【摘 要】隨著現河采油廠加大對郝現聯站史南、郝一接轉站天然氣增壓裝置的投入,站內天然氣損耗量也在逐步上升。本文通過對其現狀調研,找出問題的癥結所在并加以分析和解決,取得了一定的經濟和社會效益。
【關鍵詞】天然氣損耗量;沉降罐裝置;干燥器
0.引言
郝現聯合站擔負著現河采油一礦油氣分離、原油穩定、污水處理、污水回注任務,現有5000m3儲油罐4座,分離器5臺,干燥器2座,穩定裝置一套,大罐抽氣裝置一套,天然氣增壓機3臺。近年來采油廠加大了對史南、郝一接轉站天然氣增壓裝置的投入,使得我站總來氣量增加至21000m3/d,但由于設備老化和工藝落后,隨著來氣量的增加,站內天然氣損耗量也在逐步上升,因此降低站內天然氣損耗量已刻不容緩。
1.現狀調查和目標確定
我們發現站內的天然氣工藝流程中能夠造成天然氣損耗點共有5個,分別是沉降罐造成的天然氣損耗、干燥器造成的天然氣損耗、分離器造成的天然氣損耗、沿程管線造成的天然氣損耗和穩定裝置檢修、管線穿孔等造成的天然氣損耗。后又查閱了近兩年《站流量計運行報表》、《天然氣流量計運行記錄》等資料,分析認為外部環境因素、原油處理量、天然氣來氣量對站內天然氣損耗量也有一定的影響,但沉降罐和干燥器兩項造成的天然氣損耗占總天然氣損耗量的95.74%,是導致站內天然氣損耗量大的主要因素,因此依據上級規定郝現聯天然氣損耗質量指標,站內天然氣損耗量≤站總來氣量的4.5%。
2.原因分析及要因確認
針對沉降罐及干燥器天然氣損耗嚴重問題,我們分析并找出了7個造成站內天然氣損耗量大的因素,即:分離器老化嚴重、安全附件損壞、大罐抽氣裝置低效運行、環境溫差大、量油操作時間長、來油不平穩、干燥器地下罐收液操作。
要因確認:
2.1分離器老化嚴重
現河采油一礦井、站來液的正常工藝流程是分離后的氣相經干燥器后進輕烴站深步處理,因分離器投產時間長、內部構造老化嚴重、處理效果差,會造成一部分氣體由分離器的液相竄入沉降罐,由于沉降罐設有天然氣回收裝置,因此認為該因素為非要因。
2.2油罐安全附件損壞
沉降罐頂部有機械呼吸閥、液壓安全閥,如果安全附件損壞將會造成大量氣體揮發到罐外。投產以來,一方面我站指定專門人員定期進行維護;另一方面每年由油田專業隊伍進行檢驗并出具檢驗合格報告,未出現過安全附件損壞情況,因此認為該因素為非要因。
2.3大罐抽氣裝置低效運行
當氣囊膨脹,接觸限位開關時壓縮機啟動,當氣囊收縮接觸不上限位開關時,壓縮機停止。由于氣囊容積小,壓縮機的日回收天然氣量為5000m3,且為工頻運行,排量無法控制,受沉降罐天然氣揮發量限制,氣囊平均1小時內膨脹、收縮一次,造成壓縮機起停頻繁且維修頻繁,因無配件造成沉降罐大量天然氣損耗;氣囊長期放置在室外,風吹、日曬皮革老化迅速,破裂后,壓縮機無法正常運行造成沉降罐天然氣損耗嚴重;當氣囊膨脹到接觸限位開關時,壓縮機啟動,當壓縮機收縮,接觸不到限位開關時,壓縮機停止,由于限位開關失靈不宜發現,限位開關失靈后,造成沉降罐天然氣大量損耗。我們在停機前后,對沉降罐的天然氣損耗進行了測量,沉降罐天然氣損耗達到4728m3。因此認為該因素為要因。
2.4環境溫差大
依據拱頂罐小呼吸損耗計算得出,因環境因素造成冬季平均日損耗氣量3m3;夏季平均日損耗氣量為4m3,天然氣揮發量少,因此認為該因素為非要因。
2.5量油操作時間長
由于崗位重要,每年都定期進行理論、實踐考核,平均成績都在95分以上,都能嚴格按照量油操作規程執行,每次量油時間控制在5分鐘之內,因此該因素為非要因。
2.6來油不平穩
當來油量不平穩時,會造成沉降罐液面波動大,造成沉降罐天然氣損耗量增加。我站沉降罐為5000m3儲油罐,而采油一礦日平均來油量僅為2000t,液面波動小且因有天然氣回收裝置,因此認為該因素為非要因。
2.7干燥器地下罐壓油操作
針對冬夏兩季收油次數不同,天然氣損耗量相差較大的情況,通過對干燥器收液情況進行統計發現干燥器收液造成的天然氣損耗量較大,因此認為該因素為要因。
3.制定對策及對策實施
根據以上分析確認的要因,針對大罐抽氣裝置低效運行這一要因,結合我站穩定自動化裝置運行原理制訂措施,將沉降罐上層氣體空間壓力保持恒定,低于沉降罐機械呼吸閥的工作壓力,理論上可以將天然氣損耗量降至為零,同時建議應用變頻閉環裝置以實現降低天然氣損耗的目的;針對干燥器地下罐收液造成的天然氣損耗,我們結合站上的現有工藝流程,將地上罐頂部連接新流程,先經立式分離器初步進行沉降后,再進輕烴站進行深步處理,形成干燥器地下罐收液密閉流程,從而達到降低天然氣損耗的目的。
對策實施:(1)改造原氣囊工藝,提高沉降罐天然氣回收量。改造前,由于氣囊容積小、氣囊容易破裂、限位開關容易失靈等情況,造成大罐抽氣裝置經常出現故障,始終處于低效運行狀態;改造后的變頻閉環工藝操作原理就是通過壓力傳感器將沉降罐內壓力值傳遞給變頻器,通過變頻器改變壓縮機的轉速來達到控制沉降罐氣體空間壓力的目的,避免了壓縮機頻繁啟停,延長了壓縮機的使用壽命,從而大大提高了壓縮機工作效率。(2)改造干燥器地下罐收液流程進輕烴站回收。改造前,由于干燥器地下罐收液后進地上儲罐,液相經罐車裝車外運,收液攜帶的天然氣被直接放空;改造后的干燥器地下罐收液液相裝車外運,收液攜帶的氣相先經立式分離器進一步沉降后,送入輕烴站進一步處理,從而減少了站內天然氣的浪費。
4.實施效果
效果檢查:
(1)通過以上措施的實施,我們連續3個月對沉降罐天然氣損耗量進行了統計,發現損耗量明顯降低,平均日天然氣損耗量累計降至為757m3,達到了預定目標。
(2)通過以上措施的實施,我們連續2個月對干燥器地下罐收液時攜帶的天然氣量進行了統計,發現效果較為明顯,每天因干燥器地下罐收液造成的天然氣損耗平均382m3/d,而改造后成為密閉流程,可將干燥器地下罐收液攜帶的天然氣進行回收,從而達到了降低天然氣損耗的目的。
效益評價:
(1)經濟效益:夏季日平均降低天然氣損耗量2748m3/d-757m3/d=1991m3,冬季日平均天然氣損耗量為夏季的80%,改造后降低天然氣損耗量為1991m3×121d+1991×80%×92d=38.7×104m3,每方天然氣按人民幣1元計算38.7×104m3×1元=38.7×104元,共節約38.72×104元??鄢蠊蕹闅庋b置改造費用7.8×104元,直接經濟效益30.9×104元。
(2)社會效益:改造后減輕了職工的勞動強度,提高站內自動化操作水平;減少了天然氣對大氣的污染,改善了站內環境;降低了泵房內的噪音,改善了職工的工作環境。
5.鞏固措施
通過本次調研活動,我們的質量意識、個人能力、團隊協作精神等都有了明顯的提高,同時深刻體會到節能降耗的重要意義。為進一步鞏固成果,我們制定了大罐抽氣崗位責任制及裝置操作規程和抽氣裝置運行管理規定,將納入《郝現聯合站制度匯編》并嚴格執行。