龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
原油加热运行分析及处理对策
作者：刘超 牛志刚
来源：《中国科技纵横》2013年第08期
【摘 要】 集输泵站在处理原油过程中，通过加热可起到提高原油脱水温度，增强油水分离效果，保证经济技术指标完成的作用。目前运行的超导炉存在耗油量大，配件维修费用高及生产运行不稳定等问题。本文主要通过对蒸汽直掺方式进行论述，通过降低原料油含水和控制出口温度，提高换热效率并降低燃油成本。 【关键词】 原油加热 降低含水 减少成本
加热是油田集输系统处理的重要环节，决定着原油含水指标的完成和原油的正常输送。常用的加热设备有水套炉和方箱炉等，采油厂最初采用方箱炉，后改用热媒炉，但由于使用中的各种原因，热效率往往低于额定热效率。2003年起使用超导炉，运行中存在耗油量大，配件维修费用高，不易维修及运行不稳定等问题。2008年对加热系统进行全面技术改造，引进万达蒸汽进行换热，用于原油脱水和外输，取得了较好效果。 1 现状调查
目前，在原油集输领域内，对原油加热一般采用超导炉，但是超导炉在运行中出现燃烧器运行差，火嘴易损，燃油系统不完善等问题，且配件及厂家维修费用高，并且配电盘与超导炉处于一室，操作室内温度高，控制柜主板老化；加热炉出口管线暴露于室外，引起散热损失。 2 原因分析
坨四站原油加热流程分为脱水原油加热和外输原油加热两种，加热的目的不同。脱水原油加热是为了提高原油沉降温度，使破乳剂能够发挥更好的作用，便于油水分离，达到降低原油含水的目的。外输原油加热是为了提高原油的流动性便于输送。因此，温度控制不仅关系到含水指标的完成，同时也影响到原油的正常输送。在实际运行中，蒸气量的消耗和原油排量、原油升高的温度以及原油中的含水量是成正比。影响蒸汽量（即燃油量）的主要原因有原油进出口温度（温升）、加热脱水油量及原油含水等。由于原油进口温度是不可控的，因此，我们从控制原油出口温度、合理控制脱水油量及控制原料油含水指标入手，降低蒸汽耗量（即燃油消耗）。 3 采取对策
3.1 改二级加热为一级加热的运行方式
正常加热运行方式：脱水、外输原油全年加热，脱水出口温度控制在75-85℃，外输原油温度在65-75℃，到达坨二站温度在45℃左右，加热炉的平均月耗油量120吨左右，运行费用
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
较高。为了节约加热运行成本，采取提高前级原油脱水温度，改二级加热为一级加热的运行方式，停用外输加热（即减少一级加热），将原油脱水温度直接提高到90℃左右，以保证外输含水指标的完成以及原油出站温度。检查原油外输温度在41℃左右，在原油凝固点以上，可以正常外输，耗电稍有上升。经过运行，在满足了生产需要的同时降低了泵站的能耗，节约蒸气6000GJ，同时也为集输系统节能降耗也提供了好的方法。 3.2 合理控制脱水出口温度
从公式中可以看出，出口温度的控制是非常重要的，温度控制不好，在脱水量正常、含水相同的情况下，温度每升高1℃，月耗热量增加68GJ。所以，在满足正常生产的情况下，温度提高，增加泵站能耗及油品蒸发损耗，降低了原油质量。因此，应合理控制原油出口温度，降低泵站加热运行费用。经过试验，根据季节的变化分别制定了加热温度合理的控制范围，冬季加热温度在85-90℃，夏季加热温度在70-75℃。 3.3 控制原料油含水
（1）控制一级沉降罐油层厚度2.0-2.5m，延长原油沉降时间，促使油水分离，结合原油破乳剂的脱水试验，确定最佳分离时间为90分钟，据此计算沉降罐油层厚度，按日产量850t/d计算，确定油层厚度在2.0-2.5m之间。为了保证油层稳定，我们首先保证污水罐液位稳定，缓慢调节辅助放水闸门开度，使污水罐液位保持在6.0-6.5m之间；在污水站溢流的时候，打开罐底排泥阀，降低污水罐液位；通过全面推广多相仪大罐油水界面检测技术，提高原油沉降罐的监测能力，保证一级沉降罐油层厚度的稳定。
（2）改进三相分离器进液流程，提高分离器处理效果。进液方式为南北四条井排管线同时向分离器进液。三台三相分离器并联运行，分离器采用双向进液方式。南北井排压力、来液量不同，来液不能充分混合，各自进入较近的分离器，造成单台分离器进液不均，液体在分离器中的停留时间有差距，影响其分离效果。针对井排两端进液、进液流程不合理，导致分离器进液不均，分离效果相差大这一实际情况，对进液流程进行改进，使井排4条管线来液首先进入一段直径为426的管线缓冲，使来液充分混合均匀，达到同一压力，而后分别进入三台分离器，使其进液均匀，改善三台分离器处理效果相差较大的现象。为达到三相分离器均匀进液的目的，通过观察比较三台分离器的天然气出气压力、进口压力、出油出水压力、液位计指示高度以及出油出水凡尔的开启度等各项生产参数，我们可以大致掌握三台分离器的进液量的分布情况，为此我们通过手动调节控制分离器的进液阀门，使三台三相分离器的处理量趋于平衡。 3.4 改进流程，并对外部送油进行提温加药
（1）在冬季，如果低温原油直接进入系统，不仅自身难以破乳，同时还会降低系统温度影响到其它原油脱水的正常运行。为此，采取提温加药的技术手段，将原油温度由38℃提到了50℃以上。（2）将原卸油台流程进行了改进、原流程：
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
原卸油台原油回收泵出口管线与一级分离器出口相连，回收的原油直接进入一级沉降罐，没有经过三相分离器进行油水分离，因破乳剂投加点在分离器进口处，因此这部分原油相对来说进行化学破乳时间较晚，沉降效果较差。为了提高外来原油沉降脱水效果，对坨四站卸油台回收处理流程进行局部改造：即将卸油台原油回收进三相分离器重新处理后再进入一级沉降罐。现流程为：
改造后的油台出口管线分别加在两条井排来液管线上，使原油与井排来液、破乳剂充分混合，既提高了卸油台原油温度，也延长了原油与破乳剂的作用时间。（3）破乳剂投加：（4）底水控制。 4 结语
（1）经过长时间的运行表明，控制原料油含水和控制蒸汽换热出口温度，在保证指标完成的情况下，可以节约大量原油加热成本，具有良好的推广应用价值。（2）通过改造流程，调整三相分离器进液阀门开启度，可有效提高三相分离器的处理效果，解决因进液量不足而产生的串气的事故发生，减少了油气损失。出口原油含水指标由平均24.6%下降到15%，污水含油由400mg/l下降到280mg/l。