橇裝化技術(shù)在油田地面工程中的應(yīng)用

劉寶玉

摘要：本文主要闡述了橇裝化技術(shù)在油田地面建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢，并結(jié)合具體案例，系統(tǒng)解說了在油田地面工程中典型模塊化技術(shù)的應(yīng)用，使相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)識到模塊化技術(shù)的優(yōu)越性和應(yīng)用方法，從而實(shí)現(xiàn)油田地面建設(shè)工作的高效率開展。

關(guān)鍵詞：油田地面工程;橇塊化技術(shù);應(yīng)用

1 油田地面工程橇裝化

橇裝化是指在一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)框架內(nèi)具有一定功能的設(shè)備組合[1]。將設(shè)備、管道、閥門、儀表、電氣等集中組裝于一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)底座上，成為一個(gè)整體設(shè)備，能夠單獨(dú)、完全、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能。橇裝化的產(chǎn)品，布局緊湊，占地面積小，安裝方便。

2 橇裝化的應(yīng)用

本工程是伊拉克馬基努油田的擴(kuò)建工程，在預(yù)留空地上增加一列油處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將井口匯集的原油經(jīng)過處理后，分別將油、氣、水輸出到下一環(huán)節(jié)。

根據(jù)總工藝流程和工程建設(shè)的特點(diǎn)，將該油處理系統(tǒng)的主要工藝設(shè)備全部采用橇裝化設(shè)計(jì)，主要有水浴加熱爐橇、一級/二級/三級三相分離器橇、電脫鹽橇、電脫水橇、油-油/水-水換熱器橇、泵橇等。以下對該工程中的泵橇、分離器橇和換熱器橇的成橇來進(jìn)行分析和說明。

2.1 泵橇

泵在油田地面工程中的應(yīng)用十分廣泛，主要用于增壓和輸送。泵橇的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)工藝流程圖來決定，泵的大小、泵進(jìn)出口管線規(guī)格和管線上的部件（包括閥門和儀表設(shè)備等）決定了泵橇的大小。

該工程中有一組80m3/h的水傳輸泵（一開一備），一組100m3/h的脫鹽水循環(huán)泵（一開一備）和一組400m3/h的油傳輸泵（一開一備），且要求泵有遮陽棚。

對于水傳輸泵橇，由于泵的外形尺寸為1200mm（長）x700mm（寬），可以將兩臺泵放置在寬度為3000mm的橇座上，兩泵之間可以留足一米的間距用作泵的維修空間和操作通道。泵的進(jìn)出口管線順著橇座長度方向布置，橇座的長度由管線上部件的多少來決定。在橇座邊緣可以設(shè)置遮陽棚的立柱，遮陽棚設(shè)計(jì)成可拆卸式，便于橇塊的運(yùn)輸。橇內(nèi)的排污小管線和電氣儀表橋架可在橇座上根據(jù)需要合理設(shè)置支撐。整個(gè)橇塊的土建基礎(chǔ)只需考慮橇座規(guī)格和橇塊重量，設(shè)置成規(guī)格一致的條形基礎(chǔ)。

對于油傳輸泵橇，由于泵的外形尺寸為2200mm（長）x1200mm（寬），如將兩臺泵設(shè)置在一個(gè)橇座上，不能保證泵的操作維護(hù)空間和橇塊的運(yùn)輸尺寸，需要采用另外一種成橇模式——分塊成橇，即泵不成橇，管線成橇。即2臺泵單獨(dú)設(shè)立基礎(chǔ)，泵各自對應(yīng)的管線單獨(dú)成橇（泵進(jìn)出口主管線規(guī)格分別為DN300和DN250，出口管線還有DN250的分支，為便于閥門的正常操作，不能將兩個(gè)泵對應(yīng)的管線合并成橇）。考慮到現(xiàn)場的地質(zhì)條件，泵的基礎(chǔ)會有一定的沉降，泵與橇塊之間需采用軟管連接。

2.2 分離器橇

在油田地面工程中，分離器是原油處理的核心設(shè)備，一般為臥式容器，主要有油水兩相分離器和油氣水三相分離器，但二者的成橇形式是一樣的。本工程采用的是油氣水三相分離器。

分離器成橇方式是根據(jù)分離器的外形尺寸和外部管線的規(guī)格和數(shù)量來確定的。其主要管線有原油入口管線、油氣水出口管線、安全閥排放管線以及排污管線，且大多管線上有控制設(shè)備，成橇后結(jié)構(gòu)比較緊湊，但在一般情況下，對于分離器尺寸不超過3000mm（ID）x10000mm（S/S），管線規(guī)格不超過DN200時(shí)，還是可以采取整體成橇。該工程三級油氣水分離器橇的分離器尺寸為2800mm（ID）x7000mm（S/S），只有原油入口管線和油出口管線規(guī)格為DN200，其他管線均不大于DN100，最終成橇寬度為3500mm，剛好可以滿足業(yè)主要求的運(yùn)輸尺寸。

該工程的一級/二級油氣水分離器橇，分離器尺寸分別為3200mm（ID）x10000mm（S/S） 和3200mm（ID）x9000mm（S/S），整體成橇已經(jīng)無法滿足運(yùn)輸尺寸的要求，需要考慮將部分管線分開成橇，即將分離器與頂部的原油入口和安全閥出口管線組成一個(gè)橇，分離器氣出口管線、底部油出口、水出口、和排污口管線組成一個(gè)閥組橇。

2.3 換熱器橇

換熱器也是油氣處理的關(guān)鍵設(shè)備。雖然換熱器和臥式分離器都是壓力容器，且形式類似，成橇布局的形式也有類似，但也有自身的特點(diǎn)。

換熱器的直徑?jīng)]有分離器那么大，在橇塊中所占的空間比例也不多，但換熱器的進(jìn)出口管線較多，且要考慮換熱管抽芯的清洗維護(hù)。在換熱器的進(jìn)出口管線規(guī)格不大時(shí)（不超過DN150），橇座內(nèi)的空間是足以放置這些管線。如平行布置空間不夠，可采用垂直布置，如管線上安全閥組的設(shè)置，但要確保閥門的操作高度適宜。該換熱器橇進(jìn)出口管線規(guī)格分別為DN150和DN100，都平行布置，在DN150的管線上設(shè)有安全閥組，可直接在管線上方布置。換熱器的上方管口設(shè)有放空閥，下方管口設(shè)有排污閥，考慮到兩閥門并不是經(jīng)常性操作，只需留有一定的檢修空間。

當(dāng)換熱器的進(jìn)出口管線超過DN150時(shí)，平行布置會阻礙管線上和設(shè)備上閥門的操作，垂直布置會影響閥門的操作高度，此時(shí)應(yīng)考慮框架結(jié)構(gòu)，增設(shè)二層操作平臺。平臺的高度應(yīng)考慮下方換熱器的維護(hù)和人員的操作空間，以及運(yùn)輸時(shí)的整橇高度。該換熱器的四條進(jìn)出口管線分別為DN300和DN200，如全部采用平行設(shè)置會增加橇座的寬度，也不便于內(nèi)側(cè)管線閥門的操作。采用上下層結(jié)構(gòu)布置管線，保證了每個(gè)閥門的操作空間。

3 結(jié)論

橇裝化不是簡單的設(shè)備組合，好的橇裝化產(chǎn)品不僅便于生產(chǎn)制造，還要有利于現(xiàn)場的操作和維護(hù)。做好橇裝化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員不僅需要精通標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和掌握扎實(shí)的理論知識，還要多學(xué)習(xí)別人的優(yōu)秀成果，借鑒成功案例，將好的設(shè)計(jì)方案運(yùn)用到自己的實(shí)踐當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

[1]李海潤、劉百春、徐嘉爽、唐恂、毛敏、楊帆、劉有超. 橇裝化裝置在海外氣田集輸工程中的應(yīng)用[J].天然氣與石油，2013，31（2）