分体加热稠油储油罐研究与分析管理

分体加热稠油储油罐研究与分析管理

目前，在辽河油田的油井储存中，普遍采纳的是火烧芯罐。其结构简易，分为储油罐、加热炉上下两层结构。在储油罐底部是烟道，采纳的是壁厚为10mm的无缝钢管。主要使用原理是加热炉中燃烧煤产生热空气，通过“山〞字型烟道对罐内原油进行加温，现场应用中存在以下几个问题：一是直烧式加温本质不安全。经统计，火烧芯罐多次出现炉膛烧坏烧塌，罐底腐蚀渗漏的状况。二是测量罐位危险因素多。目前的测量方法是用量油杆测量。在测量罐位的时候，应当心人员落罐，也要避免热蒸汽烫伤脸及进罐的高温原油四溅，从罐盖口溅出伤人。三是火烧芯罐顶部安全系数低。罐顶表面比较平坦平滑且防滑制定不够完善。四是无溢流口，一旦冒罐，将造成工作量。五是无呼吸阀。假设是雷雨天气，碰到闪电和明火，可能发生火灾、爆炸等事故。伴随着辽河油田稠油、特稠油的占比不断加大，分体加热储油罐装置的需求也在上升。这种储油装置是以煤为燃料，对加热炉中盘管内的载热体导热油进行加热，然后利用热油循环泵强制循环，使加热后的导热油流动到储油罐罐内盘管，与罐内原油进行热交换，将热能传给原油。导热油与原油进行热交换后，返回加热炉，并重新加热。分体是指加热炉与储油罐相分开，不直接对储油罐进行加热，它们之间存在25m的安全距离，符合安全要求。2.1分体储油罐的基本构成：输油泵：用来向系统补充或抽出载热体，泵体上箭头方向应是主轴转向，也是载热体的流向。高位槽：用作载热体因温度变化产生体积变化的补偿，从而稳定系统载热体的压力，同时还可以帮助系统脱水排气，因此膨胀槽应设置在系统设备管道高出1.5-2m标高处。导热油性质：本加热装置使用的载热体为LD系列320#导热油〔属于矿物性导热油，其最高使用温度为320℃〕。该导热油是以长碳链饱和烷烃或环烷烃为主要成份的基础油经过精炼、加氢还原而制成的碳链稳定型热载体。选用该导热油的主要依据是其蒸气压低，闪点、燃点、自燃点高。低位槽：主要用来贮存来自膨胀槽、炉内及系统排除的载热体。正常工作时应处于低液位状态，随时准备接受外来载热体。排气口〔呼吸口〕应接至安全区，且不得设置阀门。加热炉：加热炉是加热系统的主体部分，分为炉体和炉膛两部分，载热体导热油由此获得热能。循环泵：本系统采纳风冷式热油循环泵，是载热体闭路强制循环的动力。过滤装置：用来过滤系统并清除系统〔包括载热体〕中的异物。油水气分开装置:用来分开并排出系统中的空气、水蒸气及其他气体，而保证载热体在无气、无水的状态下稳定运行。分体加热储油罐试验状况3.1试验状况℃提升稳定至125℃，在储油罐中与原油进行热交换后返回加热炉，回油温度坚持在110℃左右，又经过1个小时〔期间每15分钟加一次煤5kg〕，储油罐内原油温度从初始温度66℃升高到86℃℃，试验效果显著。〔1〕采纳导热油循环间接加温，避免了火烧芯罐直烧式加温可能发生的危险。依据LD系列320#导热油的特性，闪点、燃点、自燃点都比较高，〔闪点在180℃以上，燃点一般在240℃以上，自燃点在360℃以上〕，一旦发生管线结焦或破裂，导热油不易引发火灾。分体加热储油罐采纳导热油循环管线间接加温，储油罐与加热炉之间有25m的安全距离，储油罐内油气与明火距离较远，发生渗漏的话，可以避免火灾、爆炸等事故的发生。〔2〕罐顶安装了呼吸阀。分体加热储油罐罐顶部安装了呼吸阀，同时对罐盖和罐顶进罐的管线口加强了密封性。储油罐内油气与外界隔离，在一定程度上保证了安全。〔3〕防滑制定的完善，加强了安全性能。分体加热储油罐对罐顶部进行了防滑制定的完善，在罐顶表面增加了防滑钢板，边缘处焊接了防滑挡板。〔1〕曲管使用导热油循环加温，取代了火烧芯罐电伴热带的使用。在曲管处，导热油循环管线开了一个小分支，进行对曲管的加温。在拉油之前把上下阀门打开，使导热油形成循环与曲管管壁之间进行热传递，达到一定的加温效果，保证曲管内壁通畅无堵塞，顺利进行拉油。〔2〕分体加热储油罐采纳了双曲管制定，有效地降低交油含水。火烧芯罐切水后等待拉油时，拉油罐车不一定及时赶到，这期间等待过程中，原油仍不断的进罐，同时带来一小部分水，这样就造成了拉油含水系数的增加。分体加热储油罐采纳了双曲管制定，曲管使用双流程，分别用阀门控制，上为放油阀门，下为切水阀门。罐车拉油时，打开放油阀门进行拉油，这样避免了罐底存留的一小部分水进入拉油罐车，可以很好的控制含水，降低交油含水。分体加热储油罐可以避免罐底这部分水流入拉油罐车，从而有效的降低了交油含水。〔3〕溢流口制定，避免了溢罐产生的工作量。在储油罐侧壁末端距离罐顶部30cm处开了一个溢流口，用管线连接，液位达到这个高度时，原油就会顺着管线流下去，防止了类似火烧芯罐溢罐状况的发生，减少了不必要的工作量。〔1〕燃煤状况经现场计量火烧芯罐燃煤平均每次拉油前加温需使用60kg，这个罐天天拉两次油，加上焖炉时间大约需要30kg，天天共使用约150kg。分体加热储油罐每次拉油前加温2个小时共用煤40kg，其余时间进行焖炉，在焖炉过程中，每两个小时加一次煤8kg。天天平均拉两次油，合计天天共用煤160kg。〔2〕用电状况火烧芯罐在单井拉油过程中，加热后的原油从罐体通过曲管进入拉油罐车，如果曲管温度低，原油会在曲管内壁凝固，形成挂壁，阻碍其流动，短期内就可以堵塞曲管，影响油井的正常生产。目前解决这种问题的主要办法是对曲管进行电伴热带加温，在拉油前四小时开，拉油后两小时关闭，按照电伴热带功率5KW，天天拉两车油计算，电伴热带平均单罐日耗电量60KW.h。通过对比，两者在燃煤和用电方面，如果在日常使用中采纳相同的燃烧方式，加温时候多用点煤，其余时间进行焖炉保温，两者能量使用状况相近。4经济效益和社会效益评价×2×319=229.68m3，按吨液运输费用40元/吨，折合单罐年节约运费9187元。分体加热储油罐与火烧芯罐相比，燃煤及用电费用相当，在交油运输