山东东营河口采油厂油气管理中心 贺静 王凯军 张智胜 257000
摘 要：油气集输常采用通过油气混合输送，原油通过计量站处理后转运至联合处理站进行二次处理，通过研究油气集输工艺，分析确定出该工艺流程内易引发油气损耗单元，结合油气损耗公式，制定出油气集输系统油气损耗测试参数。探究油气集输系统损耗成因，结果说明季节交替引起温度变换，高温、转运量高、油品产出大，油气损耗越高。针对油气集输系统，其中储罐井内油气损耗为集输系统油气主损耗。为有效降低油气损耗，需对储罐井进行切实可行的整改，对区域内低产储罐井进行串联并集中并入高产井系统，最终一同汇入油气集输系统。
关键词：油气集输过程；工艺流程；油气损耗；系统改造
油气集输过程由于油气蒸发等原因，在油罐集输、铁路及陆路罐车转运过程中，表现出原油损耗巨大，同时集输过程中原油损耗不仅污染环境，也容易引发火灾等安全事故。因此也伴随的环保问题和安全问题。面对当前复杂形势，目前油气集输系统难以确保油田稳产、高效、可持续发展的目标。本文通过对油田集输过程进行系统研究，针对油田集输系统提出科学、可操作性强的整改措施，通过对集输过程的改造可以显著减少油气损耗。
1油气集输工艺流程
油气集输工艺主要包括单管加热系统集输、陆路运输集输以及油气井进罐系统等，油气集输常采用通过油气混合输送，原油通过计量站处理后转运至联合处理站进行二次处理，同时针对集输成本高，钻井产出量低的部分区域通过油品进罐生产代替。在田油气损耗单元包括储油罐、油气井口罐、污水处理中心、联合处理站等。
2油气集输损耗参数
根据油气集输工艺和油气集输损耗方法，油气集输损耗参数主要包括油气储罐的容积，罐口呼出气产生量、浓度、组成，输送频率，以及储罐口内外压差等。
3 油气集输损耗测试测定
3.1储罐井口检测结果
（1）油气输送量越大，损耗率越高
导致油气输送量越大，损耗率越高的主要原因是由于采用陆路罐车输送油气过程中，随着输送量的不断提高，使储罐内油品液位不断发生变化，巨大的液位波动带来油气呼气损耗，因此提高了油气损耗率。
（2）夏季油气损耗率明显高于冬季
该油田地属温带大陆半湿润季风性气候，夏季高温酷暑，高温导致油气分子活泼，分子间距增加，蒸发速率快，冬季油品与外界环境热交换小，散失热量少，蒸发速率低，原油损耗小。因此，受温度影响，夏季油气损耗率明显高于冬季。
（3）油井产油量少，损耗量越高
在油气储运、集输过程中，对原油稳态时间越长，集输过程中昼夜温度变化导致油气进行小呼吸所带来的油气损耗更加明显，所以油井产油量少，损耗量越高。
3.2 油气转运站检测结果
（1）集输系统转运油品量升高，导致油气损耗量增加集输转运过程中，随着转运油品量的增加，罐区内油品液位将不断改变，液位的不断变化将影响罐内压差的波动，从事使含油挥发性气体从储罐呼吸阀外泄，引起油气油气损耗量增加。
（2）夏季油气损耗率明显高于冬季
集输系统油品转运站在夏季油气损耗总量为524.78 kg/d，夏季油气损耗总量为492.31 kg/d。夏季油气损耗率明显高于冬季其原因与储罐井口油气损耗相似。
3.3 油气联合站检测结果
1.装卸油气平台与油气储运罐油气损耗与季节交替引起温度变化有密切关系，夏季油气损耗量明显高于冬季，其原因与储罐井口油气损耗相似。
2.在油气联合站内三个单元中，油气储运罐油气损耗远高于装卸油气平台和污水处理中心，其原因在于油气储运罐内油品量高。
3.4 油气集输系统油气损耗原因分析
油气集输系统油气损耗量通过计算可知，油气集输全年损耗率为0.356%，夏季和冬季油气损耗率分别为0.385%和0.327%。区域内集输系统油气损失为49.23吨。其中储罐井内油气损耗为油气集输系统油气主损耗。为有效降低油气损耗，需对储罐井进行切实可行的整改，对区域内低产储罐井进行串联并集中并入高产井系统，最终一同汇入油气集输系统。
4 减少原油损耗的对策
4.1 降低罐内气体的温度
(1)对地面金属油罐的罐顶进行淋水降温,让冷却水带走罐体所吸收的太阳辐射热。(2)正确选择罐顶和罐壁涂料的颜色,可以减少太阳辐射热的吸收和罐内气体温差的变化,进而减少蒸发损耗。涂料以白色或铝灰色最好。(3)对地面金属油罐采取绝热措施,可在罐顶和罐壁上安装反射绝热装置(如装两层石棉水泥板)或安装一定厚度的保温层,以降低罐内气体温度变化,减少小呼吸阀损耗。(4)采用地下油罐可以消除小呼吸阀损耗。
4.2 合理安排运行方式
(1)定期检查罐顶的密封状况,使油罐呼吸阀正负压适度,呼吸正常;在同时具有浮顶罐和拱顶罐时,应优先使用浮顶罐进行收发油作业。(2)严格控制罐内原油的加热温度,以降低油品
蒸气压,减少油量的损耗。(3)尽量使同品种的原油集中储存,并且在条件允许时,尽可能使罐内油品保持较高液位。(4)在油罐进油操作时,应尽量在降温时作业。由于在降温时罐内气体因温降而收缩,使蒸气分子凝结加快或蒸发减慢,因此进油时罐内排除的气体量必然少于进油量,致使损耗量比升温时大量减少。另外,在油罐进油时应尽量加大泵的排量,使油品在进油过程中来不及大量蒸发,从而减少损耗。同时,在安排油罐进油时,应优先安排刚排空的储罐。(5)在油罐发油操作时,作业应进行得慢些,这样可使罐内气体浓度下降较为缓慢,以避免或减少发油结束后出现回逆呼出损耗,因此可以在呼吸阀的底部安装呼吸阀挡板,使气流折向罐壁,避免直冲油面,从而减少油面蒸发。(6)在长输管道上,采用“从泵到泵”的密闭输送工艺,取消中间站的缓冲罐,这样能够消除中间站油罐的大小呼吸阀损耗。
4.3 使用合理的石油容器
建造浮顶油罐，能大幅度减少蒸发损失。浮顶油罐的油液面全部为浮顶所覆盖，并随油液面升降而起浮。这样可大大减少因温度变化的小呼吸和因油料输转的大呼吸所造成的损失。加强对油罐使用的计划管理，尽量减少不必要的倒换油罐。收发业务频繁的油库，应固定吞吐油罐，逐罐吞吐，尽量保持其他储油罐的相对稳定。对金属拱顶罐而言,提高油罐的承压能力是通过提高钢材与焊接工艺的强度,使其能够超过油品在储存温度下的饱和蒸气压,从而达到减少小呼吸损耗的作用。
4.4 减少油罐的气体空间和回收油品蒸气减少油罐气体空间的方法有,建造浮顶油罐,以最大限度地解决大小呼吸损耗问题,也可将微球覆盖层浮在油面上来隔绝空气。回收油品蒸气是将套顶罐、球形气囊罐与储存相同油品的油罐气体空间用管道连接,这样可以在很大程度上减少大小呼吸阀的损耗,防止污染空气
4.5 安装呼吸阀挡板
在进行收发油作业时，往往由于液面下降太快，空气经呼吸阀迅速进入罐内，气体直冲油面，使油面上的油品蒸汽浓度层被冲散。发油作业结束后，将发生比较剧烈的油面蒸发现象，使回逆呼吸损耗大为增加。为了减少这种损耗，可在呼吸阀下面加一块挡板，空气经呼吸阀迅速进入罐内，使它不能直冲液面。空气冲击挡板后折向油罐的周壁，在呼吸阀下端安装挡板，使油罐内部空间蒸汽分层。当油罐吸入新鲜气体通过挡板时，该气体被分散在罐顶部四周。呼出油蒸汽时，首先将上层浓度较小的油蒸汽从呼吸阀呼出，从而减少了蒸发损失。在收发作业频繁的油罐上使用这种简单的挡板将收到明显的降耗效果，根据实测，它可使油罐的大呼吸损耗降低20%~40%。
参考文献
[1]陈舒炯,吕宇玲,李红强.油田集输系统生产运行参数优化[J/OL].油气储运:1-9[2020-03-31].