原油處理

處理井流的第一步是將原油，天然氣和水分離成不同的的流。油氣田一般采用兩相氣/油和氣/冷凝水分離器，以及三相氣/油/水分離器。根據水平或垂直配置、操作壓力、湍流或層流、測試或生產分離，對單元進行分類。挑戰： 界麵測量會驅動閥門來調整容器內的液位。油/水界麵上的乳化層可能造成油含水或水含油。氣/液界麵上會產生泡沫，如果夾帶，就會導致液體帶出或竄氣。

氮氣是使用最廣泛的商業氣體，是注入儲罐氣體空間的最理想的密封氣體。它可以防止易燃液體著火，抑製油品的蒸發損耗，保護化學品，藥品和食品免受氧氣和水分的腐蝕變質。氮氣還可用作清除劑，也可用於低溫應用。挑戰 質量流量測量用來監測密封氮氣的流量。質量流量計可以追蹤氮氣使用情況以作為控製成本的措施，並確定何時，何地由哪個裝置在使用氮氣。對供氣管線的流量監測可以防止供氣不足時可能出現的不安全情況。

通過去除溶解氣體和硫化氫，原油穩定和脫硫過程可以減少安全和腐蝕問題。氣體被穩定劑除去，脫硫劑采用穩定或汽化工藝，同時采用氣體或蒸汽的剝離劑。挑戰 通過穩定化去除溶解氣體需要在再沸器單元中進行液位控製。通過分階段汽化和盤式穩定的脫硫過程需要在一係列多級分離器中進行液位控製。通過再沸器中增加額外的液位控製來實現再沸的盤式穩定脫硫。

在重力分離的第一階段，並不是所有的水都從原油中分離出來。分離後的原油含水量可能依舊高達15%，並處於乳化狀態，很難再分離出來。使用化學試劑和加熱完成去乳化過程，消除油和水的乳化狀態，以便在運輸原油之前將水分去除。挑戰 在兩相和三相水分離器、加熱器和電化學脫水器中都有液位控製。界麵測量是脫水的關鍵，因為它防止乳化狀態的油流過分離器的堰防止乳化狀態的油流過分離器的堰板。

所有儲存在罐內的未經提煉的原油都含有一定比例的水。當儲存在罐內時，會產生自然分離，並在罐體下方蓄積。除了混合油和水的乳液中“黑水”或“碎”片界麵層之外,油水這兩種流體有明顯的差別。蓄積的水從儲罐底部排出，然後輸送去進行水處理。挑戰 設計用於界麵檢測的液位控製裝置在排水過程中一旦檢測到油/水界麵，就向控製係統提供反饋，控製係統將在適當時間終止排水。

原油殘留的鹽水中包含的鹽類會產生嚴重的腐蝕和結垢問題，必須予以去除。脫鹽去除鹽分和殘留的遊離水。盡管煉油廠是最經濟的脫鹽場所，但從保護管道角度考慮通常要求在采油現場進場脫鹽處理。挑戰 液位儀表是單級和雙級脫鹽係統、多孔板混合器和化學脫鹽器的沉降池的組成部分。界麵液位控製阻止遊離水碰到脫鹽電極，並防止了高額損害。界麵液位應保持恒定，否則電場的變化會幹擾電子聚結。

碳氫化合物氣體通常在高溫氧化過程中燃燒，燃燒廢棄物的可燃成分。環保法和有關限製條例要求對石油和天然氣平台上的燃燒氣體精確監測。這就需要使用流量計來監測廢氣。挑戰 需要考慮到流量變化的突然性，低壓和速度的大幅度變化。基於低流量靈敏度和高量程比的特點，熱擴散式流量計成為火炬流量測量應用上的理想儀器。

燃油式點火器使用天然氣或霧化燃料油（例如＃2輕質燃料或＃6重質燃料）在燃煤電廠中開啟鍋爐火焰。天然氣和丙烷也可以使用。在聯合循環電廠中，燃氣輪機通常使用天然氣和液體燃料油作為點火燃料。大型燃氣輪機被設計成與燃氣和液體燃料交替或同時運轉。在雙燃料發電廠中，有一個錯誤啟動罐會在一次不成功的鍋爐點燃後臨時保存這些柴油燃料。挑戰 燃點較低的原油有極大的火災隱患，需要更廣泛的防火係統。開關和變送器應該經過安全認證。

在油氣田現場,原油,天然氣液體(天然氣凝析液)和水都需要儲存。與在碼頭和煉油廠的中遊儲罐不同，現場存儲由與石油，天然氣和水處理相關的小型容器組成。在海上平台，還需要儲存柴油發電機燃料，飲用水和消防用水等。天然氣凝析液通常儲存在常壓的雙壁罐中。挑戰 罐液位監控可以提供溢流控製和啟動報警係統，或當液位低於指定液位時關閉泵。界麵控製用於感知罐脫水期間油/水界麵，並控製排水。

各種化學品通常儲存在現場或加工裝置中，通過預先調節進口流速來加快加工時間。這些液體可能先進入儲罐中，以便上遊固體和液體在生產之前有充分時間分離，這使設備能夠在不停止生產的情況下更好地處理不穩定的情況。儲存的添加劑包括分散劑、絮凝劑、表麵活性劑、糖、稀釋劑和防鏽劑等化學品。挑戰 化學品通常儲存在一係列的室外鋼罐中。由於液位的變化可能會導致不穩定，因此應持續監控這些鋼罐中的流體體積。儲罐中的介質有擾動，含有懸浮固體而且可能掛料在浮球，浮筒和探杆上。

如果被允許逸入大氣，碳氫化合物的蒸氣運營收入會因為體積減小而減少，並產生火災隱患和汙染問題。蒸汽回收裝置(VRU)從儲存和裝載設施中收集這些蒸汽,使蒸汽重新液化,並將液體碳氫化合物送回儲存。回收蒸汽的方法包括吸收、冷凝、吸附和簡單冷卻。挑戰:一個VRU是一個簡單,經濟的工藝單元,它符合EPA認證,並通過回收高達95%的逃逸排放物提高了運營收益。VRU的關鍵在於蒸汽重新液化的閃蒸罐。閃蒸罐的液位控製非常重要。

在現場（或卡車）製備的水泥漿用來加固井壁。鑽井液對鑽頭進行潤滑，去除岩屑，防止開井眼塌陷，並保持流體靜力平衡，以實現對井噴的防護。使用基於油水混合物的“泥”。分散劑，絮凝劑，表麵活性劑和防鏽劑也可以添加到鑽井液中。挑戰 鑽井液通常儲存在一係列分隔的矩形鋼罐中。由於液位的變化表明可能正在井噴，因此應持續監測油箱液量。儲罐內包括攪拌介質，懸浮固體和介質，會對浮子，浮筒和探杆產生掛料。