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电磁流量计

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电磁流量计参与周矶油区清改污工程的前后分析

来源:作者:发表时间:2016-12-07 09:23:42

[摘 要] 周矶油区清改污工程的正常运行,虽然节约了水费、电费、维修费,达到了节能降耗的目的,但也暴露了一些问题,如外输污水无流量计核对排量,没有自动控制的切断和起停控制装置,单井注水罐自动上水装置起停不正常,管径过小满足不了生产需要,等等。要有效解决这些问题,就要在外输管线上安装电磁流量计及电磁切断阀,采用变频控制器来控制污水泵的起停,改进自动上水装置,铺设一条自第一分水点至周9站的玻璃钢供水管线。为进一步扩大清改污效果,可将周30井区和老1区纳入污水注水,但要把控注入水水质,确保社会效益。

 清改污就是将生产产生的污水进行处理后替代清水,即,注水井由注清水改为注污水,达到节能降耗的目的。江汉采油厂新周管理区周矶油区清改污工程实施后,污水开始陆续投入使用。周矶清改污工程运行效果怎样?存在什么问题?如何改进?等等,都要进行进一步的总结分析,以便为以后的清改污工程提供借鉴。

1 周16井区清改污前的状况

1)采油厂新周管理区周16井区共有注水井10口。其中:有4口(周9-4-2、周16-4-3、周26、周11)由周矶站提供的清水外输至周16站,再由周16站外输至各个单井水罐进行供水,日供水量为75m3;有6口(周18-3-5、周19X2、周16-3c、周32、周16-6-2、周16-8-6)由地方水厂供水,日供水量为135m3。

2)在周矶大站→周16站→周16-4-3→周26这段供水管线里面,周16站至周26为PE管线(规格为DN50/1.6MPa,实际工作压力为0.7MPa左右)。由于周矶站向外供水点多、量大,管线长期在大排量、高压力(1MPa)下工作,致使此段PE管线经常发生脱扣、刺水。

3)周矶联合站生产所产生的污水,由于站内没有污水处理装置,没有自行吸收处理的能力,一般要定期外输至王一站。这样,不仅耗电(输送污水),也浪费清水(买清水回注),增加了生产成本。

2 清改污后的现状
         实施清改污工程,先将周矶站的污水外输至王一站处理,然后再反输至周矶站,通过污水泵外输至各个单井注水井,替代原有的清水进行回注。这样,既可解决污水的回收利用问题,又节约了购买清水的费用。清改污之后,周矶站每天外输至王一站的污水为200m3/d,接收处理后污水为140m3/d,可对周16井区的周16-4-3、周16-3c、周16-6-2、周32、周26、周9-4-2、周11、周16-4-4和周16-6-4等共计9口水井进行供水。(一些新增的如周19-2,周18-3-5,周18注水井尚未通污水,依旧还使用清水,后续将会陆续全部使用污水。)

3 清改污带来的经济效益
         1)节约了水费。周矶站过去生产所产生的污水只能外输王一站,没有回收使用。现在通过污水处理之后反输周矶站,替代清水进行回注,既解决了污水问题又解决了注水井水源问题。每天污水使用量为140m3/d,年节约水费10万元。
         2)节约管线维修费用。周16井区清改污之后,周矶站日常的清水泵外输压力减缓,只需对周矶站、周16站和周21站提供生活用水。周16站至周26之间的PE管线一般都在0.7MPa左右的压力下工作,自2009年12月以后再没有出现因压力过高而发生的抢修事故,仅此一项,节约维修费2.5万元/年。
         3)节能降耗。清改污前,周19井区、周16井区和周9井区油井的掺水工作都是由三管流程的热水管线进行的,没有单独的清水掺水流程,冬季损耗热量大;清改污后,将原有清水管线保留并改造成各个单井的掺水管线,彻底解决了过去冬季用热水掺水的问题,达到节能降耗的目的。周矶站因此一项年减少的燃料消耗量折合原油75t,增收26万元。

4 清改污后存在的问题
         周16井区清改污投入使用后,虽然节能创效成果显著,但运行过程中也暴露出一些问题。

4.1 外输污水无流量计核对排量
         外输管线两端没有流量计核对排量,主要通过看压力表和罐位标尺来进行检查和对数,一旦玻璃钢管线因意外外力损伤等发生污水外泄,根本无法及时发现并关停外输,从而造成大面积污染。如2012年6月,因地方基础建设取土碰伤管线,造成外输玻璃钢管线刺水,虽然当时周矶站发现外输压力出现波动下降,但由于没有流量计核对排量,反应时间滞后,当判断出管线出问题时,泄漏的污水已经造成大面积农田污染。

4.2 外输管线没有自动控制的切断和起停控制装置
         供水管线的各个分支点都有阀井池阀门切断控制,但各个分水点的阀井池分布较散,切断阀门需要工人手动操作,即使发现管线穿漏,停泵切断该段供水也需要时间,不能做到立刻切断,存在污染隐患。周矶联合站的污水泵起停没有采用自动控制,不仅不能及时关启水泵,节约能耗,也增加了工人劳动强度。

4.3 单井注水罐自动上水装置起停不正常
         在使用污水水源后,单井注水罐的自动上水装置起停不正常,主要表现为在低罐位时不开启、高罐位时不关闭,极易造成冒罐污染。基于此,一般采用人工上水,让站点巡井工人每天定点、定时对各个单井注水井的上水罐进行人工上水,增加了工人的劳动强度。

4.4 管径过小不能满足生产需要
        周矶站出口管线为DN65玻璃钢管线,第一分水点到周9-4-2水井的分支线为DN50管线。原先设计为2口水井的水量40m3/d,随着该区域的注水井的增多(新增4口),急增到165m3/d,已经达到理论极限值:原有DN50管径的供水量理论经济排量=3.14×(50/2×10-3)2×1m/s×24×60×60=169.56m3/d,供需矛盾亟待解决。

5 解决问题的措施
5.1 安装电磁流量计及电磁切断阀
         在外输管线上安装电磁流量计及电磁切断阀。在周矶站供水出口端及各个注水井进口段安装电磁流量计对排量进行核对。周矶清改污工程的线有五处分水点,每处分水点都有阀井池,分别在周矶站和各处分水点都安装电动切断阀门,一旦发现排量不正常,周矶站能够迅速断该段管线的供水,将污染控制在最小范围,也不会影响其他管段的正常供水。
5.2 采用变频控制器
         采用变频控制器来控制污水泵的起停。因各个单井的上水都为自动上水控制,借助电磁阀的信号传输器,可将现场信号与周矶站内的污水泵自动起停进行联动控制,这样,既可降低工人的劳动强度,又可降低污水泵的电耗。
5.3 改进上水装置
         因自动上水装置中控制浮球上下的滑竿为金属材质,易在污水环境下锈蚀,造成浮球滑动卡滞,致使自动上水装置开启和停止不及时或不工作,建议将自动上水装置的滑竿材质改为防锈材质,如高分子材料或镀陶瓷材料。另外,为保证电磁阀正常工作所需的进口端压力,建议在周矶大站的污水泵上安装变频稳压装置,保证24h管线带压。
5.4 铺设玻璃钢供水管线
         铺设一条自第一分水点至周9站的玻璃钢供水管线,解决供需矛盾。由于该管线的管径为DN50,现场需水量已经接近了该管线的理论极限值,为了解决这个问题,建议重新铺设新的供水管线(管径DN65),为该井区今后的发展奠定基础。

6 结论及建议
         1)将周30井区纳入污水注水。周矶清改污工程的实施虽然已解决周矶站的污水处理问题和周16、周9井区注水井的供水问题,但周30井区还在使用清水注水(生产情况和周16井区类似),如考虑将污水引入周30井区,那么整个周矶井区的注水井供水问题就会得到彻底解决。
         2)在老1区推广污水注水。因老新联合站水站改造已经完成,污水处理之后外输至老1站,对整个老1区和老21井区进行污水注水也变得可行。当前老1区和老21井区的注水井全部采用清水注水,水源主要来源于老1站内的深井泵。如在此推广清改污,不仅能够消化掉老1区自产的污水(老1站的污水都是定期外输至老2站),也可以停用深井泵,实现节能降耗。老21井区主要通过老1区的1条PE管线(DN50/1.6MPa)供水,供水量已达160m3/d(理论极限值169.56m3/d),存在供需矛盾。同时,该PE管线正常工作压力≤0.8MPa(超过该值,管线易刺水穿漏),因此,清改污施工必须更换该段管线并加大管径(更换为DN65/2.5MPa的玻钢管线),彻底解决老21井区供水问题。
         3)注重清改污工程的社会及经济效益。实施清改污工程不仅能够解决污水处理问题,也可以节约成本,产生一定的经济效益,但任何的经济效益都是建立在社会效益之上的,在实施污水注水的同时,必须把好水质关,确保水质质量,并抓好防泄漏等防范工作,真正做好污水的回收利用。