姬六联合站原油处理系统优化探讨

彭博　梁玉春　齐琳　苏鸣月

【摘要】为适应油田低油价下降本增效和精细管理的新常态，对联合站的生产运行提出了更高的要求。针对姬六联合站生产运行中的问题，有必要对运行现状及影响运行的因素进行分析，对站内原油处理系统的工艺流程提出优化改造思路，达到核心参数平稳、自动化程度高的目的，最终实现联合站边进边输，降低运行成本，减少人员劳动强度。

【关键词】联合站；三相分离器；工艺流程；自动化

一、绪论

油田联合站运行是集原油计量、油水分离、污水处理、采出水回注和原油外输等多个工艺流程为一体的综合性生产过程，主要包括原油脱水、污水处理、注水等工艺环节。而原油脱水处理作为油田集输的中心环节更是值得关注。为适应油田低油价下降本增效和精细管理的新常态，对联合站的生产运行提出了更高的要求。因此有必要从流程参数优化、提高自动化运行水平等方面入手，保证联合站核心参数平稳受控，提高运行效率，降低运行成本，减小人工劳动强度。

二、姬六联原油处理系统运行现状

姬六联合站是长庆油田采油九厂刘峁塬作业区的一座联合站，设计处理能力30×10⁴吨/年，目前平均年处理原油17.3×10⁴吨，平均日处理液量897m³/d，来液平均含水40%，外输含水0.03%。姬六联合站主要接收刘峁塬作业区上游4个增压点和1个卸油台的来液，承担原油加热、集中脱水处理、外输、采出水处理及回注等任务。

三、姬六联原油处理系统现状分析

（一）净化油罐出口鹤管应用良好

2015年，在对上游站点流程优化（外输泵以小换大改造、脱水站投用、23转流程反输）基础上，在3#净化油罐加装外输出口鹤管，实现净化油罐连续输油。连续输油后，外输含水保持稳定（0，03%），取消了倒罐和取样，节约了倒罐泵电费（2.41万元/年）。目前3#净化油罐只需要每周排2-3方明水。

（二）沉降罐开式流程呼吸损耗大

姬六联的沉降罐温度为46～48℃，由于沉降罐一直接收三相分离器的来液，机械呼吸阀基本为常开状态，部分油气溢出造成原油的损耗。

只要保持三相分离器进液量在40m³/h以下，控制温度、加药量、进口压力平稳，三相出口原油含水就可保持在0.03%以下。因此，原油二次进入沉降罐处理已经没必要

（三）数字化和自动化

姬六联目前采用SCADA系统进行站内生产数据采集和监视控制，基本实现了站内重要生产参数的实时监控、历史查询、预警报警。2015年由于增压点含水分析仪、边进边输的工艺运用，减小了化验的劳动强度，减少了化验岗3人。

但是目前SCADA缺少自动化控制应用，如参数自动控制、设备自动启停等。

外输含水、三相分离器出口含水是原油处理过程中的核心参数，目前只能通过人工取样做样来监测。人工取样一是无法做到连续监测，为生产分析提供相关分析依据；二是人工取样做样大大增加了人工劳动强度，降低了生产效率。

三相分离器油水室旁通阀门靠手工操作，紧急情况无法及时得到处理。当三相分离器由于进液量大、浮球阀失灵等原油造成油室、水室液位快速上升时，目前通过人工监测发现后手工去打开油室、水室旁通。但如果由于监测、油水室旁通关闭不及时，就会造成油室进水或者水室进油，严重影响三相分离器的正常运行。

目前加热炉混合油加热进出口，外输油加热进出口压力通过机械压力表现场查看，存在安全隐患。三相加热炉混合油加热进出口、外输油加热进出口的压力是监测加热炉盘管有无泄漏、堵塞的有效手段，但是通过现场的机械压力表监测不具备实时性，当发生事故时不能保证在第一时间被发现。

四、姬六联原油处理系统优化建议

（一）三相分离器一级脱水，实现边进边输

据前期统计表明，在进液温度、加药量控制平稳的前提下，只要三相分离器的瞬时进液量小于45m³/h，三相分离器的油室出口含油可以控制在0.03%以下。通过在油室出口加装含水分析仪，在沉降罐和3#净化油罐进口加装电动阀，并将含水信号和電磁阀导人SCADA系统。当油室出口含水低于0.03%，沉降罐进口电磁阀关闭、3#净化油罐进口电磁阀打开：当油室出口含水高于0.03%，沉降罐进口电磁阀打开、3#净化油罐进口电磁阀关闭，原油经过沉降罐二次脱水进入3#净化油罐外输。改造后，将减少沉降罐的油气挥发损耗。

（二）改变一台加热炉启停炉控制参数

目前混合油进加热炉后的温度靠媒水温度调节，当设置为某一温度时，受来液量不稳定影响温度，混合油出加热炉温度控制平稳难度大。改造后将加热炉的运行模式由媒水温度控制启、停炉改为用混合油出口温度控制启、停炉，改造时只需将混合油出口原有温变信号接入加热炉控制系统，从而实现混合油出口温度的稳定控制。

（三）提高数字化和自动化控制水平

针对联合站净化油含水靠手工做样，无法及时连续监测的问题，建议在两具三相分离器油室出口和外输计量间加装低含水自动含水分析仪，接人SCADA系统时间实时监测，减小工取样劳动强度，实现含水数据实时监测。

三相分离器油水室旁通的电动阀门接入SCADA系统实现自动开启和关闭。将两具三相分离器油室出口和水室出口的电动阀接SCADA系统，设置电动阀打开和关闭时对应的液量，当油、水室液位达到液位上限设置值时，旁通电动阀自动打开，降低液位；液位降低到液位下限设定值后，旁通电动阀自动关闭。

目前破乳剂通过手动调节排量的计量泵进行破乳剂投加，但受上游来液量波动的影响，瞬时加药浓度不能保持稳定，影响化学破乳效果。通过微控器根据来液量的变化驱动变频器，控制加药泵实现变频加药，使加药浓度保持恒定。在此基础上，可在确保外输含水合格基础上，尝试优化破乳剂加药浓度，节约加药成本。

五、结论

为了保证原油系统平稳、高效运行，有必要对原油处理系统的种种因素加以分析，在生产过程中需要合理控制各项参数、优化地面工艺，以便找出应对措施，将从以下几个方向努力。

（一）提高油水分离效果：流程优化，控制三相分离器进液量、温度、加药量平稳

（二）提高数字化和自动化水平：含水分析仪的使用，SCADA系统的自动化控制

（三）降低运行成本：流程优化减少倒罐泵的使用，破乳剂的浓度优化