装、便携带的原则，经研究确定带压通堵器的结构。

四、实施对策

按照设计的尺寸，可以使用废旧钢制材料进行焊接。在焊接的过程中，认真检查焊接质量，保证尺寸合乎要求，清淤刀头要求具有很强的抗压性、不可塑性，并且要保证清淤刀头尺寸，保证刀头能正常压入阀门且刀头与阀门间隙不宜过大，保证清淤效果。

工作原理：用油壬和丝扣连接在需要清堵的闸门上（通过更换不同规格的刀头，清堵4〃、6〃、1〃短管）关闭放空阀，打开需要清堵的闸门，旋进刀杆，使清堵刀头钻进堵塞的接管内，将淤泥、滤料丝袋杂质等脏物旋进到刀头内，当管线清堵畅通后，在压力作用下，刀杆被压力顶出，这时将刀杆退出，收回到套筒内，关闭闸阀，打开放空泄压，将清堵器卸下，重新连接好看窗放水管线，恢复正常控制。

五、效果检查

经过试验和统计，应用带压通堵器后，可以减少容器停产68台次/年，减少收老化油3575吨，节约电量5780kw/h，节约破乳剂等药品共3.45吨，可节约成本37863.5元，达到预期目标值。

六、结论

大庆油田采油三厂第二油矿北十三联合站紧扣岗位实际需要，以管理流程和操作流程为主线，梳理关键风险控制环节，同时，不断提升员工对创新、创效思维，用革新的理念，认真对待每一处生产流程，以带压通堵器为例，不仅为节能生产、安全稳产提供帮助，同时也带动员工革新、创新意识。

参考文献

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[2]白世贞.石油储运与安全管理[J].化学工业出版社，2004.

[3]唐玉杰.论企业安全文化建设[M].石油工业出版社，2001.