原油處理流程之關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分析與思考

原油處理流程之關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分析與思考第1頁/共30頁主要內(nèi)容1.平臺(tái)來液時(shí)間的計(jì)算和用處2.V-101結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和問題分析3.電脫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電場形成原理和問題分析第2頁/共30頁平臺(tái)來液時(shí)間1.平臺(tái)來液時(shí)間的計(jì)算2.明確平臺(tái)來液時(shí)間的用處及措施第3頁/共30頁掌握平臺(tái)來液時(shí)間，做好準(zhǔn)備工作

由于小平臺(tái)經(jīng)常進(jìn)行修井作業(yè)、完井作業(yè)、套管擠水作業(yè)，常會(huì)有修井液、完井液等經(jīng)過海管進(jìn)FPSO流程，當(dāng)液量比較大時(shí)就會(huì)對(duì)流程造成很大的影響。如果我們知道修井液、完井液什么時(shí)候會(huì)來到FPSO，就可以提前做好準(zhǔn)備工作，使之對(duì)流程的影響減少到最小。第4頁/共30頁平臺(tái)來液時(shí)間計(jì)算計(jì)算方法如下:首先，根據(jù)各海管長度和直徑算出各海管體積：B－SPM：3.14×（20×0.0254/2）2×2500＝506方A－B：3.14×（12×0.0254/2）2×2000＝146方C－B：3.14×（18×0.0254/2）2×2800＝460方D－SPM：3.14×（24×0.0254/2）2×5400＝1575方E－D：3.14×（22×0.0254/2）2×3200＝785方F－E：3.14×（14×0.0254/2）2×3600＝357方第5頁/共30頁平臺(tái)來液時(shí)間計(jì)算

以2006.06.06的生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)為例計(jì)算(忽略氣體影響)：A平臺(tái)產(chǎn)量：230m3B平臺(tái)產(chǎn)量：1380m3C平臺(tái)產(chǎn)量：950m3D平臺(tái)產(chǎn)量：1363m3E平臺(tái)產(chǎn)量：1513m3F平臺(tái)產(chǎn)量：820m3

第6頁/共30頁平臺(tái)來液時(shí)間計(jì)算設(shè)T為液體經(jīng)過海管所需要的時(shí)間，可得計(jì)算公式：所以，B平臺(tái)井液到達(dá)SPM需要的時(shí)間計(jì)算為：第7頁/共30頁第8頁/共30頁用處及措施

完井液的處理是世界范圍內(nèi)的難題，一直沒有很好的辦法解決它。每當(dāng)平臺(tái)完井液等進(jìn)入大船流程后，我們都是等它自己慢慢流出流程，很少采取措施來緩解它對(duì)流程的影響，造成每次來完井液時(shí)處理后的油和水都不合格。所以我們的主要工作就是如何控制它，就要掌握它進(jìn)流程的時(shí)間，提前調(diào)整流程，減緩?fù)昃簩?duì)流程的沖擊。根據(jù)完井液進(jìn)海管的時(shí)間可以知道其何時(shí)會(huì)來到大船影響流程，也可以根據(jù)流程波動(dòng)的時(shí)間推算出是哪個(gè)平臺(tái)的來液造成的影響，針對(duì)性解決問題。我認(rèn)為，當(dāng)平臺(tái)完井液來到大船時(shí)，我們可以做的工作有以下幾點(diǎn)：第9頁/共30頁用處及措施1.在適當(dāng)時(shí)間讓D平臺(tái)摻水。明確了平臺(tái)來液時(shí)間，我們可以知道什么時(shí)間讓D平臺(tái)摻水，從而避免完井液到了很久而D平臺(tái)水遲遲未到的情況發(fā)生。摻水主要目的是稀釋完井液、降低乳化液含量，被稀釋后的乳化液進(jìn)入流程后化學(xué)藥劑會(huì)有更多時(shí)間與其反應(yīng)，盡可能減少進(jìn)入下一級(jí)分離器的乳化液。第10頁/共30頁用處及措施2.提高V－101入口破乳劑加藥量。因?yàn)楫?dāng)完井液來時(shí)，頑固的完井液很難破乳，此時(shí)提高加藥量對(duì)處理效果會(huì)有一定作用。而且，目前我們油田的破乳劑濃度只是100ppm，而和采技服簽的合同是200ppm的錢，用多點(diǎn)還可以增加產(chǎn)量…3.提高V－103入口破乳劑加藥量。此時(shí)提高此處藥劑量的主要作用不是為了破除電脫里的乳化液，而是為破除工藝艙的乳化液而加的。因?yàn)殡娒摰拿撍Чh(yuǎn)高于化學(xué)藥劑，此時(shí)電脫都無法處理的乳化液提藥劑量作用也不是很大。而當(dāng)完井液來到電脫造成油水界面和電流都很高時(shí)，就會(huì)有大量不合格原油進(jìn)入工藝艙。這樣，大量破乳劑進(jìn)入工藝艙進(jìn)行破乳。第11頁/共30頁用處及措施4.V-103回流直接下水艙。當(dāng)完井液來到電脫，電流增高到最高250A，電脫油水界面上升，看窗最下面2、3個(gè)放出來的都是水，此時(shí)我們就應(yīng)該打開下艙閥，讓V-103的回流直接下水艙，同時(shí)關(guān)閉回V－101的流程。因?yàn)榇藭r(shí)電脫回流的都是白水，再讓這樣的水回V－101只會(huì)增加它的負(fù)擔(dān)，減少處理時(shí)間。而且此時(shí)可能由于下艙水不好水相出口閥已經(jīng)關(guān)閉，大量的水和乳化液都直接跑到下一級(jí)處理器，造成惡性循環(huán)?；亓髦苯酉滤摵蟋F(xiàn)場要密切關(guān)注電脫油水界面，當(dāng)看窗無水時(shí)及時(shí)關(guān)閉下艙閥，打開回V－101的閥。第12頁/共30頁用處及措施5.調(diào)高水腿，保證下艙水合格。完井液確認(rèn)是很難處理的，在無法保證處理油合格的情況下，應(yīng)該盡量保證下艙水合格，畢竟油還可以在工藝艙繼續(xù)沉降處理，如果水艙大量進(jìn)油，將會(huì)有污染核桃殼濾器的危險(xiǎn)。所以，提高水腿高度來提高混合室油水界面，讓大量難處理乳化液從油槽出去，最終下到工藝艙。第13頁/共30頁電脫水器（V－103）1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理2.電場形成的原理3.問題分析第14頁/共30頁電脫水器V-103電脫水器：由三層交流水平電極板組成，與油水界面從下到上形成弱中強(qiáng)三個(gè)電場。電場強(qiáng)度大小關(guān)系：E1>E2>E3

T-101AP-101V-101油水界面1#2#3#E1E2E3第15頁/共30頁三層水平式電極格柵實(shí)圖第16頁/共30頁脫水原理工作原理：高壓電場脫水加重力沉降電場力作用下，原油中的水進(jìn)電場被極化，負(fù)電荷集中到水滴一端，正電荷集中到水滴另一端，小水滴聚成大水滴，沉降到罐體底部。電極格柵板：三層水平電極板與油水界位形成三個(gè)電場最下層電極板與水界面形成一個(gè)弱電場，電場強(qiáng)度在200~450V/cm之間下邊的兩層電極板形成一個(gè)中等強(qiáng)度的電場，電場強(qiáng)度在400~850V/cm之間上面的兩層電極板形成一個(gè)強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度在600~1300V/cm之間第17頁/共30頁電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)組成：電脫水變壓器：共2個(gè)，罐體前后兩端各1個(gè)罐內(nèi)電極板：三層，上下2層接變壓器，中層接地電壓可調(diào)：共分五檔，分別為１３ＫＶ、１6ＫＶ、１9ＫＶ、22ＫＶ、２５ＫＶ。第18頁/共30頁電氣系統(tǒng)變壓器與極板的連接方式示意圖：第一層極板和第二層極板是和船首方向的變壓器連接的，第二層極板和第三層極板是和船尾方向的變壓器連接的。第19頁/共30頁基本結(jié)構(gòu)電脫水器內(nèi)的這三層電極板的具體位置：以罐體中心線為參照，罐內(nèi)第一層極板在中心線向上525mm，第二層極板在中心線向上255mm，第三層極板在中心線向下165mm，距罐底2135mm，油水界位距罐底1200mm(理論設(shè)計(jì)值)。第一層極板和第二層極板間距為270mm，第二層極板和第三層極板間距為420mm，第三層極板和油水界位間距為1100mm。五個(gè)看窗高度從下到上為別是650mm、1150mm、1650mm、2150mm、2650mm。第20頁/共30頁基本結(jié)構(gòu)第21頁/共30頁電場電場強(qiáng)度的形成電場強(qiáng)度≈電壓/極板間距（不考慮介質(zhì)影響），即電場強(qiáng)度的大小和兩個(gè)極板的間距是成反比關(guān)系的。極板間距分別是270mm、420mm和1100mm，所以在相同電壓的情況下，也會(huì)形成三個(gè)不同強(qiáng)度的電場。第22頁/共30頁操作操作要點(diǎn)：1.滿罐操作要求滿罐操作，是因?yàn)殡娒撍鲀?nèi)上部出現(xiàn)的氣體是易燃易爆氣體，如果氣體過多，將使原油液面下降到高壓電極棒與極板的連接處，連接不好，高壓電引入出現(xiàn)火花將發(fā)生爆炸事故。2.保持一定油水界面（理論設(shè)定值1200mm）從電脫水器的構(gòu)造設(shè)計(jì)原理上講，油水界面被視為電脫水器的“心臟”，只有穩(wěn)定的油水界面才能保證電脫水器的正常工作。目前，由于V－102來液含水（平均15％）遠(yuǎn)低于電脫設(shè)計(jì)的25％以下，所以沒有界面仍能正常工作。第23頁/共30頁操作3.保持一定高壓使罐內(nèi)壓力保持在至少比罐內(nèi)輕質(zhì)易汽化油品的飽和蒸汽壓（0.148MPa）高，防止罐內(nèi)油和水汽化、膨脹和形成氣體。因?yàn)閴毫p小就會(huì)在罐內(nèi)發(fā)生“氣泡”現(xiàn)象，產(chǎn)生的氣泡會(huì)導(dǎo)致電極板間產(chǎn)生電弧，使電流表讀數(shù)不準(zhǔn)、脫水效果差。4.控制適當(dāng)?shù)臏囟裙迌?nèi)溫度不能超過150度，以保護(hù)電極棒。第24頁/共30頁問題分析變壓器的檔位應(yīng)該適時(shí)調(diào)整正常生產(chǎn)時(shí)在投產(chǎn)期間，兩個(gè)變壓器的檔位都設(shè)定在五檔，一直脫水效果很好，由于產(chǎn)量增加前段時(shí)間對(duì)兩個(gè)變壓器的檔位驚醒了調(diào)整。目前兩個(gè)變壓器的檔位設(shè)定狀況是：前4檔后2檔，即船頭變壓器輸出16KV，船尾變壓器輸出22KV，用前公式大概計(jì)算一下可得上面兩個(gè)電場的強(qiáng)度分別是：16000/27=600V/cm和22000/42=520V/cm。第25頁/共30頁我認(rèn)為目前兩個(gè)電場強(qiáng)度差有點(diǎn)小，這樣不利于脫水，應(yīng)該加大這兩個(gè)電場的強(qiáng)度差。因?yàn)?，正常生產(chǎn)時(shí)V－102出口去電脫的原油含水很低（15＋3左右），電脫最低看窗（高度650mm）含水經(jīng)化驗(yàn)只有10%左右，油水界面很低，導(dǎo)致第三層極板與油水界面形成的弱電場的間距比較大，強(qiáng)度反之很低，強(qiáng)度大概計(jì)算為16000/165=95V/cm，只是設(shè)計(jì)值的一半，如果再不提高中強(qiáng)電場的強(qiáng)度和差值，中強(qiáng)電場強(qiáng)度差距很小的話就起不到兩個(gè)電場的作用，會(huì)減弱電脫的處理效果。第26頁/共30頁所以我建議：把船頭變壓器調(diào)為3檔（19KV），船尾變壓器可不變，此時(shí)強(qiáng)電場強(qiáng)度為19000/27=700V/cm，與中電場的520V/cm保持了一定強(qiáng)度差，這樣的兩個(gè)電場可以發(fā)揮不同強(qiáng)度的作用，分級(jí)處理。如果效果不理想的話，可以把船尾變壓器也降到3擋（19KV），繼續(xù)加大強(qiáng)度差。第27頁/共30頁2.平