中國石化河南石油工程設(shè)計(jì)有限公司

活動(dòng)式注汽站的設(shè)計(jì)

王靖中國石化河南石油工程設(shè)計(jì)有限公司

活動(dòng)式注汽站主要設(shè)備有拖車式注汽鍋爐、水處理及除氧裝置，附屬設(shè)備有排汽擴(kuò)容器、水箱、原油罐、柴油罐、供油泵和卸油泵等，一般征地60m×40m一個(gè)長方形區(qū)域就能擺下站內(nèi)設(shè)備。根據(jù)采油廠提供的注汽壓力17MPa、注汽量200 t/d，選取額定蒸發(fā)量11.5 t/h、額定工作壓力18MPa的活動(dòng)式注汽鍋爐。對(duì)應(yīng)選取水處理及除氧裝置1套，現(xiàn)場擴(kuò)容器的基礎(chǔ)為現(xiàn)場預(yù)制，建議在已有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上優(yōu)化配筋，新做吊耳，這樣每次搬遷能隨車搬走，到新站后只需挖基坑吊裝后夯實(shí)即可。

活動(dòng)式注汽站；注汽鍋爐；排汽擴(kuò)容器；排污降溫池；優(yōu)化設(shè)計(jì)

活動(dòng)式注汽站可為油田稠油試采提供合格蒸汽，特點(diǎn)是便于搬遷。其主要設(shè)備有拖車式注汽鍋爐、水處理及除氧裝置，附屬設(shè)備有排汽擴(kuò)容器、水箱、原油罐、柴油罐、供油泵和卸油泵等。活動(dòng)式注汽站由于它的可移動(dòng)性，注汽鍋爐適合用來開采淺薄散油層或?qū)?chǔ)量不明的區(qū)塊熱力試采，在稠油區(qū)塊前期勘探過程中，熱力試采探明油層起著非常重要的作用，同時(shí)對(duì)開采淺薄散油層優(yōu)勢明顯。

1 選址

活動(dòng)式注汽站一般布置在環(huán)境條件簡陋的野外，需要考慮與周邊村莊、河流、電線、水井、加油氣站的間距。鍋爐與注汽井的注汽半徑越小注汽效率越高，這就要求在保證安全間距條件下，注汽鍋爐與注汽井口距離最小化。結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般征地60m×40m一個(gè)長方形區(qū)域就能擺下站內(nèi)設(shè)備。該區(qū)域內(nèi)首先定注汽鍋爐煙囪位置；其次與煙囪呈對(duì)角線位置布置柴油罐、原油罐等含油氣設(shè)備，原油罐旁就近布置卸油泵、供油泵所在的橇座，油罐對(duì)面布置水罐；鍋爐對(duì)面布置值班房、廚房、維修工房、衛(wèi)生間等活動(dòng)板房。確定征地范圍后，場地內(nèi)鋪設(shè)15 cm厚毛石，提高地面承載力，確保雨雪天油罐車進(jìn)站送油時(shí)不會(huì)陷入泥濘路中。

2 站內(nèi)各專業(yè)設(shè)計(jì)

（1）熱工專業(yè)。根據(jù)采油廠提供的注汽壓力17MPa、注汽量200 t/d，選取額定蒸發(fā)量11.5 t/h、額定工作壓力18MPa的活動(dòng)式注汽鍋爐。首先選取水處理及除氧裝置1套（水處理量11.5 t/h、供水壓力0.6MPa；除氧器水處理量11.5 t/h、工作壓力0.02MPa、溫度104℃、出水含氧量≤0.05mg/L）；然后設(shè)計(jì)注汽鍋爐的配套設(shè)備：設(shè)計(jì)2座40m3方形原油罐為注汽鍋爐儲(chǔ)存燃料原油。為了降低原油黏度，原油罐內(nèi)需裝加熱盤管；為了摻燒原油和降低原油黏度，需要設(shè)計(jì)1座10m3橢圓形柴油罐以提供柴油、1座40m3方形水箱以儲(chǔ)備鍋爐用水。油罐和水箱采用橇塊基礎(chǔ)，即用槽鋼和鋼管焊制成的高約半米的鋼結(jié)構(gòu)；水箱、油罐外設(shè)計(jì)液位計(jì)和爬梯人孔便于使用和檢修。原油罐的原油需要油罐車接運(yùn)，需要設(shè)計(jì)卸油泵以從油罐車卸油口抽入原油罐（根據(jù)油罐高度和容量選用p=1.0MPa，Q=25m3/h的卸油泵）。燃燒器需要供油泵不停地供油，原油黏度高，供油泵容易停泵，設(shè)計(jì)選用2臺(tái)p=2.5MPa、Q= 5.9m3/h的供油泵，一用一備。

（2）給水專業(yè)。注汽站一般地處荒郊野外，無法接自來水，就近的河流水量不穩(wěn)定，且生物質(zhì)含量高，過濾成本高，只有打水井取水，一般在水箱附近打井，為站提供工業(yè)和生活用水。水源井要與當(dāng)?shù)厝∷３志嚯x或者錯(cuò)開取水層。注汽站取水井是大流量井，約為20m3/h，包括鍋爐本體、水處理設(shè)備反洗、化鹽設(shè)備用水及生活用水。

（3）電氣專業(yè)。根據(jù)周邊環(huán)境情況，從防火、防雷等安全專業(yè)角度，完成活動(dòng)注汽站內(nèi)的照明設(shè)計(jì)，泵、注汽鍋爐等設(shè)備的工業(yè)用電設(shè)計(jì)。

（4）通訊專業(yè)。為活動(dòng)注汽站值班室內(nèi)設(shè)計(jì)通信設(shè)施，完成注汽站與上級(jí)單位的聯(lián)系。

（5）土建專業(yè)?？紤]到注汽鍋爐自重和工作時(shí)的震動(dòng)需加固地面，超出鍋爐邊緣各1m挖0.5m深基坑（16m×3.2m×0.5m）并用碎石填實(shí)。磚砌3m3排污降溫池1座（1.8m×1.5m×1.2m）。

（6）暖通專業(yè)。從注汽鍋爐0.3MPa低壓蒸汽管引接供暖支管，為化驗(yàn)室、值班室、控制室、值班房、廚房、維修工房、衛(wèi)生間提供汽暖暖氣，每個(gè)房間設(shè)計(jì)雙溫空調(diào)，確保冬季蒸汽不夠生產(chǎn)使用時(shí)，停汽改用空調(diào)供暖。同時(shí)對(duì)以上房間考慮機(jī)械通風(fēng)。

（7）機(jī)械專業(yè)。設(shè)計(jì)排汽擴(kuò)容器1臺(tái)，用于鍋爐泄壓，具體要求如下：該排汽擴(kuò)容器為立式、獨(dú)立支撐，直徑2 400mm，罐體高度2 500mm。泄壓介質(zhì)說明：飽和蒸汽，排汽擴(kuò)容器進(jìn)口蒸汽壓力18MPa、蒸汽溫度360℃、蒸汽最大流量11.5 t/h、干度70%。考慮采用1個(gè)蒸汽進(jìn)口（考慮DN125mm）、1個(gè)排凝結(jié)水口（考慮DN65mm）、1個(gè)排氣口、1個(gè)壓力表、1個(gè)溫度計(jì)，不保溫；對(duì)蒸汽進(jìn)口、排凝結(jié)水口配法蘭等配件；排汽擴(kuò)容器內(nèi)壁、蒸汽進(jìn)口對(duì)側(cè)加墊板。排汽擴(kuò)容器支撐腿高，考慮預(yù)留安裝截止閥、管道彎頭的空間。

（8）總圖專業(yè)。根據(jù)周邊環(huán)境情況，從防火、安全、消防、運(yùn)輸、站內(nèi)排水等專業(yè)角度，完成活動(dòng)注汽站內(nèi)場地、道路、注汽鍋爐等設(shè)備的平面布置，并考慮管道布置空間。站內(nèi)主要設(shè)備有注汽鍋爐、水處理裝置（含除氧器）、化鹽裝置、油泵橇座、10m3柴油罐、40m3原油罐、3m3排污降溫池（磚砌）、排汽擴(kuò)容器各1座，40m3矩形水箱1座；站內(nèi)活動(dòng)輔助用房有注汽站值班室、工具房、維修工房、配電室、藥品庫房、化驗(yàn)室、活動(dòng)廁所各1間；新建活動(dòng)注汽站場地建設(shè)，滿足各專業(yè)設(shè)備和附屬設(shè)備等設(shè)施的承重要求。主要設(shè)備重量：注汽鍋爐70 t、水處理裝置（含除氧器）35 t、化鹽裝置13 t、油泵橇座5 t、10m3柴油罐15 t、40m3原油罐46 t、3m3排污降溫池5 t、排汽擴(kuò)容器8 t、1座40m3矩形水箱34 t。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)

一般現(xiàn)場排污降溫池為磚砌，需要在地面挖基坑，壘砌池壁，考慮注汽站搬遷后，剩下一個(gè)池子不但影響土地復(fù)耕，而且池子廢棄也是一種浪費(fèi)，因此改用鋼板焊制1座3m3排污降溫池，外壁做加強(qiáng)級(jí)防腐，上部設(shè)吊耳，搬遷時(shí)，可以吊裝走。

排汽擴(kuò)容器基礎(chǔ)也可以采用上述方法，在已有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上優(yōu)化配筋，新做吊耳，這樣每次搬遷能隨車搬走，到新站后只需挖基坑吊裝后夯實(shí)即可。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.018