偏遠區(qū)塊原油加熱轉(zhuǎn)輸裝置的應用

宋俊沛，趙文嬌

（1.中油（新疆）石油工程有限公司，新疆克拉瑪依 834000；2.克拉瑪依市新誠勞務派遣有限公司，新疆克拉瑪依 834000）

裝置橇裝化是確保油田高效、高質(zhì)量建設的重要手段之一，不僅能夠提高工程建設速度，保證工程建設質(zhì)量，方便運行維護管理，而且能夠有效降低整個工程投資，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置是油田建設智能化、橇裝化應用、標準化設計的集中體現(xiàn)，其整合了以往轉(zhuǎn)油站設備建設中除工藝管線以外的原油加熱部分、氣液分離部分、原油增壓部分、原油計量部分、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)等多個獨立設備，形成了原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置設備的核心，同時將原油加熱、混輸增壓、來液計量、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、無線通訊、采暖通風結(jié)合在一起更有利于實現(xiàn)油田井口的數(shù)字化、智能化、標準化要求。

1 原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置的基本原理及主要結(jié)構(gòu)

1.1 基本原理

原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置是將原有轉(zhuǎn)油站功能設備進行整合，結(jié)合油田采出液的工況特點，研發(fā)的集采出原油介質(zhì)氣液分離、原油加熱、混輸增壓、來液計量、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、采暖通風、無線通訊等集中管理的一體化集成橇裝設備，其通過將多個相互獨立的功能設備結(jié)合成為一整套實體，來實現(xiàn)原油的分離、升溫、增壓、計量的目的，達到轉(zhuǎn)油站所有的功能要求。

1.2 主要結(jié)構(gòu)

該集成裝置主要由分離設備、加熱系統(tǒng)、增壓設備系統(tǒng)、流量計量設備、燃料氣處理系統(tǒng)、儀電控制系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、采暖通風系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)等九個部分構(gòu)成。

（1）分離設備。主要是將來液進行分離緩沖，滿足下一步功能要求的相關(guān)指標。

（2）原油加溫系統(tǒng)。介于采出液中等黏度、含蠟高、凝固點高的工況特點，采用直接加熱這種能耗低、精準加溫、加熱效率高、投資少的形式將原油升溫，有效地解決了采出液轉(zhuǎn)輸流動性差的物性難點要求。

（3）增壓設備系統(tǒng)。為滿足原油的集輸壓力要求，設置了增壓裝置及附屬的配套工藝設施。

（4）流量計量設備。為了解原油集輸系統(tǒng)的工作狀況，在此裝置上設置了流量計量系統(tǒng)。

（5）燃料氣處理系統(tǒng)。為滿足原油加溫系統(tǒng)的運行要求，設置了燃料氣減壓除液等處理系統(tǒng)。

（6）儀電控制系統(tǒng)。一體化集成裝置內(nèi)根據(jù)用電負荷設置相應的低壓配電設備給用電設備供電。UPS 不間斷電源單元，UPS 作為重要設備負荷的備用應急電源，保證設備的抗干擾能力及控制系統(tǒng)的正常運行。一體化集成裝置內(nèi)設置控制系統(tǒng)PLC，完成對集成設備內(nèi)儀表數(shù)據(jù)的采集及設備自動連鎖邏輯控制功能，實現(xiàn)整體設備的自動化控制及無人值守的目的。

（7）無線通訊系統(tǒng)。由于此一體化集成裝置使用在原油采出區(qū)，且無人值守，因此設置無線通訊系統(tǒng)非常有必要。通過無線通訊系統(tǒng)將PLC 采集的數(shù)據(jù)上傳至中央控制室，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的集中管理。

（8）采暖通風系統(tǒng)。原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置內(nèi)按照相關(guān)規(guī)范設計通風采暖設施，并做了必要的自動連鎖控制。

（9）安全保護系統(tǒng)。一體化集成裝置用在原油采出區(qū)，且無人值守，因此安全保護系統(tǒng)必然要設置，此裝置設置了安全泄放裝置、超壓保護裝置、超溫保護裝置、泄漏報警裝置、有毒有害檢測報警裝置等。

2 技術(shù)特點

2.1 大幅減少現(xiàn)場施工量，縮短施工周期

傳統(tǒng)的設備安裝需要經(jīng)過設備采購、現(xiàn)場施工、安裝和調(diào)試環(huán)節(jié)，施工周期長；還需要與設計施工和供貨商聯(lián)絡協(xié)調(diào)，工作效率低，同時要求施工單位具有豐富的安裝經(jīng)驗，掌握多種專業(yè)設備廠家及配套設施的安裝調(diào)試技術(shù)，此外用戶需要配備專業(yè)的施工管理人員進行監(jiān)督指導和配合。橇裝化裝置則是整體供貨，部件采購，組裝測試和檢驗等工作全部在工廠內(nèi)模塊化預制完成，只需要在進出口管道和電氣設備接線處進行連接，安裝調(diào)試方便，大大減少了現(xiàn)場施工安裝調(diào)試工作量，較傳統(tǒng)現(xiàn)場安裝施工工期大幅縮短。

2.2 為工程建設質(zhì)量提供了可靠的保證

現(xiàn)場安裝固定設備需要施工人員具有較好的專業(yè)水平和施工經(jīng)驗，由于現(xiàn)場的環(huán)境惡劣、焊接條件艱苦、檢測設備簡陋、監(jiān)檢困難、施工人員浮躁等，因此施工隊伍的技術(shù)水平與責任心成為保證站場施工質(zhì)量的決定因素，這在施工質(zhì)量管理上一直是比較困難的問題。橇裝化裝置則是整體供應，使工廠自動焊接預制、焊接質(zhì)量可靠，檢驗檢測設備設施齊全，質(zhì)量容易保證，確保了工程建設質(zhì)量。

習近平總書記指出，工會改革是全面深化改革的重要組成部分，要認真貫徹落實黨中央關(guān)于深化群團改革的決策部署，構(gòu)建聯(lián)系廣泛、服務職工的工會工作體系。這些重要指示，充分肯定了工會改革的成效，明確了深化工會改革的新要求新任務，指出了推進改革的切入點著力點落腳點。各級工會要以慶祝改革開放40周年為契機，繼續(xù)聚焦增強政治性、先進性、群眾性，針對導致脫離職工群眾的機構(gòu)設置、管理模式、運行機制、工作方式方法等，持續(xù)深化改革。

2.3 降低占地面積及工程投資

橇裝化裝置能夠充分利用三維空間，實現(xiàn)跨專業(yè)設備集成，設備布置緊湊，橇裝化裝置整體供貨降低了現(xiàn)場施工費用和調(diào)試費用。

2.4 原油加溫部分加熱類型、方式及加熱結(jié)構(gòu)比選要求較高

在設計階段要充分考慮加熱段設備鼓包、設備溫升不足、設備檢修不便等問題，如果這些問題無法解決，生產(chǎn)運行中就存在較大的安全風險，甚至會發(fā)生安全事故。

2.5 外輸泵選擇

根據(jù)工程介質(zhì)特點比選了符合工況的外輸泵，性價比較高，運行穩(wěn)定。

2.6 運行維護方便

因供貨商是一家，責任單一，運行維護人員專業(yè)，出現(xiàn)問題可以及時解決，便于設備的維護管理。

2.7 重復利用價值高

橇裝化裝置移動性強，可以根據(jù)油田的開發(fā)進行調(diào)整調(diào)用，重復利用率高

2.8 利于油田完成數(shù)字化及智能化

將儀表、電氣、控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，減少了人員數(shù)量及運行的安全控制。

3 現(xiàn)場應用情況及效果

3.1 現(xiàn)場應用情況

原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置的成功運用直接替換了原有的建設模式，美化了站場整體布局，它將原油加熱、氣液分離、原油增壓、原油計量、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、無線通訊組合為一體裝置，現(xiàn)已經(jīng)成功使用多套，得到了業(yè)主及用戶的廣泛認可。

3.2 應用效果

4 存在不足

1）由于原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置設備集成度高，各種設備布局緊湊，存在不便維修的問題，需要進一步改進。

2）由于原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置設備集成度高，無人值守，當主要部件出現(xiàn)故障后，不能盡快維修，使整個裝置將停止使用，影響油田的正常生產(chǎn)。

3）原油加溫部分對加熱類型、方式及加熱結(jié)構(gòu)比選要求較高。

4）原油加溫部分對介質(zhì)相關(guān)組分、物性要求較高，謹防加熱介質(zhì)結(jié)焦結(jié)垢。

5）外輸泵更換較頻繁，更換工作量較大，更換費用較高。

5 結(jié)論與建議

1）原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置在油氣田地面生產(chǎn)中起到了優(yōu)化簡化的作用，促進了管理方式的轉(zhuǎn)變，大大降低了各項成本，具有廣闊的發(fā)展前景。

2）原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置作為常規(guī)油氣田生產(chǎn)設施的完善優(yōu)化，主要適用于偏遠原油區(qū)塊在開采前期拉油站、轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站等未建設的中等黏度、一般油氣比的采油區(qū)塊。

3）在實際應用中，應從油氣田生產(chǎn)的實際出發(fā)，結(jié)合工程配套設施建設和地域條件開展原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置的推廣，確保其在油氣田地面建設中發(fā)揮更大的作用。

4）在選擇原油加熱轉(zhuǎn)輸一體化集成裝置時，一定要重點考慮介質(zhì)物性，選擇合適的加熱方式及結(jié)構(gòu)，謹防運行時設備結(jié)焦結(jié)垢。

5）一定要選擇合適的增壓設備類型及規(guī)格。6）燃料氣必須經(jīng)過處理后才能正常使用。