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联合站外输状况以及优化

发表时间：2021/5/31 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王萍杨粉霞缑颖丽李贺军

[导读] 摘要；联合站在油田系统中承但着重要的作用，主要是针对采出原油进行初步处理，原油脱水。

        长庆油田分公司第一采油厂陕西延安 716000
        摘要；联合站在油田系统中承但着重要的作用，主要是针对采出原油进行初步处理，原油脱水。回注。外输，如果外输效果不佳，会严重影响联合站正常运行，这里针对外输工艺优化进行分析。
        关键词：减阻剂   外输泵
        一、外输工艺改造运行情况
        鉴于某站外输能力不足，今年7月对外输泵供液管线进行改造，原倒罐泵供液管线改接进外输泵进口汇管，增加外输泵进口液量以增大排量。
        改造之后，初期运行效果较好，单泵运行能达到68m3/h（原排量为58m3/h），增输率为17%，双泵运行为74m3/h（原排量为64m3/h），增输率为15%，运行4个月后，外输排量增幅逐渐降低。目前，冬季单泵运行时出站压力为3.4Mpa，最大外输排量为62m3/h，日均输油1480m3。
        外输能力的下降和上游来液量的增加，导致某站原油储罐运行处于高库运行。1.1-1.15期间，总库存在4000m3左右波动，介于黄色和橙色预警级别之间，产输差由下表可知每日在64m3，持续增长会造成库存上升，增大外输量迫在眉睫。
        二、优化外输方式
        1、加注化学药剂（减阻剂）
        根据08年1#线的减阻剂实验效果，减阻剂的减阻增输效果较好。2#管线走向总体呈下降趋势，净化油输油充足，管线紊流度高，适合减阻剂的使用。2010年1月15日为解决高库存问题，开始在某站增加减阻剂实验，加药的流程为：

        可以看出，加药在2小时后起效，排量逐渐增加，泵压和管压不断下降。加药后约8小时，油品走完一个管程，管线整体摩阻降到最低，最大排量达到102m3/h，管压最大降幅1.8MPa。但根据外输流量计最大计量范围是100m3/h以及库存量，试验中降低加药浓度至35ppm，外输排量达到75m3/h满足当前生产要求。
        加药浓度的高低决定管压下降的程度。单泵运行时，较双泵浓度控制为35ppm，管压仅下降了0.4MPa。排量同为75m3/h，是运行单泵较为合理。
        根据现场试验数据绘制成单泵运行时，加药浓度与泵排量的变化趋势曲线，当排量达到85m3/h时，泵的运行电流达到183mA（正常电流为160mA），为避免泵体损伤，停止加药结束试验。
        2、外输泵换型
        除加注化学药剂增大外输排量外，还可采取更换大排量的外输泵解决某站外输能力问题。根据现某站日产净油量为1500m3/d，考虑到后期油田发展，区块产量的增加以及两吨区的产量加入，外输排量增长系数取1.2。

        其中：Qh—预算排量，m3/h
        η—增长系数，取1.2
        Q—现输油量，m3/d
        t—输油时间，t=24h
        Qh=75~80m3/h
        更换的外输泵最佳排量确定为Qj=80m3/h，符合以后的产能建设。
        外输泵的扬程确定是管线沿程摩阻hl、局部摩阻hm、管线起点与终点高程差△Z三者决定的。

        其中：hl—管道沿程摩阻，m
        L—管道长度，m
        d—管道内径，m
        v—运动粘度，m/s，
        Q—体积流量，m3/s
        m、β—流态指数与系数。
        由于管线的起点终点未作改变，高程差不变，局部摩阻在泵站之间所占比例不大，一般代之增加附加长度。

        其中：L—管线计算长度
        Lr—管线长度
        Ln—附加长度，平原Ln=0.01Lr，山地Ln=0.02Lr
        由上述计算公式可以得到：
         =158m
        其中：Qj—新泵排量
        Qo—现泵排量
        m、β—流态指数与系数。紊流光滑区，m=0.25，β=0.0246
        更换新外输泵的扬程是Hj=350+158=508m
        根据外输泵运用情况，选择FDYD80-50*10离心泵，排量为80m3/h扬程为500m，电机功率185Kw，由武汉三源泵业制造有限公司生产制造。
        3、化学药剂添加与外输泵换型的优势对比
        加注减阻剂和更换大排量的外输泵这两种解决郭外输能力不足，从效果、经济性等方面分析，选取较为实用的改善方式。
        （1）添加减阻力剂
        在外输泵进口加装了减阻剂的加药装置，从排量变化以及泵运转情况调整加药量。根据郭秀玲站加注减阻剂现场试验效果以及减阻率、增输率、泵效等计算公式，可以得到减阻剂前后使用效果。
        减阻率：
        其中：△P—加药前管道压降，MPa
        △ Pr—加药后管道压降，MPa
        增输率：
        其中：Ql—加药后最大排量，m3/h
        QR—加药前最大排量，m3/h
        泵效：，
        其中：Ne—有效功率，Na—轴功率
        可以看出加药后，排量增大，管压下降，外输能力提高。根据现场试验，加药浓度为35ppm时，单泵运行排量为75m3/h，出口泵压3.3MPa，管压3.1MPa，电流为155mA，减阻率为10.17%，泵效为67双泵运行时排量为76m3/h，出口泵压3.4MPa，管压3.1MPa，减阻率为16.23%，总电流为235mA，较单泵运行情况看，减阻率提升幅度不大，但运行的总电流较高，单泵泵效不高，建议75m3/h时，使用单泵加药运行较为合理。
        减阻剂在提高外输能力上现场使用效果较好，但其造价较高，单价为5.2万/t，需要考虑使用的经济性。
        加药成本：
        其中：Qm —加药稳态后最大排量，m3/h
        Ρy—药品密度，g/ml
        Y—减阻剂价格
        加药浓度为35ppm时，日加药成本为3276元。
        （2）更换外输泵
        根据外输的排量和扬程的计算，选择武汉三源泵业制造有限公司生产制造的卧式离心泵，具体参数见下表。
        表6 新换外输泵参数

设备有购买和安置费、日常运行费两部分，按照安装维护费为设备原价的1.2倍，设备折旧期为10年，电价为0.7元/KW计算，换型后设备的费用见下表。
表7 换型设备费用（日花销）

        （3）经济对比
        作业区现日产进油量为1500m3，2010年产建增加5吨，产进油量增至1667m3/d，两种增大外输排量的方式可采取12小时原泵运行（排量60m3/h），12小时加药运行（单泵，排量78m3/h，加药浓度40ppm）；12小时原泵运行，12小时新泵运行（排量78m3/h）。
        加药运行费用：C1=78*40/1000*5.2*10^4/1000*12=1947 元
        换泵运行费用：C2=2596/2+35.6=1334 元
        有上述数据可以看出，更换新的外输泵要比加减阻剂日费用要少613元，更换新的外输泵经济性相对较好。
        三、结论以及建议
        （1）减阻剂能降低管线压力，增大排量，对短期大排量外输效果明显。针对目前产进情况，加药浓度控制在30—40ppm时，排量70—75m3/h满足外输要求。
        （2）因加药设备原因试验时减阻剂由泵的进口加入，根据减阻剂的分子链越长减阻效果越好，但减阻剂经过高速旋转的叶轮后，分子链被切断，减阻效果受影响。持续加药，需要改善加药工艺流程。
        （3）考虑到作业区的产能增长，来液量的增加，根据经济对比分析，长期运行时才用更换外输泵更为经济。化学药剂是消耗性物质，设备是恒久磨损性物质，更换外输泵能长期解决外输能力不足的问题。
        （4）根据换型计算，并参考离心泵使用情况，考虑到日后维护与修理，选择武汉三源泵业制造有限公司生产制造的FDYD80-50*10离心泵，排量为80m3/h，扬程为500m，电机功率185Kw，造价为13万元，此种型号日外输量可达到1920m3/h，解决某外输问题，使得库存量保持在监控的范围内，减少高库运行的风险。
        参考文献：
        [1]刘鹤霞，刘学勤，李勃，等耐油田污水腐蚀的HF涂料[J].材料保护，1996，29（6）：
        [2]许立铭，罗逸，董泽华，等钙离子对碳钢在油田污水中腐蚀的影响[J].
        [3]马青庄，温淑新，杨建平，等前大油田腐蚀结垢的原因及对策腐[J].
        [4]油气田腐蚀与防护技术手册编委会.油气田腐蚀与防护技术手册[M].北京石油工业出版社