CN102050414A - 水下储油舱的油气置换工艺 - Google Patents
水下储油舱的油气置换工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102050414A CN102050414A CN2009102367866A CN200910236786A CN102050414A CN 102050414 A CN102050414 A CN 102050414A CN 2009102367866 A CN2009102367866 A CN 2009102367866A CN 200910236786 A CN200910236786 A CN 200910236786A CN 102050414 A CN102050414 A CN 102050414A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- oil storage
- storage chamber
- nitrogen
- crude oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
一种水下储油舱的油气置换工艺,采用以下步骤:第一步,空舱状态时,利用氮气将储油舱内的空气全部置换为氮气;第二步,进油时,将原油输入水下储油舱,氮气排出,直至储油舱内的原油到达指定高度储油;第三步,出油时,打开外输控制阀的阀门,启动原油提升泵,将原油经输油管向外输出;同时,储油舱内氮气压力降至指定压力后,压力控制阀打开,氮气进入水下储油舱,当储油舱内液位降至指定高度时,关闭原油提升泵,停止外输;第四步,外循环加热,当检测到储油舱18内原油平均温度降低至指定温度时,开始启动外循环加热流程。本发明工艺简单,避免了由于混油问题而造成环境污染以及油品损耗;同时,还避免了油水直接接触造成的热量损失。
Description
技术领域
本发明涉及油气置换工艺,尤其涉及一种利用氮气作为置换气源进行水下油气置换,同时,利用外循环加热维持水下储油舱原油温度的水下储油舱的油气置换工艺。属于海洋石油工程领域。
背景技术
随着海洋石油勘探开发领域的扩大,水下储油方式以其安全、费用低、容量大的特点,在海上石油开采中具有广阔的应用前景。水下储油舱能避开风浪的冲击,在天气恶劣的时候,油井可以继续生产;且储油舱上面的海水能保护油罐不因失火、雷电而发生危险。更适用于边际油田的开发。
目前,水下储油舱设有压载舱及储油舱,压载舱一般设置在水下储油舱的两侧及中下部,内部灌入海水作为水下储油舱的压载。水下储油通常采用油水置换工艺,其主要是以水作为置换源,利用油水相对密度差的原理,采用进油排水,进水排油,使水下储油舱处于充满液体状态的工艺流程。在油水置换过程中,油水界面必须保持稳定,由于界面处容易形成混油段,影响原油质量,需增加混油段油水处理工艺;且置换出的海水需经过检测,若含油超标则需要经过污水处理后方可排放。另外,在置换过程中还存在热量损失,不易保持原油温度且置换工艺较为繁杂。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有油水置换工艺存在的上述缺点,而提供一种水下储油舱的油气置换工艺,其以氮气作为置换气源,利用外循环加热维持原油温度,油气置换过程中不形成混油段,减少处理乳化层以及含油污水的工艺,避免了由于混油问题而造成环境污染以及油品损耗;同时,还避免了油水直接接触造成的热量损失。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
一种水下储油舱的油气置换工艺,其特征在于:采用以下步骤:
第一步,空舱状态时,利用氮气将储油舱18内的空气全部置换为氮气;
第二步,进油时,将原油通过进油管1输入水下储油舱18,氮气通过排气管7排出,直至储油舱18内的原油到达指定高度储油;
第三步,出油时,打开外输控制阀11的阀门,启动原油提升泵8,将原油经输油管3向外输出;与此同时,储油舱18内氮气压力降至指定压力后,压力控制阀20打开,从制氮间9产生的氮气通过进气管6进入水下储油舱18,当储油舱18内液位到达指定高度时,关闭原油提升泵8,停止外输;
第四步,外循环加热,当检测到储油舱18内原油平均温度降低至指定温度时,开始启动外循环加热流程:
(1)关闭控制阀的阀门11,打开控制阀12的阀门,启动原油提升泵8将部分原油经输油管2及输油管4进入换热器10进行加热;
(2)加热完成后,经输油管5、控制阀13回输至水下储油舱18;
(3)当检测到储油舱18内原油平均温度达到指定温度时,关闭输油管4上控制阀12的阀门及原油提升泵8,停止外循环加热流程。
所述第一步,利用氮气对空气进行置换时,采用以下升压置换步骤:
(1)向储油舱18中充入一定数量的氮气,当压力升高到设定的压力后,停止充气,并静置一段时间,通过气体的扩散使空气和氮气相互掺混;
(2)排放混合气体;
(3)重复上述步骤数次,直至储油舱18中的氧气含量低于所规定临界值为止。
所述第一步,利用氮气对空气进行置换时,采用以下等压置换步骤:
在向储油舱18内不断地充入氮气的同时,不断地排放出氮气与空气混合物或氮气与天然气的混合物,使储油舱18内始终保持一个稳定的压力,直至储油舱18中的氧气含量低于所规定临界值为止。
所述储油舱18内设置监测仪表,随时监测储油舱18内氮气浓度和含氧量,当氮气浓度达到90%以上,含氧量低于3%时,即可停止充入氮气。
本发明的有益效果:本发明由于采用上述技术方案,工艺流程较为简单,本发明以氮气作为置换气源,利用外循环加热维持原油温度,油气置换过程中不形成混油段,减少处理乳化层以及含油污水的工艺,避免了由于混油问题而造成环境污染以及油品损耗;同时,还避免了油水直接接触造成的热量损失。
附图说明:
图1本发明水下储油舱初始状态示意图。
图2本发明水下储油舱进油、出油过程示意图。
图3本发明水下储油舱满油状态示意图。
图中主要标号说明:
1进油管、2输油管、3输油管、4输油管、5输油管、6进气管、7排气管、8原油提升泵、9制氮间、10换热器、11外输控制阀、12控制阀、13控制阀、16桩腿、17压载舱、18储油舱、19压力控制阀、20压力控制阀。
具体实施方式
如图1-图3所示,水下储油舱设有数个压载舱17及数个储油舱18,压载舱17一般设置在水下储油舱的两侧及中下部,内部灌入海水作为水下储油舱的压载。本发明采用以下步骤:
第一步,利用氮气置换储油舱内空气:
水下储油舱18初始状态如图1所示,水下储油舱18就位完成后,储油舱18内为空舱状态,此时,储油舱18内为空气,在投入生产前,先将储油舱18内的空气全部置换为氮气。
利用氮气对空气进行置换,其置换过程有两种方式,
一是升压置换方法:即
(1)向储油舱18中充入一定数量的氮气,储油舱18内的混合气体不排出,这时,储油舱18内的压力升高。当压力升高到设定的压力后,停止充气,静置一段时间,通过气体的扩散使其相互掺混;
(2)排放混合气体;
(3)重复上述步骤数次,直至储油舱18中的氧气含量低于所规定临界值为止。
此方法要求进口管的流速要相对气体正常流速较大,但不超过气体产生噪音时的流速,以使两种气体充分混合。
另一种是等压置换方法,该方法是:在向储油舱18内不断地充入氮气的同时,不断地排放出氮气与空气混合物或氮气与天然气的混合物,使储油舱18内始终保持一个稳定的不太高的压力,直至储油舱18中的氧气含量低于所规定临界值为止。为减少两种气体的相互渗透稀释,要求进口管流速相对气体正常流速较小。两种方法各有其优缺点,至于采取哪种方式还要根据现场的具体条件来确定。
在储油舱18内设置监测仪表,随时监测储油舱18内氮气浓度和含氧量,当氮气浓度达到90%以上,含氧量低于3%时,即可停止充入氮气,氮气置换空气过程基本完成。
第二步,进油过程:
如图2所示,将处理合格后的原油,通过伸至桩腿16内的进油管1输入水下储油舱18,与此同时,储油舱18内的压力达到设定值后,压力控制阀19打开,氮气通过排气管7排入大气,直至储油舱18内的原油到达指定高度储油。在此过程中,进气管6上的压力控制阀20的阀门处于关闭状态。
第三步,出油过程:
如图2,图3所示,在储油舱18满油的状态下,
当原油进行外输时,打开外输控制阀11的阀门,启动原油提升泵8,将原油经输油管2、输油管3向外输出。与此同时:储油舱18内氮气压力降至指定压力后,压力控制阀20打开,从制氮间9产生的氮气通过进气管6进入水下储油舱18。在此过程中排气管7上的压力控制阀19阀门应处于关闭状态,并随时监测储油舱18内氮气浓度,当外输完成后,监测氮气浓度达到要求时,停止充入氮气。当储油舱18内原油液面高度降到最低液位时,关闭原油提升泵8,停止外输。
第四步,外循环加热
当检测到储油舱18内原油平均温度降低至指定温度时,开始启动外循环加热流程:
(1)关闭控制阀11的阀门,打开控制阀12的阀门,启动原油提升泵8将部分原油经输油管2及输油管4进入换热器10进行加热;
(2)加热完成后,经输油管5、控制阀13回输至水下储油舱18;
(3)当检测到储油舱18内原油平均温度达到指定温度时,关闭输油管4上控制阀的12阀门及原油提升泵8,停止外循环加热流程。
随着生产的进行,按照以上步骤不断重复水下储油舱18储油、外输以及外循环加热的过程。
原油提升泵8、制氮间9、换热器10、控制阀为现有技术或采用现有技术制作,未作说明的技术为现有技术。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种水下储油舱的油气置换工艺,其特征在于:采用以下步骤:
第一步,空舱状态时,利用氮气将储油舱18内的空气全部置换为氮气;
第二步,进油时,将原油通过进油管1输入水下储油舱18,氮气通过排气管7排出,直至储油舱18内的原油到达指定高度储油;
第三步,出油时,打开外输控制阀11的阀门,启动原油提升泵8,将原油经输油管3向外输出;与此同时,储油舱18内氮气压力降至指定压力后,压力控制阀20打开,从制氮间9产生的氮气通过进气管6进入水下储油舱18,当储油舱18内液位到达指定高度时,关闭原油提升泵8,停止外输;
第四步,外循环加热,当检测到储油舱18内原油平均温度降低至指定温度时,开始启动外循环加热流程:
(1)关闭控制阀的阀门11,打开控制阀12的阀门,启动原油提升泵8将部分原油经输油管2及输油管4进入换热器10进行加热;
(2)加热完成后,经输油管5、控制阀13回输至水下储油舱18;
(3)当检测到储油舱18内原油平均温度达到指定温度时,关闭输油管4上控制阀12的阀门及原油提升泵8,停止外循环加热流程。
2.根据权利要求1所述的水下储油舱的油气置换工艺,其特征在于:所述第一步,利用氮气对空气进行置换时,采用以下升压置换步骤:
(1)向储油舱18中充入一定数量的氮气,当压力升高到设定的压力后,停止充气,并静置一段时间,通过气体的扩散使空气和氮气相互掺混;
(2)排放混合气体;
(3)重复上述步骤数次,直至储油舱18中的氧气含量低于所规定临界值为止。
3.根据权利要求1所述的水下储油舱的油气置换工艺,其特征在于:所述第一步,利用氮气对空气进行置换时,采用以下等压置换步骤:
在向储油舱18内不断地充入氮气的同时,不断地排放出氮气与空气混合物或氮气与天然气的混合物,使储油舱18内始终保持一个稳定的压力,直至储油舱18中的氧气含量低于所规定临界值为止。
4.根据权利要求1、2或3所述的水下储油舱的油气置换工艺,其特征在于:所述储油舱18内设置监测仪表,随时监测储油舱18内氮气浓度和含氧量,当氮气浓度达到90%以上,含氧量低于3%时,即可停止充入氮气。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102367866A CN102050414B (zh) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 水下储油舱的油气置换工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102367866A CN102050414B (zh) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 水下储油舱的油气置换工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102050414A true CN102050414A (zh) | 2011-05-11 |
CN102050414B CN102050414B (zh) | 2012-07-11 |
Family
ID=43955288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009102367866A Active CN102050414B (zh) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 水下储油舱的油气置换工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102050414B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105203277A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-30 | 中广核工程有限公司 | 核电站氢气储罐注水置换和保压试验方法 |
CN105905470A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-31 | 中国海洋石油总公司 | 单柱式平台储卸原油的油水置换工艺 |
CN107215580A (zh) * | 2016-03-22 | 2017-09-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 外浮顶储罐密封圈监测及保护装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4190072A (en) * | 1976-08-30 | 1980-02-26 | Brown & Root, Inc. | Underwater storage assembly |
RU2037451C1 (ru) * | 1991-10-14 | 1995-06-19 | Олег Николаевич Абрамов | Способ транспортировки нефтепродуктов и устройство для его осуществления |
CN2818771Y (zh) * | 2005-05-27 | 2006-09-20 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 水下石油生产保障系统 |
CN2818386Y (zh) * | 2005-05-27 | 2006-09-20 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 隔离式油水置换水下储油装置用保温气垫 |
KR100857868B1 (ko) * | 2005-09-23 | 2008-09-10 | 린 주에이-링 | 수중 오일 저장 방법 및 시스템 |
-
2009
- 2009-10-30 CN CN2009102367866A patent/CN102050414B/zh active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105203277A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-30 | 中广核工程有限公司 | 核电站氢气储罐注水置换和保压试验方法 |
CN107215580A (zh) * | 2016-03-22 | 2017-09-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 外浮顶储罐密封圈监测及保护装置 |
CN105905470A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-31 | 中国海洋石油总公司 | 单柱式平台储卸原油的油水置换工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102050414B (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105625998B (zh) | 一种海底天然气水合物稳定层逆向开采方法及其开采设备 | |
CN107940784B (zh) | 一种中深层地热能井下开放式换热系统和方法 | |
CN102635342A (zh) | 一种海上稠油热化学采油方法 | |
CN102997215A (zh) | 一种联合循环机组的快速启动方法及快速启动系统 | |
CN102050414B (zh) | 水下储油舱的油气置换工艺 | |
CN113860415A (zh) | 核电厂应急给水箱除氧方法、给水系统及催化除氧装置 | |
CN108483570A (zh) | 用于海上风电场的油水分离器 | |
CN203530217U (zh) | 一种焦炉荒煤气余热回收利用系统 | |
CN201731263U (zh) | 二氧化碳深埋储存装置 | |
CN106884627A (zh) | 一种海底天然气水合物开采装置 | |
CN104481475A (zh) | 油井二氧化碳碳酸水吞吐增产方法 | |
CN203321458U (zh) | 一种海底可燃冰的开采装置 | |
CN210241541U (zh) | 锅炉排污水处理装置 | |
CN101676366A (zh) | 热电复合原油处理器 | |
CN102023119A (zh) | 低温下容器与管道的水压强度试验方法 | |
CN212614648U (zh) | 一种天然气水合物新型开发装置 | |
CN210660046U (zh) | 一种开采可燃冰的装置 | |
CN113137217B (zh) | 一种多元热流体发生并联系统及其启动方法 | |
CN203366761U (zh) | 带有水封的二次侧余热排出系统 | |
CN203050641U (zh) | 套管气自动回收装置 | |
CN111502605A (zh) | 一种天然气水合物新型开发装置及方法 | |
CN217053592U (zh) | 一种核电厂用海水临时取水装置 | |
CN204627797U (zh) | 一种瓦斯发电机组掺混lng燃料设备 | |
CN201318788Y (zh) | 贮水式电热水器内胆 | |
CN102974409B (zh) | 出水文物保护装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100010 Chaoyangmen North Street, Dongcheng District, Dongcheng District, Beijing Co-patentee after: Offshore Oil Engineering Co., Ltd. Patentee after: China Offshore Oil Group Co., Ltd. Address before: 100010 Chaoyangmen North Street, Dongcheng District, Dongcheng District, Beijing Co-patentee before: Offshore Oil Engineering Co., Ltd. Patentee before: China National Offshore Oil Corporation |