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油水分离自动化运行设计

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油田是由油井、水井、计量间、配水间、转油站、联合站组成的一个油气水处理的综合系统。长期大量地注水将使油井采出液的含水量逐年增加,伴随而来的是油田开采成本的增高以及未能完全处理的大量超标污水对环境造成的污染。同时,大量的产出水造成了对环境的严重污染,这也是石油工业不可忽视的问题。由于井下采出量巨大,而处理设备能力有限,因此采油污水的排放达标率只有52%,而其中的稠油污水基本上全部是超标排放的。炼油污水的排放达标率相对较高,能够达到74%,但这对于环境保护也产生了相当大的压力。如何降低含油污水的采出、处理以及排放,减少环境污染,是亟待解决的重大问题。
联合站中最重要的就是原油集输系统。油气集输指的是将油田生产的含水原油和伴生气收集起来,进行处理并输送出去的过程,主要内容有油气的收集与分离、原油脱水(包括含水原油自然沉降脱水系统和电脱水系统)、原油处理、油气计量、天然气净化及污水处理等。联合站集输系统是实现油水分离的重要环节。目前,联合站的油水分离工艺包括:电脱水器和游离水脱除器等,主要是通过手工操作完成,数据整理、数据记录太过庞大,这种大数据量的工作,一旦一个环节处理不当就会出现较大差错。
为了提高工作效率,降低数据整理、记录过程中出错概率,本文对油水分离自动化系统进行了探索性的设计,通过对油水分离自动化系统的应用,实现在人机互动界面上,用更加直观形象画面来监视处理工艺整个过程,用自动化的控制系统,来维护、调节联合站油水分离系统运行参数,确保油水分离处理工艺的顺利进行。

电气工程及其自动化设计
油水分离自动化系统的油水分离器示意图见图3-3所示。
图3-3中蓝色标示的部分为水力旋流器,其余部分构成了三交叉流道结构。油水分离器总成是油水分离自动化系统的核心部件,但作为井下工艺管柱的一部分,此处并不对其工作原理及内部结构做过多的介绍,油水分离总成作为管柱的一部分,只对其外部结构及其与其它部件的连接方式进行说明。油水分离器总成包含了两级水力旋流器,上部通过法兰连接倒置式电泵机组,如图3-4所示;下部连接内、外插管,油水分离总成外部呈圆筒状,可在方便5寸半套管内下入。
 
油水分离器总成承载了油水分离自动化系统的核心部件——水力旋流分离器,原油液在此处进行分离并分流,原油液的分离与分流流程为:来自采出层的原油液经由内、外插管间的环形空间进入油水分离器总成的底部,向上沿油水分离器总成的外环形空间,流入到动力泵中增压,经增压后的液流经由动力泵的折返流道再次进入到油水分离器总成,经过双级水力旋流器分离后分离出的水经过底流管进入到内插管中,分离出的浓缩油由溢流口排出油水分离器总成。


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