油罐自动清砂技术.pdf

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1、58石油工程建设2011年6月蚶娑娑l罐擘誊一?≮．‘—i李寿勇，刘正玮，刘文燕(河北华北石油工程建设有限公司，河北任丘062552)摘要：油井出砂经常造成储油罐内产生沉砂，因此罐内清砂成为油田生产的重要环节。文章介绍了国内采用的罐内清砂系统，包括平射排砂系统、大罐沉砂自动处理装置、旋转冲砂装置，国外采用的KPS砂槽／喷射系统的工作原理和特点，并在此基础上指出了罐内清砂系统的发展趋势。关键词：储油罐；沉砂；自动清砂；发展趋势中图分类号：TE972文献标识码：B文章编号：1001—2206(2011)03—0058—030引言从图

2、1可以看到，平射排砂器交错分布在储罐我国疏松砂岩油藏分布范围广，储量大，这类内，工作流程分为两个阶段。油藏在开采过程中遇到的主要问题是油井出砂。同第一阶段为吸入状态。含砂污水从吸入孔进入时，随着国内诸多油田进入开采中后期，油井产出腔体．平射器上安装有挡流板，吸人过程不会影响液中的砂含量逐渐增多。油液中的砂在地面场站储罐内的上部液体的稳定性。进入腔体的液体在压力油罐中沉积，使设备的容积减小，若不及时清除，的作用下使下凡尔罩打开从而进入中间腔体，此时会有部分砂进入集输流程，造成其他设备的磨损，上凡尔罩在压差作用下是关闭的，含砂污水通

3、过管严重时影响正常生产。因此，罐内沉积的砂需要定道流到罐外的四通阀，再进入排砂泵。期清除。常规的人工清理方法，劳动强度和作业成第二阶段为排出状态。第一阶段的污水通过排本高，存在不安全性，为了不影响正常的生产作砂泵加压，污水再按相反的流程返回平射器，平射业，如何在不停产情况下除去罐内沉砂成为许多油器腔体内的污水通过由平射底唇和平射上唇组成的田急需解决的难题之一。环形喷嘴喷出，在压力的作用下把沉积的砂冲起。1国内采用的罐内清砂系统四通阀为双L型电动四通阀，可以实现自动羊一￥￥一1．1平射排砂系统(见图1)切换，使两组平射泵状态不断改

4、变，提高砂的混合平射器最初是用来防止原油储罐中物质沉降的一度。换向时间控制在10～15min，平射除砂器的清种设备，由国外引进并在油田现场特别是水系统沉降除面积根据排量和清除效果可以适当调整。当混合罐中得到应用哪。通过长期的现场应用实践，塔里木油一定程度后，可以根据含砂的粒径，选择合适的旋田开发了由平射器与旋流器组成的平射排砂系统。流器把砂分离出来并进入储砂箱。排砂操作时尽量降低液位，一般把液位降低到2～4m，排砂周期和运行时间根据现场实际工况设定。现场应用表明，平射排砂系统运行效率高，运行效率大于62％；清罐效果好，比负压排砂

5、系统留砂量减少70％；自动化程度高，自动定时换向，不需要人工操作；能耗低，环保效益显著。1．2大罐沉砂自动处理装置1．沉降罐；2．平射排砂器；3．电动四通阀；4．排砂泵胜利油田孤岛联合站的油液含砂量大，因此在5．旋流除砂器；6．排砂阀；7．储砂箱图l平射排砂系统工作原理示意处理时罐内沉砂较多。为此研制的一套罐内自动清第37卷第3期李寿勇等：油罐自动清砂技术59砂装置，其基本原理如图2所示。嘴作用到冲砂管上，使冲砂管对圆心上的滑动轴产生旋转扭矩。旋转扭矩作用在圆心的滑动密封法兰上，在冲砂管上安装的多只喷嘴在射流冲扫沉砂的同时，随着

6、法兰的转动向射流的反方向运动。结果使冲砂管上喷嘴喷射出的液柱轨迹随之改变，使得对沉砂的冲击呈扇形分布，沉砂自罐心向罐壁逐步推移。在罐壁死角处设有吸入管道，由此沉砂进入罐外。冲砂管的数量及冲砂管道上的喷嘴数量可根1沉降罐；2．旋流除砂器；3．10ZX-70砂泵；4．沉砂池；据罐底的面积及沉砂量确定。5．6SH一6冲砂水泵：6．排砂管：7．冲砂水管2国外罐内清砂系统——KPS砂槽／喷射系统图2罐内自动冲砂装置示意经过多年的油田现场经验，挪威Kvaerner公该冲砂装置主要由罐内清砂装置、密闭清砂道司研制开发一种新型的砂处理系统即KP

7、S砂槽／喷和罐外砂处理装置等三部分组成。罐中的污水通过射系统，见图4，该系统除砂效率高，并且在除砂冲砂水泵进入冲砂管道，沉砂在高压水的作用下呈的过程中不会破坏罐内液体的稳定性。悬浮状态。砂水的混合液通过排砂漏斗进入排砂管道．再进入沉砂池。冲砂管道上的喷嘴压力基本相同，因此各个喷嘴的射流稳定，悬浮液可以很好地进入集砂漏斗并且不会影响上层的油液稳定性。出砂管道保持一定的倾角，可以使砂液顺利排出。当砂液需要进一步处理时，可以通过旋流除砂器把砂粒分离出来。固体堆积物出砂口图4KPS砂槽／喷射系统原理和单元实物现场应用表明，清砂装置完全能

8、够满足要求，经旋流除砂器处理的砂粒含油120mg／L，达到了KPS砂槽／喷射系统是由若干个砂槽／喷射单元生产要求。在冲砂过程中运行平稳，油水界面稳组成，在储油罐的底部排列安装。每个砂槽／喷射定。整套装置结构简单，除砂效率达95％以上，单元均由砂槽、喷射管和排砂管