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石油集輸知識概述(二)

來源:233網校 2009年6月2日
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  下面著重介紹原油脫水和原油穩定:
  ⒈ 原油脫水
  所有的油田都要經歷含水開發期的,特別是采油速度大和采取注水強化開發的油田,無水采油期一般都較短,油井見水早,原油含水率增長快。原油含水不僅增加了儲存、輸送、煉制過程中設備的負荷。而且增加了升溫時的燃料消耗,甚至因為水中含鹽等而引起設備和管道的結垢或腐蝕。因此,原油含水有百害無一利。但水在油田開發過程中,幾乎是原油的“永遠伴生者”,尤其是在油田開發的中后期,油井不采水,也就沒有了油。所以原油脫水就成為油田開發過程中一個不可缺少的環節,一直受到人們的重視。
  多年的反復實踐,現在研究成功的多種原油脫水工藝技術有:
  沉降分離脫水。這是利用水重油輕的原理,在原油通過一個特定的裝置時,使水下沉,油、水分開。這也是所有原油脫水的基本過程。
  化學破乳脫水。即利用化學藥劑,使乳化狀態的油水實行分離。化學破乳是原油脫水中普遍采用的一種破乳手段。
  電破乳脫水。用于電破乳的高強度電場,有交流電,直流電、交一直流電和脈沖供電等數種。其基本原理是通過電離子的作用,促使油、水離子的分離。
  潤濕聚結破乳。在原油脫水和原油穩定過程中,加熱有利于原油粘度的降低和提高輕質組份的揮發程度。這也就促使了油水分離。
  原油脫水甚費能源,為了充分利用能源,原油脫水裝置與原油穩定裝置一般都放在一起。為了節約能源,降低油氣揮發損耗,通過原油穩定回收輕質烴類,油田原油脫水工藝流程已趨向于“無罐密閉化”。無罐流程的顯著特點就是密閉程度高,油氣無揮發損耗。在流程密閉過程中,原油脫水工藝流程的密閉是一個關鍵環節,因為它的運行溫度較高,停留時間又長,油氣容易揮發損耗。據測定,若采用不密閉流程,脫水環節的油氣損耗約占總損耗的50%。
  原油脫水設備則是脫水技術的體現,它在原油脫水過程中占有重要地位。一項脫水設備結構的合理與否,直接關系到脫水的效果、效率和原油的質量,以及生產運行成本,進而影響原油脫水生產的總經濟效益。因此,人們結合油氣集輸與處理工藝流程逐漸走向“無罐化”,即不再使用儲罐式沉降分離設備,而較普遍地采用了耐壓沉降分離設備,研制了先進的大型的脫水耐壓容器。電脫水器是至今效率最高,處理能力最強,依靠電場的作用對原油進行脫水的先進設備。電脫水器的形式有好多種,如:管道式、儲罐式、立式園筒形、球形等。隨著石油工業的發展,經過不斷地實踐與總結,趨向于大批采用臥式園筒形電脫水器。它的處理規模與生產質量均已達到較高水平,每臺設備每小時的處理能力就能達到設備容積的好幾倍,凈化油含水率可降到0.03%以下。為了加快油田建設速度,提高脫水設備的施工予制化程度,將臥式電脫水器、油氣分離器、火筒加熱爐、沉降脫水器等四種設備有機的組合為一體,這種四合一設備,不僅結構緊湊,而且節約了大量的管線、閥門、動力設備,特別是油田規模多變的情況下,這種合一設備可以根據生產規模的需要增加或減少設置臺數,所以說它具有較大的機動靈活性。
  ⒉ 原油穩定
  原油穩定就是把油田上密閉集輸起來的原油經過密閉處理,從原油中把輕質烴類如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分離出來并加以回收利用。這樣,原油就相對的減少了揮發作用,也降低了蒸發造成的損耗,使之穩定。原油穩定是減少蒸發損耗的治本辦法。但是,經過穩定的原油在儲運中還需采取必要的措施,如:密閉輸送、浮頂罐儲存等。
  原油穩定具有較高的經濟效益,可以回收大量輕烴作化工原料,同時,可使原油安全儲運,并減少了對環境的污染。
  原油穩定的方法很多,目前國內外采用的大致有以下四種:
  一是,負壓分離穩定法。原油經油氣分離和脫水之后,再進入原油穩定塔,在負壓條件下進行一次閃蒸脫除揮發性輕烴,從而使原油達到穩定。負壓分離穩定法主要用于含輕烴較少的原油。
  二是,加熱閃蒸穩定法。這種穩定方法是先把油氣分離和脫水后的原油加熱,然后在微正壓下閃蒸分離,使之達到閃蒸穩定。
  三是,分餾穩定法。經過油氣分離、脫水后的原油通過分餾塔,以不同的溫度,多次氣化、冷凝,使輕重組分分離。這個輕重組分分離的過程稱為分餾穩定法。這種方法穩定的原油質量比其它幾種方法都好。此種穩定方法主要適用于含輕烴較多的原油(每噸原油脫氣量達10立方米或更高時使用此法更好)。
  四是,多級分離穩定法。此穩定法運用高壓下開采的油田。一般采用3~4級分離,最多分離級達6~7級。分離的級數多,投資就大。
  穩定方法的選擇是根據具體條件綜合考慮,需要時也可將兩種方法結合在一起使用。
  (四)原油庫的建設
  用來接收、儲存和發放原油的場所叫原油庫。原油庫具有儲存油品單一、收發量大、周轉頻繁等特點,它是油田正常生產和原油外運(或外輸)的一個重要銜接部分。根據不同的原油外運方式,原油庫可分以下幾種。
  鐵路外運原油庫:油庫內建有專用鐵路線及有關裝油設備。如大慶油田在六十年代,其原油主要就是靠鐵路外運,油罐列車每天象長龍一樣,從油庫將原油源源不斷的運向全國有關煉油廠。
  管線外輸原油庫:是利用管線將原油外輸到各用油單位。但是,利用管線外輸的油田,又不一定都有原油庫,如華北油田就沒有原油庫。華北的原油往北送往石樓,往南送往滄州和石家莊煉油廠都是用管線輸送。根據輸送距離和油量等因素,輸送管線途中還應設有加熱和加壓站。
  聯合外運原油庫:利用鐵路槽車和管線,將原油輸送給用油單位。如勝利油田的原油以前是管輸到辛店,從辛店站又用鐵路槽車往外運,后來又建了東營至黃島的輸油管線來外輸原油。靠近海或江河的油田,也可考慮用船來將原油送給用油單位。另外對邊遠的一些面積小、產油量少的油田,或者新建的油田還沒形成系統時,也可用汽車拉油外運。如二連的阿爾善油田,在開發初期即是以汽車來外運原油的。還有冀中油田的有些區塊,建設原則就是先建站、后建線,先拉油、后輸油。
  原油庫一般由收油、儲存、發放設備及公用工程、生產和生活設施等部分組成。收油設備主要是指收油用的閥組。儲存原油的設備主要是儲罐。油田上的原油儲罐主要是立式園柱型金屬油罐。常用的有無力矩罐、拱頂罐和浮頂罐。從降低原油的蒸發損耗來看,浮頂罐比其它結構形式的罐都優越。發放設備是指將原油外運或外輸所需要的設備。采用鐵路外運時,需要建鐵路專用線、裝油鶴管、棧橋、裝油泵和計量設備等。采用管線外輸時,需要安裝外輸泵、外輸閥組、加熱設備和計量設備等。聯合外運(輸)油庫的發放設備,則是以上兩種油庫發放設備的綜合。在可能的條件下,應充分利用地形高差來裝車,以節省能源。
  油庫的公用工程與原油處理站的公用工程基本一致。要強調的是油庫的安全和消防。原油庫一旦發生火災和爆炸,后果是不堪設想的。
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