大慶油田第二采油廠用德國技術物理方式解決設備結垢嚴重問題 用事實證明德威漢的品質

點擊次數:393次 上傳時間:2019-05-24 09:49:48


導讀:德威漢水處理器技術,在不改變水質的前提下能有效地防垢除垢、保護系統做到防腐、不破壞自然環境,并且可以取代常用的化學藥劑。大大提高換熱效率、降低企業運營成本,實現低能耗、零污染的環保目的,積極響應國家提倡“環保節能減排”的倡導。該技術以其顯著的效果、真正實現環保節能需求等特點,必然將成為引領循環冷卻水處理行業的典范!

一、工況簡介
大慶油田第二采油廠聚南4-2轉油站位于大慶市薩爾圖區南四區西部,主要負責第二采油廠第二作業區75口油井產油計量及外輸任務,并擔負油井摻水、洗井和油氣集輸任務。將含水原油及濕氣輸送至南三一聯合站,并將加熱加壓后的熱水輸送至各單井。設計處理規模為13000m3,設有油氣化程度較高的油,氣,水,電計量系統,自動控制系統。承擔著6座聚驅計量間,75口聚驅采出井的外輸、計量、摻水、保溫任務,目前外輸4400t/d,綜合含水97.5%。聚南4-2站處于后續水驅階段,由于前期見聚后對設備、容器、管線影響較大,造成地面設備嚴重的結垢問題。經常導致集輸管道堵塞、加熱爐效率低下及機泵損耗等嚴重問題,直接影響正常生產。
二、聚南4-2轉油站設備結垢問題
轉油站加熱爐結垢,轉油站摻水泵結垢,轉油站摻水管線結垢
2.1轉油站加熱爐結垢問題
加熱爐是重要的油田地面集輸設備,承擔著油田油氣產品的加熱升溫任務,是油田生產過程中主要能耗設備。加熱爐效率的高低,直接影響全油田的節能降耗工作,也影響著全油田的經濟效益。目前聚南4-2站運轉的加熱爐,存在的主要問題是爐管結垢。爐管結垢會導致加熱爐熱效率降低、燃氣損耗加大,溫升不足,不僅浪費大量燃氣,而且達不到生產工藝要求結垢嚴重會導致加熱爐管表面溫度不均勻,造成加熱爐煙火管變形、鼓包甚至開焊,無法保證加熱爐正常、安全、高效、穩定運轉。極大影響了油田正常生產和生產安全,直接導致生產成本的大幅增加。

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加熱爐爐管表面垢樣成分非常復雜,基礎成分含有大量碳酸鈣垢、硅酸鈣垢及多樣復合成分。外部垢層松動易剝離,主要成分為碳酸鈣及復合物的混合物。內部垢層主要成分為硬質碳酸鈣垢,吸附力強,不易剝離。

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加熱爐外部垢層成分復雜,聚合物驅和三元復合驅三次采油采出液含聚濃度因見聚時間長短不同,聚合物膠體具有明顯的掛壁現象,在加熱過程中膠體性質發生變化變成凝膠,吸附于管路或容器壁上,形成有機物凝膠垢層。這種凝膠垢層吸附在管路或容器壁上,具有粘彈性,吸附力不大,遇冷或脫水時體積收縮,有一定的剝離現象。

當加熱爐壁面溫度進一步升高,垢層就會出現焦化現象,焦化后的垢層會牢固的吸附在管壁上,形成焦化垢層。
聚南4-2站加熱爐垢層為復合垢層,垢層具有非常大的熱阻,嚴重影響加熱爐熱量傳遞效率,另外這種垢層由多種有機物構成,對酸堿不敏感,很難使用酸洗或其他的化學清洗方式實現清垢的目的。
加熱爐的維修主要采用定期酸洗的方式,清除爐管上凝聚的水垢、聚合物、膠質。由于結垢嚴重導致爐管、工藝管線結垢嚴重,導致爐效降低,能耗升高,需要頻繁進行酸洗每年單臺設備需要酸洗2-3次,每次費用5萬元。維修除垢每年小修需要8-10萬元或大修費需要13-15萬元。
2.2轉油站摻水泵結垢問題
轉油站摻水泵結垢問題直接影響油田的正常生產,泵內結垢降低泵效,摻水泵、熱洗泵達不到額定揚程直接影響生產效率。結垢后還將直接導致泵體內的平衡盤、平衡環、機械密封等零部件的損壞,大修清垢、更換零部件大大增加了生產成本。
摻水泵的維修分為日常一保維修和泵修(大修),如果摻水泵內結垢嚴重將會導致電流的異常變化,電流過高導致電機燒毀,電流過低泵工作效率降低,介質無法正常輸送,致使生產效率降低。聚南4-2油站共有三臺摻水泵,日常維修的主要原因均是由于葉片結垢引起的。結垢嚴重時每20天就要維修一次,摻水泵滴漏及過濾器每十天需要進行清垢檢修,泵部件的磨損,腐蝕也非常嚴重,機泵大修每20天就要進行一次。直接影響站內的正常生產。(結垢情況詳見下列圖片)

結垢嚴重更換下來的泵盤

2.3轉油站摻水管線結垢問題
摻水管線結垢會導致管線內徑變小,水流截面降低,水流阻力增加,介質流量變小達不到設計要求,壓降明顯,導致摻水泵的能耗增加。結垢引起嚴重的垢下腐蝕,結垢和腐蝕相互作用造成管線輸送能力降低,嚴重時導致管線穿孔,給生產帶來安全隱患。


摻水管線進出口結垢情況
三.試驗設備應用情況
綜合上述問題,我們采用德威漢變頻感應水處理設備解決我站防垢和結垢問題
3.1加熱爐  針對聚南4-2站加熱爐的工作方式,采用一臺德威漢水處理器安裝在四套加熱爐總進水口管道上。
設備選型
設備型號為DEWEHA400,適用400m管徑。
設備運行期間無需任何維護,每日耗電量僅為1.4度。

設備安裝
設備工作線圈安裝在加熱爐總進水口管道上。德威漢水處理器由控制單元及安裝線圈組成,控制單元加裝支撐箱體。由控制單元引出開放電容式線圈6組,其中正極三組,負極三組并列纏繞;閉合電感式線圈三組,纏繞于電感線圈后方。


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設備安裝使用時間:2016年3月19日

設備運行5個月后,于2016年8月20日在對加油爐的改造計劃中,將加熱爐打開進行結垢情況觀察:

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爐管在設備運行前狀態    爐管在設備運行5個月后

加熱管底盤在設備運行前狀態  加熱爐底盤在設備運行5個月后

爐管底盤在設備運行前狀態  爐管底盤在設備運行5個月后
加熱爐的爐管在水處理設備安裝使用5個月后,爐管表面沒有任何新垢增加,同時老垢脫離現象也非常明顯。水溫能夠由過去的50度提升到70度,滿足油井正常洗井要求。
3.2摻水泵 根據轉油站動力機房的情況,三臺摻水泵以并聯的方式工作,在動力機房內三臺摻水泵總進水管道上安裝一套德威漢水處理器,解決三臺摻水泵的結垢問題。

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設備選型
選擇型號為DEWEHA200,適用200mm管徑設備運行期間無需任何維護,每日耗電量僅為1.2度。
設備安裝
設備工作線圈安裝在三臺摻水泵總進水口管道上。線圈數量為正負電容,電感線圈各一組。設備控制單元安裝在進水管道下,加裝支撐箱體。
設備安裝使用時間:2016年3月19日
設備運行5個月后,將三號泵停機打開,觀察泵內部結垢情況變化:
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投入使用前盤根充滿水垢及油泥     設備運行5個月后效果

投入使用前三號摻水泵泵盤 設備運行5個月后泵盤效果

三號摻水泵的泵盤上沒有任何新垢產生,原有的老垢也已基本清除,泵盤上只有一些殘留的銹斑。自德威漢水處理器投入運行起,三號摻水泵已經在無任何檢修的情況下無故障的運行五個月。
3.3摻水管線

安裝使用前結垢情況   安裝使用5個月后結垢情況
通過三號摻水泵的出口管道結垢情況可以觀察到明顯的摻水管線防垢除垢效果。自設備安裝使用5個月后,出口管道的兩厘米厚的水垢已經完全被清除,管道壁上只有殘存的油泥。

四.效益分析

大慶油田第一采油聚啊4-2轉油站自2016年3月19日開始使用德國德威漢水處理器運行一年以來,實際情況反應如下:
1.由于聚南4-2站前期采出液成分復雜,造成加熱爐煙火結垢快,垢層厚,導致爐溫提升緩慢,耗氣量大,達不到運行溫度要求。同時加熱爐維修周期短,維修費用高。經實際測試安裝除垢設備前后對比,加熱爐煙火管結垢明顯減少,爐效顯著提高,僅單臺加熱爐每日節省燃氣量即超過150立方米:自從安裝此設備,加熱爐提溫效果明顯,水溫能由過去50度提升到70度,一年內沒有對加熱爐進行維修,滿足油田的正常生產要求。
2.使用設備前該站機泵維修保養工作量大,因泵內部積垢嚴重,過流端面減小,機泵運行效率逐漸降低,配件損耗嚴重。平均每3天需清理次摻水泵進口過濾缸及泵進出口管線,平均每22天即要對機泵進行一次大修并更換配件。自安裝德國德威漢水處理器后,泵效顯著提高,單臺機泵耗電量每日降低近100千瓦,泵維修次數明顯減少。全年僅對機泵進行過兩次泵修,一年內沒有更換過零部件并且泵內及進出口管線內的結垢現象幾乎完全消失,保證了機泵的正常運行,降低了維修維護成本。
3.設備安裝1年內,全站所有設備沒有進行過酸洗清垢。
結論
德國德威漢水處理器自2016年3月19日在我聚南4-2站運行一年來,加熱爐管壁結垢減少80%,摻水泵效提高,有關設備的維護周期明顯延長,即提高了生產效率又延長了設備的使用壽命,大大降低了直接生產成本和間接生產成本(生產設備壽命延長帶來的成本降低),同時減少了作


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