联合站优化运行方法综述

孙婉婷，秦　宇，宋　爽

联合站优化运行方法综述

孙婉婷，秦宇，宋爽

（东北石油大学，黑龙江大庆 163318）

联合站的综合生产在油气集输的生产环节中起着重要的作用，其设备、流程复杂，是整个油气集输系统的重要组成部分和主要耗能单元。随着目前油田开发步入特高含水期，联合站的运行成本逐渐增加，联合站的能耗对整个集输系统的影响更为明显。因此，对联合站进行优化设计和优化运行研究具有经济意义。针对联合站的能耗影响因素及问题进行分析，并对国内外常见的联合站优化方式进行总结。

联合站；高含水；优化

联合站的主要功能是集中油田各井产物进行原油、伴生气、采出水的分离，对分离产物进行净化加工处理达到油田商品标准，对处理得到的油田商品进行储存和外输。

目前，联合站系统的实际生产流程所经的设备依次为：井口来油—油气水分离器—加热炉—三相分离器—电脱水器—增压泵—加热炉—稳定塔—净化罐—外输泵。从基本生产流程可以看出联合站系统复杂、设备多，能耗大［1］。联合站中设备运行情况、工艺技术水平和能源消耗直接影响整个集输系统，尤其是现在油田步入特高含水期，联合站的运行成本增加，影响就更为明显。因此，对联合站进行优化设计和优化运行研究具有经济意义［2］。

1　联合站耗能概述

联合站的耗能影响因素主要有油品性质、处理液量、综合含水率、设备效率［3-4］。具体分析能耗主要问题是［5］：

1）联合站中的储罐设备一、二次沉降罐、缓冲罐、净化罐、稳定塔等的散热损失高。故对储罐设备进行相应保温，降低散热损耗，从而降低整个系统的能耗。

2）联合站内的主要动力设备机泵，现场多使用的是离心泵，其运转时的能量损失所耗电能约占供给电能的40%。因此有必要研究如何提高泵机组的运行效率。

3）联合站的综合能耗随着油田开发进入高含水期大幅上升，总能耗中燃料能耗约占80%以上，电能消耗约占17%。因此，应研究改进工艺流程，优化运行参数，减少联合站能耗，以达到总体节能降耗的目的。

4）联合站内的加热炉是系统的主要耗能单元，在其使用过程中存在排烟损失、不完全燃烧损失、散热损失等热损失［6］。因此，有必要采取相应措施提高加热炉运行效率、改善运行条件达到节能降耗目的。

根据以上联合站能耗影响因素及具体问题，从调研的近年的国内外文献资料来看，对联合站的能耗优化主要有工艺优化和设备优化两方面。

2　联合站工艺优化

2.1气提原油稳定轻烃回收工艺

随着油田的逐年开发，轻烃的回收量也在逐年减少。气提原油稳定工艺就是将气提技术应用到原油稳定轻烃回收技术中，降低原油轻组分的气压，使原油气化并分离［7］。这项工艺取得了很好的效果，增加了轻烃的回收量，同时提高了经济效益［8］。

2.2烟气余热回收技术

该技术就是采用热管式烟道换热器将烟气和水进行换热以回收烟气余热［9］。热管换热器传热系数高，结构紧凑、占地面积小和金属材料的消耗少，可拆换维护和维修简便，可人为调节冷端和热端面积，抗露点腐蚀能力强。

2.3污水余热回收利用

油田开发进入高含水期，采出液及污水处理量激增，而油田污水水温较高，可到80、90℃，对污水进行回收利用可以提高能源回收利用率。在加热炉前增加换热器，既可以回收污水余热也可以减少加热炉操作成本［9］。

浙江省金华市相继出台了《金华市区传统村落保护专项资金管理办法》《金华市传统村落名录申报认定办法》《金华历史文化名城保护规划》《金华市历史文化街区管理办法》等政策。由此可见，金华市政府与社会各界在保护传统村落方面投入了大量的人力、物力。

2.4提高污水处理效果

目前，国内外油田提高污水处理效果主要从：物理沉降、过滤、生化处理等三方面进行研究。

首先，在物理沉降方面，平稳控制污水罐液位，改造污油回收装置，实现连续自动收油；适当调节隔油堰版高度，完善罐底排泥设施，增大污水沉降空间，改善出水质［10］。

在过滤段的优化上，多采用加药工艺，定期加入清洁剂并增加冲洗、反冲洗时间以减少对滤料的污染，提高过滤效果。膜分离集输是过滤优化方面的新技术，主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等。冀东油田就利用钛金属膜过滤器做三级过滤，很好地改善了滤后水质。

生化工艺处理含油污水需要保证合适、稳定的污水温度。因此，生化工艺优化合理的废水池提升量，确保进口温度低于56℃，脱水温度稳定。同时，将原有的储罐保温结构改为裸罐，以降低生化站进口温度。

3　联合站设备优化

分析联合站流程中的设备耗能情况，设备优化主要视针对流程中离心泵和三相分离器。

3.1离心泵的优化

1）根据流量和量程，更换或切割叶轮；

2）变速调节以适应排量波动，避免节流损耗；

3）遇排量合适而扬程过大时，拆除叶轮，降低叶轮级数；

4）点解抛光过流部件和叶轮外表面，减少摩阻损失，提高泵机效率；

5）根据联合站处理液量，合理选择泵机型号，使泵的流量、功率、扬程等参数与之匹配［12］。

6）加强离心泵的密封、冷却、润滑等方面的维护与保养。

3.2三相分离器的优化

三相分离器是利用油气水之间不相容和密度差进行分离。对其进行优化，主要是优化分离器内部结构、流场和聚结元件，提高分离效率［13］。目前，国内外对三相分离器进行优化设计主要有以下几种技术。

1）旋流预分离技术

该技术可以减少容器内气体分离容积，极大地提高设备的处理能力并保持气液界面稳定，同时采取预分离技术也提高了油气水的分离效果。

2）静态搅拌器活性水水洗破乳技术

该技术能够加强乳状液破乳和药液的混合，改善水利条件，进而加快分离效率。

3）强化聚结材料

强化聚结材料能够增加油水两相的聚结机率，稳定流态，从而提高分离效率。

4）两级网垫式捕雾装置

该装置可有效控制气中的液率。

5）入口导液管与液体流型自动调整装置

该方法可以降低油水乳状液的界面强度，并根据来液大小自动调节流型，提高分离效果。

综上所述，联合站节能降耗的主要方向为通过简化、改进工艺流程，使用高效化学药剂和高效节能设备，提高联合站处理能力，同时采用科学合理的方判断能量分布和能量利用情况，从而形成整体配套的节能降耗技术。

［1］ 冯叔初，郭僎常.油气集输与矿场加工［M］.中国石油大学出版社，2006：213-330.

［2］ 叶大均.能源概述［M］.北京：清华大学出版社，1990.

［3］ 申士英，邵桂花，吴志雄，等.浅谈联合站节能降耗［J］.科技咨询，2013.

［4］ 于洪良，郭林，宋述生.集输联合站能耗分析及控制措施［J］.理论研究，2011，（2）.

［5］ 阴兰芳.节能降耗新技术在油田的综合应用［J］.节能技术，1998.

［6］ Laurance L T.Foaming crudes require special separation techniques. World Oil，193（6）：103-105.

［7］ 刘晶宝.气提原油稳定轻烃回收技术的应用［J］.化工管理，2014，（12）.

［8］ 李信，王金华，叶齐红.联合站轻烃回收装置的节能减排潜力分析［J］.辽宁化工，2010（2）.

［9］ 解金良.联合站中污水余热的回收利用［J］.热能研究，2011（3）.

［10］ 陈立峰，张靓.提高油田污水处理效果方法研究［J］.资源环境与工程，2011（8）.

［11］ 王林.联合站系统节能降耗途径分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2013（9）.

［12］ 税艳，韩大鹏.油田联合站节能降耗措施探讨［J］.能源与环境，2012（12）.

［13］ 张彩虹，张蕾，李宁，等.三相分离器在庆一联合站运行优化分析［J］.辽宁化工，2012（4）.

Review on the optimal operation method of combined station

Sun Wan-ting，Qin Yu，Song Shuang

Integrated production of the combined station plays an important role in the production processes of oil and gas gathering and transferring，its equipment and process is complex.Combined station is an important part of the entire transportation system，and its also the major energy consuming unit.Now，with the oilfield development steps into high water cut stage，the combined station operation cost by gradually increased，The impact of energy consumption on the entire gathering system becomes more obvious. Therefore，the optimal design and optimal operation of the combined station has economic significance.This paper，analysis the energy consumption influence factors and problems of the combined station，at the same time，summarizes common optimization mode of the combined station.

combined station；high water cut；optimization

TM732

A

1003-6490（2016）06-0035-02