技术创新解决渤海某平台液位计监测失真难题

李萌

摘要：渤海油田某海上中心处理平台包含有污水处理系统，其中斜板除油器作为污水处理系统的第一级设备，撇油效率高达95%。投产多年来随着处理工况的不断变化以及油田含水的上升，斜板除油器作为高效除油设备负荷隨之增加，从而出现了其水室液位计频繁卡堵监测失真的现象。为确保该设备的正常运行，针对其液位计问题进行理论分析与现场优化，成功解决了液位计监测失真难题。

关键词：斜板除油器;液位计;连通

1.项目背景

渤海油田某平台为该油田区域中心处理平台，油田区块于2003年开始注聚先导试验，注聚时间12年。平台各级设备受含聚产出液影响严重，其中斜板除油器作为污水处理系统的第一级设备，入口含油高达8500ppm，含聚在60—120ppm，经常性的出现水相液位计监测失真。通过统计，仅2018年与2019年间四台斜板除油器液位计故障达100余次。液位计故障造成调节阀失去自动调节功能，一方面容易造成满罐，顶部液体通过气相管线进入火炬存在安全隐患，另一方面失去水相调节功能之后，严重影响注水水质。为消除隐患，并保障注水水质达标，决定开展本项目。

2.理论分析

通过对液位计故障进行统计，平台常见故障主要分为：变送器跳变、冬季冻堵、液位计选型不合理、生产工况影响四种原因，其中尤其以生产工况影响最为严重，一年出现80多次。

为探明液位计受生产工况影响的具体原因，我们从液位计的工作原理着手。

目前斜板除油器水相液位计采用的磁翻板式液位计，通过与灌内顶部、底部分别连通，从而实现在线监测功能，实时反映容器内部液位。但是由于该平台斜板除油器入口含油高，通过斜板除油器内部波纹板无法完全实现水质达标，必须常年通过水室顶部喇叭形收油口再次进行收油，即可以认定水室顶部油层一直存在。

通过如图所示的“U型管”即液柱平衡原理，水的密度为1，该平台原油平均密度0.9632，可得：

通过上述计算公式，可以看出：在油层较厚的情况下，液位计所反映液位低于罐内实际液位。

结合该平台目前斜板除油器生产工况，斜板除油器水室运行液位3240——3390mm之间，斜板除油器水相液位计顶部连通口高度为3400mm，水室运行液位已经无限接近顶部连通口，当上游来液量增加，来液量含油增加的情况下，极易造成水室顶部油泥通过连通口进入液位计。通过现场对液位计检修来看，浮子表面往往附着有聚合物油泥，同时，液位计进行隔离放空时观察到大量的污油泥，可以确定为水室顶部浮油进入液位计内部。

因此，为避免浮油与聚合物进入液位计，需要提高水相液位计顶部连通口的高度。

3.现场优化与应用

结合该平台斜板除油器的生产流程，选定了气相调节阀前取样口、安全阀处两个点位进行与液位计顶部联通，但是由于气相调节阀开关存在压力冲击波动，造成液位计跳变，且取样口距离水室较远，安全阀距离水室近，并且不存在压力冲击，因此选定安全阀作为液位计顶部连通口的改造点。

实际改造利用安全阀入口，短接该三通，与液位计顶部连通口连接。通过实际测量，此处可以提高顶部连通口距离为1000mm，完全满足目前生产工况。实际改造利用安全阀入口，短接该三通，与液位计顶部连通口连接。实现了提升连通口的目的。

4.实验结论与效果

该平台自进行液位计流程改造以来，年均节约磁翻板液位计内置浮子2个，磁翻板液位计1个;未再次出现因浮油进入液位计造成的监测失真现象，污水系统工况进一步稳定，注水水质因液位计原因波动次数消失;同时减轻了每年大量的液位计检修工作，已在周边平台进行推广应用，成效显著。

参考文献：

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