油田二合一收油系统改进及效果分析

摘要：二合一收油系统是中转站正常生产工艺流程中的重要一项，从三合一中分离出来的沉降水在进入二合一时，其携带的小油滴会汇聚在缓冲段，再定期经收油泵回收至外输泵进口管线。而现在使用的收油流程一到冬季就会因冻堵造成近三个月无法正常收油，本文针对这一问题的形成原因，存在的隐患做了详细的分析，提出并实施了相应的改进措施，以达到保证冬季正常安全生产的目的。

关键词：收油系统;沉降水;收油管线

1目前现状及存在问题

本站建成投产于1996年8月，站内有各种机泵15台，容器8台（其中掺水泵4台，二合一4台），设计处理液量12000m3/d，实际日产液4200m3/d，含水95%左右，承担11座计量间的130余口油井的油气集输、计量、掺水及热洗任务。而掺水及热洗采用的水是由本站三合一脱除出的沉降水，水中含有小油滴，需定期收油，才能保证水质合格，原有的收油流程在春、夏、秋三季都能正常收油，唯有冬季有三个月左右的时间无法收油，造成井上时常有偏远井、回压高井冻堵现象，二合一也时常出现汽化现象，给生产造成极大影响，为此急需找出问题原因并制定对应措施，解决问题。

1.1二合一加热炉内部结构及工作原理

二合一加热炉由加热段、缓冲段、集水段组成。整个加热炉用隔板（13）和挡板（15）分隔成了三段，隔板的左部称为加热段，加热段安装有火管和烟管。隔板与挡板之间称为缓冲段，沉降水在缓冲段经沉降缓冲后污油上浮。挡板右部称为集水段，集水段安装有出口管线和液位计。沉降水经进液分配管进入加热、缓冲二合一加热炉后，首先进入加热段，从下部往上逐渐没过火管和烟管，在上升的过程中吸收火管和烟管的热量使水升温，升温后的热水漫过隔板进入缓冲段和集水段，经过出口管线进入掺水泵，给计量间和油井掺水缓冲段的液体相对平静，沉降水中的油就会聚集在缓冲段的上部，通过收油泵每周进行一次收油。

1.2 收油困难的原因

在收油的过程中，有时会出现收油泵抽空现象，特别是冬季根本无法启泵收油。

从收油的整个流程来看（见图1），缓冲段聚集的这部分油在二合一容器中，因为容器为加热装置，所以缓冲段出口没有问题。从收油控制阀到收油泵之间的收油管线采取地下埋管，并伴有伴热管线，冬季收油后经测温显示为12℃。这部分收油管线关闭流程后，整个管线内是存水状态，从表1中我们可以判断冬季可以正常运行。收油管线从容器出来后经过一小段水平管线，又呈垂直状态一直向地面延伸，当接近地面时又以90。的拐角与地面平行一直延伸到收油阀，经阀控制后与收油汇管相连。

2 可能造成的危害

从11月末到第二年的2月末，整整三个月的时间无法收油。二合一容器内如果长期不收油，油在缓冲段不断聚集，就会使缓冲段内的水位下降，导致油会随水进入集水段内，然后经出口管线进入水泵，经流量计计量后由阀组间配水给各个计量间，最后再经计量间配水到每一口油井，进行掺水或者热洗。

2.1 单井管线冻堵事故

在整个流程中，首当其冲的危害是掺水水质变差，水中含油多，整个水系统的每一处管线、阀门、流量计、调节阀、过滤器等都会有油挂管壁的现象。在常温集输或冬季生产过程中还易造成单井掺水阀堵塞，导致冻井、堵井等不良影响。

2.2 二合一汽化和掺水泵汽蚀

其次掺水炉内含油过多，会使油因受热而产生油蒸汽，使掺水炉极易发生汽化，导致二合一运行不平稳，当这部分汽化后的介质进入掺水泵后，泵内就会发生汽蚀，对机泵的损害严重。

2.3呼吸管堵塞使罐内压力升高，二合一偏流

冬季或常温集输时，油易凝住呼吸口，使二合一因呼吸管线堵塞从敞口罐变成承压罐，罐内压力升高使二合一进水减少，造成偏流或抽空。

2.4 可燃气体挥发造成能源浪费

二合一容器内油多，受热后挥发出来的可燃气体从呼吸阀逸出，污染环境，回收难度增大，造成能源的浪费。

3 提出改进方案

面对这个生产难题，我们提出多个解决方案。一是把收油控制阀移到出口处，避免收油管线存留污油;二是在立管底部安装放空阀，放掉收油管存留污油;，三是在收油管线上安装冲洗阀，把存留污油反冲回二合一。

3.1把收油控制阀前移到收油管线与二合一的连接处

可以在收油管线从容器出来的地方加装控制阀门，这样可以避免立管内存留污油，从根本上解决收油管线冻堵的问题。但是这样改装后，控制阀门安装高度过高，还需要配套的在罐顶加装一段操作平台来操作阀门，保证安全生产。这个措施改造工作量大，只能在二合一清罐期间改造施工，投入费用多，改造费用约需2万元。

3.2 在立管底部安装放空阀门

可以在每个收油立管的底部加一个放空阀，然后并联至一根放空汇管接到外面的储油池内，每次收完油后，打开放空阀放净立管中留存污油，防止收油管线冻堵。这个措施施工简单，成本较低。但是放空阀门排放出来污油较少，进入放空汇管后存留在汇管内，冬季汇管自身可能冻堵，无法继续使用。

3.3 在收油管线上安装反冲洗阀

正常站内采用的是单管伴热流程，我们可以将伴热管线的来水与收油管线相连，并加装控制阀，每次收油完成后停运收油泵，打开控制阀，利用采暖泵的压力把收油管线内的存留污油反冲回二合一内，使收油管线内留存的是采暖清水。采暖清水在有伴热的管线内不会凝固或半凝固，下次收油时可以顺利启泵回收。经过对三个方案的对比，我们选择了在收油管线上安装反冲洗阀门这一方案。

4 改进方案实施

4.1选择反冲洗阀门的安装位置

安装位置有两个选择，一个位置是在二合一前收油管线控制阀门处，在采暖伴热管线上引出反冲洗管线与收油管线连接并安装控制阀门。优点是就近安装施工方便，缺点是在室外安装，冬天反冲洗控制阀门也可能冻堵。缺点是采暖管线距离收油泵较远，反冲洗管线连接较长。

4.2安装反冲洗管线及控制阀

首先启动收油泵收油，在二合一缓冲段的污油回收比较干净时继续运行收油泵，当收油管线内全部是含油污水时停运收油泵。用钢筋制成的钩子提起二合一缓冲段内的收油浮球，使浮球离开水面，避免出现虹吸现象，打开收油泵进口的放空闸门放掉收油管线内的含油污水。关闭二合一前的收油控制阀门，避免电气焊的火焰进入二合一。关闭反冲洗控制阀，改进方案实施结束。

5 结论

针对二合一冬季无法收油的现状，我们经过分析，发现收油出口立管存油，伴热温度不足以使管内介质保持流动状态是问题的主要原因。利用采暖水对收油管线进行反冲洗能够解决二合一冬季收油困难的问题。其操作简单方便，在启停收油泵的前后可以直接对收油管线进行反冲洗。其反冲洗是把管线内的污油反沖回二合一，对原油没有浪费，也没有环境污染。利用采暖水对收油管线进行反冲洗这一改造适用于同期所建站，其流程改造成本低，实用性强，改善掺水质量，减少小站堵井数，对井站的安全高效运行做出了有利保障，有很大的适用空间。

参考文献

油气集输技能操作读本，李振泰，北京：石油工业出版社，2009

作者简介：徐芸，女，19780331，黑龙江省大庆市，参加工作：19961101，本科，集输工，采油四厂四矿902队。