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集输系统原油损耗分析及改进措施

文档作者：刘小兵1，汪益宁1，徐涛1，王晖1，张宁2 文档来源： 1.振华石油控股有限公司 2.大庆油田天宇工程设计有限责任公司，		点击数：	更新时间： 2022年03月31日
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化 工 设 计 通 讯 石油工程
Chemical Engineering Design Communications Petroleum Engineering
·21·
第42卷第4期
2016年4月
1 前言
油田集输系统是指从油井产出的油气水经管道输送至相
应的场站经过处理后油气水实现分离外运的整个系统。具有
节点多、管线长、工作环境复杂等特点，在长距离的输送及
场站处理的过程中，会出现原油损耗现象。
广义的原油损耗，是指产出的油品从生产、处理、转运
直到销售的整个过程中，由于多种原因使油品数量减少和油
品质量降低；狭义的原油损耗，则是指在原油从产出到脱水
后外输过程中的油品数量减少，是在油气生产过程中产生的，
这里讨论的是后一种情况。
2 集输系统原油损耗原因分析
油气生产单位的集输系统主要包括计量站、接转站、联
合站及相应的管网，由于管网在正常运转状态下是密闭的，
而接转站、联合站往往要进行沉降、脱水及其它处理，因此，
原油损耗主要发生在接转站、联合站。
2.1 联合站原油损耗原因分析
联合站是油田原油集输的中枢环节之一，主要是通过对
产出的原油脱水、脱盐、脱硫，天然气脱水、脱油以及污水
脱油处理，同时回收污油、污水和轻烃，以及进行商品原油
外输和含油污水回注。
联合站油气水处理过程中的油气损耗主要是原油脱水处
理过程中重力沉降设备产生的油气蒸发损耗，如沉降罐进、
出液过程中大、小呼吸产生的油品蒸发损耗。原油脱水工艺
采用开式流程的联合站，在重力沉降罐的进液、出液过程中
产生油气蒸发损耗，原油损耗发生在一次沉降罐、二次沉降罐、
三次沉降罐、净化油罐工艺设备；原油压力密闭脱水配合原
油稳定工艺流程的条件下，原油损耗一般发生在净化油罐工
艺过程中，油气损耗率往往低于开式流程油气损耗率。
随着一些特殊油气藏的开发和增产措施的运用，集输系
统出现一些新情况。对于稠油区块，原油密度高，脱水难度大，
重力沉降脱水需要更高的温度，油品蒸发损耗也随之增大；三
次采油采出液中含聚合物、采油工艺措施井（油井酸化、裂化）
工作液的返排都会引起原油脱水困难、脱水温度提高、原油沉
降时间长，油品蒸发损耗增大。实践证明，采出液含聚合物
造成二级脱水效果差、原油含水率高，需要提高脱水温度保
证脱水效果，沉降温度升高，油品在沉降罐内的蒸发损耗增大；
此外，还有一些非工艺因素，如原油脱水沉降罐无外保温层，
沉降脱水过程中温降大，需要提高沉降温度，造成油品损耗高。
为保证原油外输含水指标，系统重复升温处理，延长原油沉
降时间，也会造成油品损耗增加。
2.2 接转站原油损耗分析
接转站接转过程中的油气损耗主要是开式接转流程中缓
冲油罐的油品蒸发损耗，进液、出液过程中大、小呼吸产生
的油品损耗。
接转站接转过程采取开式流程的站场系统密闭程度较
低，接转液量含水率大多在85% ～ 90%，原油接转量很少，
接转过程温度在50 ～ 60℃，温度不高；接转站接转过程采
取密闭接转流程的站场系统的密闭程度较高，蒸发损耗率
较低。
3 集输系统油气损耗改进措施
对于联合站，应合理控制重质、中质原油脱水处理过程
油气分离器、三相分离器（预分水器）操作压力，减少进入
大罐的携气量，在压力分离状况下分出更多伴生气。对于起
泡原油，采用低温压力预分水加热后进入油气分离器，再经
过大罐沉降后采用电脱水器脱水工艺，预分水后加热升温，
通过两相分离器回收伴生气，减少后段脱水流程油品损耗。
对于联合站，将只具备接转功能改造为密闭流程，接转
外输泵选用自吸能力强、可以输送含气原油的泵类，以实现
密闭流程输送，降低油气损耗；具备沉降分水、接转功能的
接转站应增设压力密闭缓冲罐，将立式拱顶罐作为事故罐使
用（正常生产状况下不使用），接转外输泵选用自吸能力强、
可以输送含气原油的泵类，以实现密闭流程输送，降低油气
损耗。
4 效果对比分析
某油田共有联合站两座，2005 年之前，1 ＃联合站原油
脱水处理工艺为开式流程，日处理液量18 000m3/d，综合含水
92%，2005年部分稠油区块投产，2008年日处理液量19500 m3/d，
综合含水88%，集输日趋困难，脱水温度由初期的60℃逐步
提高到80℃，实测原油损耗高达1.4%，2009 年进行工艺改造，
原油脱水处理过程采用大罐沉降工艺流程，配合原油稳定形
式降低全站原油损耗率，测得日原油损耗率在0.03% ～ 0.07%，
效果明显。2# 联合站进站原油全部为稠油（原油密度ρ>
0.916 1g/cm3），原设计的开式脱水处理工艺存在脱水后含水超
标、外输困难，一段时间内外输温度需要80℃以上，原油损
耗率高达3.2%，经过流程改造为掺稀油，大罐沉降配合大罐
抽气形式，全站原油损耗率降低至0.4%。
（下转第24 页）
摘　要：油田生产单位集输系统原油损耗的主要发生地点在联合站和接转站，随着特殊油藏的开发及增产措施的应用，原
有的集输工艺渐渐不适应现状，导致原油损耗增加，针对集输站点开式及闭式两种流程的不同特点进行温度控制、设备更新等
专项改造，可以有效地降低集输系统的原油损耗率。
关键词：集输系统；原油损耗；接转站；联合站
中图分类号：TE866　　文献标志码：A　　文章编号：1003–6490（2016）04–0021–02
Measures Crude Loss Analysis and Improvement Gathering System
Liu Xiao-bing，Wang Yi-ning，Xu Tao，Wang Hui，Zhang Ning
Abstract ：The principal place of occurrence of oil production unit of crude oil gathering system loss in the joint station and then
transfer station，along with the application，the original gathering process and the development of special reservoir stimulation gradually
suited to the status quo，resulting in increased oil consumption，gathering site for open and closed two different characteristics of the
transformation process for special temperature control，equipment updates，etc.，can effectively reduce the rate of loss of crude oil
gathering and transportation system.
Key words ：gathering system ；crude oil consumption ；block station ；joint station
集输系统原油损耗分析及改进措施
刘小兵1，汪益宁1，徐　涛1，王　晖1，张　宁2
（1.振华石油控股有限公司，北京 100031；
2.大庆油田天宇工程设计有限责任公司，黑龙江大庆 163000）
收稿日期：2016–04–06
作者简介： 刘小兵（1966—），男，江西新余人，高级工程师，主要
从事油气田地面工程技术研究工作。
石油工程化 工 设 计 通 讯
Petroleum Engineering Chemical Engineering Design Communications
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第42卷第4期
2016年4月
（3）储油罐的接地点至少要有两处，而且罐体和接地体
之间的距离应该大于3m ；
（4）保护物与独立避雷针之间水平的距离应该小于等于
3m，接地的电阻应该小于等于10Ω。
3.2 等电位与接地系统的连接
加油站防感应雷的接地、电气接地、防雷接地的接地装置
共用时，其接地的电阻小于等于4 欧姆，在对油罐进行卸油作
业时，罐内的油品有时会有静电产生，静电在浮盘上面会积聚，
这个时候的浮盘应该和罐体作为等电位的连接，否则就会有
静电火花产生容易导致火灾事故的发生。在装卸油罐汽车时
应该采用专门接地导线的夹子与接地的端子，让装卸设备与
油罐能够相互连接，装卸场地应该设立防静电的接地装置。
3.3 配电系统的防护
在连接加油站的配电线上末端、路首以及电子器件时，应
该在电子器件上面安装设立相应耐压水平电压的保护器。对
于低压的配电系统应该使用TN—S 的系统，对于供电系统的
电缆金属保护管以及电缆金属外皮的两端应该都有接地，另
外在配供电系统的设备电源端和相应耐压水平电压的保护器。
这一项的目的就是将电磁效应进行封锁，使得雷电的危害减
弱甚至是消除，能够有效防止雷击事故的发生。
3.4 静电的防护
对于金属管道上面的法兰盘连接处，应该采用金属线进
行跨接，当法兰盘上的连接的螺栓大于等于5 根的时候，在
不是腐蚀的环境下可以不进行跨接，若处于腐蚀的环境之下，
就必须对其进行跨接，这是为了防止胶管、法兰两端的连接
处因为接地不良从而导致静电或者是雷电火花的发生，在管
沟或者是地面上设置管道的时候，其始、末两端都应该进行
防感应雷以及防静电接地装置的设置，所设置的接地装置的
电阻应该小于等于10Ω。
4 结束语
综上所述，随着目前加油站和机动车数量在逐渐地增加，
在设计加油站各项防雷保护措施时，必须按照国家的规范进
行设计，以做到有备无患，对于施工以及设计防雷装置的工
作过程中所出现的相关问题，相关部门给予重视以及关注并
且对其监管工作还应该进一步加强。
参考文献
[1] 中国气象局雷电防护管理办公室，中国气象学会雷电防护研究
会.2004 年全国雷电灾害汇编.2005 年4 月.
[2] 中国气象局雷电防护管理办公室，中国气象学会雷电防护委员
会.2006 年全国雷电灾害汇编.2007 年5 月.
[3] 中国气象局雷电防护管理办公室，中国气象学会雷电防护委员
会.2007 年全国雷电灾害汇编.2008 年5 月.
[4] 欧清礼. 汽车加油加气站的雷电与电涌防护. 第三届中国防雷论坛
论文摘编.2004 年.
[5]GB50057—94, 建筑物防雷设计规范[S].
[6] GB 50156—2002, 汽车加油加气站设计与施工规范[S].
[7] 浙江省气象局. 浙江省防雷装置检测实施细则.2008 年7 月.
（上接第21页）
5 结论
1）油田集输系统中的原油损耗主要部位在接转站及联合
站，而接转站由于含水高、油量少、温度低，原油损耗率一
般低于联合站的损耗；
2）联合站的原油损耗主要源于脱水过程中的蒸发消耗，
采取闭式流程的原油损耗低于采用开式流程的联合站；
3）联合站的原油损耗可以通过工艺改造降低工作温度，
使损耗得以有效控制。
参考文献
[1] 冯叔初. 油气集输与矿场加工[M] 北京：中国石油大学出版社，
2006.
（上接第12页）
E103A/E103B 主要参数如表3 所示。
表3 E103A/E103B主要参数
项目
E103A E103B
壳程管程壳程管程
换热面积 /m2 206.2 163.5
工作介质蒸汽高压燃料气蒸汽低压燃料气
设计压力/ MPa 0.7 0.8 0.7 0.8
设计温度 /℃ 170 145 170 145
2015 年3 月在装置大修期间实施了技改措施，增加了
E103A 高压燃气加热器和E103B 低压燃气加热器，6 月投用
加热器，通过TIC1602/TIC1604 逐渐把高压燃气和低压燃气温
度提高到120℃，在此过程中低压蒸汽放空阀逐渐从60% 关小
到30%，进入装置的脱盐水流量降低了6 t/h，低压蒸汽得到了
有效的回收。
6 结束语
通过分析，在无法减少低压蒸汽来源的情况下对装置内
脱氧槽和精馏蒸汽加热器进行优化操作，同时根据低压蒸汽
放空的情况针对性地提出并实施了技改措施，增加燃气加热
器，有效降低了低压蒸汽的放空量，并回收了13.2 t/h 的脱盐水。
脱盐水的成本为5.53 元/t，一年以生产8 000h 算，每年回收的
低压放空蒸汽为公司挽回损失583 968 元，提高了能源利用效
率和企业的经济效益。
参考文献
[1] 黄开炳. 蒸汽透平的结垢处理[J]. 乙烯工业，1999，11（03）：32-
35.
[2] 严古国. 宝钢电厂锅炉汽包连排工质回收系统剖析[A]. 全国火电大
机组（300MW 级）竞赛第34 届年会论文集[C].2005.
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