本發(fā)明涉及油田油氣集輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高聯(lián)合站原油脫水效率的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來，很多油田地面建設(shè)緊密結(jié)合油田地質(zhì)條件、開發(fā)方式、采出物物性、地形條件等，貫徹執(zhí)行“叢式井組單管不加熱集油、油氣混輸、三相分離器密閉脫水”等核心工藝，體現(xiàn)“單、短、簡、小、串”的技術(shù)特點(diǎn)，形成了適應(yīng)超低滲油藏開發(fā)的地面建設(shè)新模式。

按照目前地面工藝流程，聯(lián)合站主要承擔(dān)原油加熱、脫水、凈化油外輸、采出水處理及回注等任務(wù)。如圖1所示，井組來油100或增壓點(diǎn)來油200依次經(jīng)過總機(jī)關(guān)300和收球裝置400后進(jìn)入加熱爐500，由加熱爐500加熱后再進(jìn)入三相分離器600密閉脫水，脫水時(shí)分離出的伴生氣進(jìn)入氣液分離器700處理，脫水合格的凈化油(含水率≤0.5％)自壓進(jìn)入凈化油罐800，通過外輸泵800進(jìn)行外輸。在原油脫水系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí)三相分離器600出口經(jīng)常出現(xiàn)不合格凈化油(含水率>0.5％)，需要通過人工倒流程，使不合格凈化油進(jìn)入站內(nèi)沉降罐1100進(jìn)行二次沉降脫水，直至合格后經(jīng)外輸泵1000外輸，所述外輸泵1000的輸出端連接一外輸流量計(jì)1100，對(duì)外輸?shù)牧髁窟M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

為判斷三相分離器出口凈化油含水是否合格，目前由化驗(yàn)工每2小時(shí)在三相分離器600出口取樣化驗(yàn)一次，每天需取樣化驗(yàn)12次。一般聯(lián)合站有2～4臺(tái)三相分離器600同時(shí)運(yùn)行，每天取樣、化驗(yàn)、倒流程的工作量非常大。在2小時(shí)取樣間隔時(shí)間內(nèi)如果三相分離器600脫水不正常，將會(huì)有部分不合格凈化油進(jìn)入凈化油罐800，造成凈化油罐800內(nèi)所有凈化油含水超標(biāo)，需要對(duì)罐內(nèi)凈化油全部進(jìn)行二次脫水，這樣倒罐、脫水工作量大幅增加，聯(lián)合站運(yùn)行成本也會(huì)隨之增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中三相分離器出口凈化油人工取樣間隔時(shí)間內(nèi)因三相分離器脫水不正常導(dǎo)致部分不合格凈化油進(jìn)入凈化油罐，造成凈化油罐內(nèi)所有凈化油含水超標(biāo)的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種提高聯(lián)合站原油脫水效率的脫水的系統(tǒng)以及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種提高聯(lián)合站原油脫水效率的脫水系統(tǒng)，包括沿著原油流動(dòng)方向依次連接的來油點(diǎn)、總機(jī)關(guān)、收球裝置、加熱爐、三相分離器，三相分離器連接凈化油出口管線，所述凈化油出口管線上沿著原油流動(dòng)方向依次設(shè)有一含水監(jiān)測儀和一電磁閥，所述含水監(jiān)測儀和電磁閥通過管線連接一控制器；所述電磁閥通過管線連接分別連接一凈化油罐和一沉降罐，所述沉降罐通過溢流管線連接所述凈化油罐，所述凈化油罐連接一外輸泵，所述外輸泵的輸出端連接一外輸流量計(jì)；所述含水監(jiān)測儀監(jiān)測三相分離器的含水原油出口的凈化油含水率，并將監(jiān)測到的凈化油含水率傳輸給控制器，所述控制器判斷后控制電磁閥在凈化油罐和沉降罐之間切換導(dǎo)通。

優(yōu)選的，所述電磁閥為三位三通電磁閥。

優(yōu)選的，所述電磁閥具有流入口、第一流出口、第二流出口，所述流入口通過凈化油出口管線連接所述含水監(jiān)測儀，所述第一流出口通過管線連接凈化油罐，所述第二流出口通過管線連接沉降罐，所述沉降罐通過管線連接所述凈化油罐。

優(yōu)選的，所述三相分離器設(shè)有含水原油入口、污泥出口、氣液出口、采出水出口，以及含水原油出口；所述含水原油入口連接含水原油管線的一端，所述含水原油管線的另一端連通所述加熱爐；所述含水原油出口連接凈化油出口管線的一端，所述凈化油出口管線的另一端連接所述含水監(jiān)測儀；所述污泥出口連接排污管；所述氣液出口通過管道連接氣液分離器，所述氣液分離器(7)連通所述加熱爐；所述采出水出口連接采出水管道。

一種提高聯(lián)合站原油脫水效率的脫水方法，包括以下步驟，

步驟1：含水監(jiān)測儀采集三相分離器含水原油出口的凈化油含水率，并將采集到的含水率傳輸給控制器；

步驟2：控制器根據(jù)采集到的凈化油含水率判斷凈化油是否合格，當(dāng)合格時(shí)，所述控制器控制電磁閥與所述凈化油罐導(dǎo)通，將凈化油輸送至凈化油罐；當(dāng)不合格時(shí)，所述控制器控制電磁閥與所述沉降罐導(dǎo)通，使不合格凈化油進(jìn)入沉降罐進(jìn)行二次沉降脫水；直到合格后向外輸送至凈化油罐。

優(yōu)選的，所述含水率每隔10s采集一次。

優(yōu)選的，當(dāng)含水率在預(yù)先設(shè)定的連續(xù)間內(nèi)大于0.5％時(shí)，所述控制器判定凈化油不合格；當(dāng)含水率小于或者等于0.5％時(shí)，所述控制器判定凈化油合格。

優(yōu)選的，預(yù)先設(shè)定的連續(xù)時(shí)間為5分鐘。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過在三相分離器凈化油出口管線上安裝含水監(jiān)測儀與電磁閥，24小時(shí)連續(xù)采集三相分離器出口凈化油含水率數(shù)據(jù)，并進(jìn)行限定時(shí)長內(nèi)的數(shù)據(jù)分析后對(duì)電磁閥進(jìn)行控制；代替了現(xiàn)有人工取樣化驗(yàn)和人工倒流程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相分離器出口凈化油含水率的自動(dòng)監(jiān)測、含水超標(biāo)報(bào)警、流程自動(dòng)切換，使不合格凈化油及時(shí)進(jìn)入沉降罐進(jìn)行二次沉降脫水，合格后外輸；避免了在人工取樣間隔時(shí)間(一般為2h)內(nèi)因三相分離器脫水不正常，導(dǎo)致部分不合格凈化油進(jìn)入凈化油罐，造成凈化油罐內(nèi)所有凈化油含水超標(biāo)的問題；不但提高了聯(lián)合站原油脫水效率，也降低了崗位員工勞動(dòng)強(qiáng)度和聯(lián)合站運(yùn)行成本，使聯(lián)合站數(shù)字化管理水平進(jìn)一步提高。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的聯(lián)合站脫水系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明的聯(lián)合站脫水系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明電磁閥第二流出口打開時(shí)的示意圖；

圖4為本發(fā)明電磁閥閉合時(shí)的示意圖；

圖5為本發(fā)明電磁閥第一流出口打開時(shí)的示意圖；

圖1中：100-井場來油；200-增壓點(diǎn)來油；300-總機(jī)關(guān)；400-收球裝置；500-加熱爐；600-三相分離器；700-氣液分離器；800-凈化油罐；900-沉降罐；1000-外輸泵；1100-外輸流量計(jì)；

圖2～5中：1-井場來油；2-增壓點(diǎn)來油；3-總機(jī)關(guān)；4-收球裝置；5-加熱爐；6-三相分離器；7-氣液分離器；8-污泥出口；9-采出水出口；10-凈化油罐；11-沉降罐；12-溢流管線；13-外輸泵；14-外輸流量計(jì)；15-含水監(jiān)測儀；16-電磁閥；17-凈化油出口管線；18-流入口；19-第一流出口；20-第二流出口；21-含水原油入口；22-污泥出口8；23-氣液出口；24-含水原油出口；25-含水原油管線；26-排污管；27-左線圈；28-右線圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種提高聯(lián)合站原油脫水效率的系統(tǒng)，括沿著原油流動(dòng)方向依次連接的來油點(diǎn)、總機(jī)關(guān)3、收球裝置4、加熱爐5、三相分離器6，三相分離器6連接凈化油出口管線17，所述凈化油出口管線17上沿著原油流動(dòng)方向依次設(shè)有一含水監(jiān)測儀15和一電磁閥16，所述含水監(jiān)測儀15和電磁閥16通過導(dǎo)線連接一控制器；所述電磁閥16通過導(dǎo)線連接分別連接一凈化油罐10和一沉降罐11，所述沉降罐11通過溢流管線12連接所述凈化油罐10，所述凈化油罐10連接一外輸泵13，所述外輸泵13的輸出端連接一外輸流量計(jì)14；所述含水監(jiān)測儀15監(jiān)測三相分離器6的含水原油出口的凈化油含水率，并將監(jiān)測到的凈化油含水率傳輸給控制器，所述控制器判斷后控制電磁閥16在凈化油罐10和沉降罐11之間切換導(dǎo)通。

其中來油點(diǎn)分為井場來油點(diǎn)1和增壓點(diǎn)來油點(diǎn)2。

其中，所述含水監(jiān)測儀15選用蘭州科慶儀器儀表有限責(zé)任公司生產(chǎn)的KQSY-FDH型原油低含水監(jiān)測儀，該含水率監(jiān)測儀是依據(jù)低能χ光子在與被測介質(zhì)相互作用時(shí)的吸收原理設(shè)計(jì)的同位素測量儀表，適用于低含水原油的含水率精確測量，或雙組份流體的組分在線測量。具有精度高、線性好、長期運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。含水率測量范圍0～5％，含水率誤差≤±0.05％，適應(yīng)管線通徑50～300mm，額定壓力1.6MPa或2.5MPa。

安裝時(shí)，首先停運(yùn)三相分離器6，用清水替換三相分離器6出口至沉降罐11、凈化油罐10的管線內(nèi)原油，然后關(guān)閉三相分離器6出口閥門和沉降罐11、凈化油罐10進(jìn)油閥門等，放空泄壓，按動(dòng)火作業(yè)要求卡開與動(dòng)火管線相連的閥門法蘭并隔離，然后在預(yù)定位置安裝含水監(jiān)測儀15。在含水監(jiān)測儀15后端安裝電磁閥16，兩者距離至少30m以上，以保證設(shè)備之間安全。整體調(diào)試完畢后開啟各相應(yīng)閥門，開始啟用三相分離器6，當(dāng)三相分離器6的含水原油出口的凈化油含水率經(jīng)過含水率監(jiān)測儀15時(shí)，含水率監(jiān)測儀15可對(duì)凈化油進(jìn)行含水測量并上傳至控制器，控制器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析判定后控制電磁閥16動(dòng)作，進(jìn)行流程轉(zhuǎn)換。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖2至4所示，所述電磁閥16為三位三通電磁閥4，采用三位三通電磁閥線路控制更方便。

如圖3至5所示，所述電磁閥16具有流入口18、第一流出口19、第二流出口20，所述流入口18通過凈化油出口管線17連接所述含水監(jiān)測儀15，所述第一流出口19通過管線連接凈化油罐10，所述第二流出口20通過管線連接沉降罐11。

如圖3所示，所述電磁閥16的左線圈27通電，第二流出口20打開；如圖5所示，所述電磁閥16的右線圈28通電，第一流出口19打開。當(dāng)所述電磁閥16的左線圈27和右線圈28斷電時(shí)，流入口18處于封閉狀態(tài)。

實(shí)施例3

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所述三相分離器6設(shè)有含水原油入口21、污泥出口8、氣液出口23、采出水出口9，以及含水原油出口24；所述含水原油入口21連接含水原油管線25的一端，所述含水原油管線25的另一端連通所述加熱爐5。所述含水原油出口24連接凈化油出口管線17的一端，所述凈化油出口管線17的另一端連接所述含水監(jiān)測儀15。所述污泥出口8連接排污管26，所述排污管將三相分離器6分離的污物排出。所述氣液出口23通過管道連接氣液分離器7，所述氣液分離器7連通所述加熱爐5，分離出的伴生氣進(jìn)入氣液分離器7處理，給加熱爐5和生活點(diǎn)供氣。所述采出水出口9連接采出水管道27，通過采出水管道27進(jìn)入采出水處理系統(tǒng)，處理合格后回注。

實(shí)施例4

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述控制器還連接報(bào)警器，當(dāng)控制器判斷含水率連續(xù)超標(biāo)時(shí)開始報(bào)警，崗位員工可遠(yuǎn)程手動(dòng)或系統(tǒng)自動(dòng)控制電磁閥16進(jìn)行流程轉(zhuǎn)換。

實(shí)施例5

本實(shí)施例提供了一種提高聯(lián)合站原油脫水效率的方法，包括以下步驟：

步驟1：含水監(jiān)測儀15采集三相分離器6含水原油出口的凈化油含水率，并將采集到的含水率傳輸給控制器；

其中，含水率每隔所述含水率每隔1S-10s采集一次，優(yōu)選10s。

步驟2：控制器根據(jù)采集到的凈化油含水率判斷凈化油是否合格，當(dāng)合格時(shí)，所述控制器控制電磁閥16與所述凈化油罐10導(dǎo)通，將凈化油輸送至凈化油罐10；當(dāng)不合格時(shí)，所述控制器控制電磁閥16與所述沉降罐11導(dǎo)通，使不合格凈化油進(jìn)入沉降罐11進(jìn)行二次沉降脫水；直到合格后向外輸送至凈化油罐10。

其中，當(dāng)含水率在預(yù)先設(shè)定的連續(xù)間內(nèi)大于0.5％時(shí)，所述控制器判定凈化油不合格。當(dāng)采集結(jié)果中的含水率小于或者等于0.5％時(shí)，所述控制器判定凈化油合格。

其中，預(yù)先設(shè)定的連續(xù)時(shí)間為5分鐘，當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)定為其他時(shí)間。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。