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石油集输系统运行故障的快速排查与处理措施

作者

佐克拉·努尔买买提

新疆油田公司采油二厂联合处理二站 新疆克拉玛依 834000

一、引言

石油集输系统涵盖油井井口、集输管网、分离设备、储油设施等多个部分,工作环境复杂,长期承受高压、高温、介质腐蚀等因素影响,易出现各类故障。若故障不能及时排查与处理,可能导致停产、泄漏等问题,不仅造成经济损失,还可能引发安全事故。因此,掌握故障快速排查方法和科学处理措施,是石油集输一线工作人员的核心技能,对保障石油生产连续、安全、高效具有重要意义。

二、石油集输系统常见故障类型

(一)集输管网故障

集输管网是连接油井与处理站的“ 血管” ,常见故障有2 种:

1. 管网堵塞:原油中含有的蜡、胶质、泥沙等杂质,在低温环境下易附着在管壁内侧,逐渐堆积形成堵塞。表现为管网压力异常升高、输油量明显下降,严重时会导致油井憋压停产。

2. 管网泄漏:管网长期受介质腐蚀(如原油中的酸性物质)、外力撞击(如施工破坏、地质沉降)或老化影响,管壁出现裂缝或穿孔。泄漏不仅造成原油浪费,还可能污染土壤、水源,引发火灾、爆炸等安全风险。

(二)分离设备故障

分离设备(如三相分离器、两相分离器)的作用是将油、气、水混合物分离,常见故障包括:

1. 分离效果差:表现为分离后的原油含水量超标、天然气中带液量过多。原因多为设备内部构件损坏(如挡油板变形、滤网堵塞)、运行参数不合理(如进口流量过大、温度/压力过低),或药剂添加不足(如破乳剂未按要求注入)。

2. 设备压力异常:分离器内部压力突然升高或下降。压力升高可能是因为出口阀门堵塞、排气不畅;压力下降则可能是密封件损坏、设备漏气,均会影响分离效率,甚至导致设备停机。

三、石油集输系统故障快速排查方法

故障排查需遵循“ 先直观后仪器、先整体后局部、先常见后特殊” 的原则,结合一线实操经验,可通过以下4 种方法快速定位故障原因:

(一)参数对比法

集输系统各设备均有“ 正常运行参数范围” (如压力、温度、流量、液位),排查时需将实时参数与标准参数对比,找出异常:

1. 收集标准参数:从设备说明书、生产操作规程中获取正常参数,如输油泵出口压力标准为 0.8-1.2MPa, 、分离器运行温度标准为 40-60C

2. 对比实时参数:通过中控系统或现场仪表读取实时参数,若输油泵出口压力降至0.5MPa,结合“ 泵抽空” 的症状(流量为零、有异常噪音),可初步判断为泵吸入管路堵塞或储液罐液位过低。

(二)分段排查法

针对集输管网、长距离输送线路等“ 线性” 设备,采用“ 分段排查”定位故障点:

以管网堵塞为例,具体步骤为:

1. 确定排查范围:根据压力异常区域(如 A 井至处理站的管网压力普遍升高),划定排查段为A 井 - 中间阀组 - 处理站。

2. 分段隔离检测:关闭中间阀组的阀门,将管网分为“ A 井 - 中间阀组” 和“ 中间阀组 处理站” 两段;分别检测两段的压力,若“ A 井 - 中间阀组” 段压力过高,而“ 中间阀组 - 处理站” 段压力正常,则堵塞点在“ A 井 - 中间阀组” 段;再在该段内设置临时检测点,重复隔离检测,逐步缩小范围,最终找到堵塞位置。

四、石油集输系统常见故障处理措施

排查出故障原因后,需结合故障类型、设备状态采取针对性处理措施,处理过程中需严格遵守安全操作规程(如断电、泄压、佩戴防护装备),确保人身和设备安全。

(一)集输管网故障处理

1. 管网堵塞处理:

若堵塞较轻(压力略有升高、流量下降不明显),采用“ 热水循环冲洗法” :将 60-80C 的热水注入管网,利用热水融化管壁蜡质,同时加大泵的出口压力,推动杂质流动,直至管网压力、流量恢复正常。

若堵塞严重(压力骤升、流量接近零),采用“ 机械疏通法” :关闭堵塞段管网的进出口阀门,泄压后拆开堵塞点附近的法兰,用钢钎、疏通器清理管内堵塞物;清理完成后重新安装法兰,试压合格后恢复运行。

2. 管网泄漏处理:

若泄漏点较小(如管壁小孔),且管网压力较低,采用“ 带压堵漏法” :用专用堵漏夹具夹紧泄漏点,在夹具与管壁之间注入密封胶,密封胶固化后即可阻止泄漏,适用于紧急处理,后续需安排管网更换。

若泄漏点较大(如裂缝、大穿孔),需立即关闭泄漏段管网的进出口阀门,泄压后切除损坏管段,更换新管段;焊接完成后进行压力试验(如水压试验),无泄漏后恢复运行。

(二)分离设备故障处理

1. 分离效果差处理:

若因参数不合理,调整运行参数:如进口流量过大时,降低上游泵的转速或调节进口阀门,控制流量在设备额定范围内;温度过低时,开启设备加热装置,将温度升至 40-60C ;破乳剂不足时,增加破乳剂注入量(按说明书要求调整,一般为原油量的 5-10ppm )。

2. 设备压力异常处理:

压力升高时,检查出口阀门是否堵塞:若阀门堵塞,关闭阀门后清理阀芯杂质,或更换阀门;检查排气阀是否通畅,若排气阀卡死,拆开阀门清理或更换,确保气体正常排出。

压力下降时,检查设备密封件(如法兰密封垫、人孔盖密封胶条):若密封件损坏,更换新密封件,重新紧固螺栓;检查设备是否有裂缝,若有裂缝,采用焊接修补(需停机泄压,由专业人员操作)。

(三)泵类设备故障处理

1. 泵体振动与噪音处理:

若因轴不对中,停机后调整泵轴与电机轴的同心度:松开电机基础螺栓,用百分表测量两轴的偏差,调整电机位置,使偏差控制在 0.05mm 以内,再紧固螺栓。

若因轴承磨损,停机后拆卸泵体,更换磨损的轴承:更换前清理轴承座,涂抹润滑脂(如锂基润滑脂),确保轴承安装到位,转动灵活。

若因叶轮不平衡,拆开泵壳,清理叶轮上的杂质;若叶轮磨损或变形,更换新叶轮,安装后检查叶轮转动是否平稳。

2. 泵抽空处理:

若因吸入管路堵塞,关闭泵进口阀门,拆开吸入管路,清理管内杂质(如泥沙、蜡块),重新安装管路,确保管路通畅。

若因储液罐液位过低,停止泵运行,向储液罐补充介质(原油或水),待液位达到规定高度(一般为罐容积的1/3 以上),再启动泵。

若因泵内进入空气,打开泵的排气阀,排出泵内空气;检查泵的密封件,若密封不严,更换密封件,防止空气进入。

结束语:石油集输系统故障排查与处理的核心是“ 快速定位、科学处理、预防为主” 。一线技术人员需熟悉系统各环节的运行特点,掌握“ 直观检查、参数对比、分段排查、仪器辅助” 的排查方法,针对不同故障类型采取针对性处理措施,确保故障及时解决,减少停产损失。

参考文献

[1] 张三. 石油集输系统常见故障分析与处理[J]. 石油机械, 2020,48(5): 67 - 72.

[2] 李四. 石油集输管网故障排查技术研究[J]. 油气储运, 2019, 38(8):921 - 925.