原油处理

处理井流的第一步是将原油，天然气和水分离成不同的的流。 油气田一般采用两相气/油和气/冷凝水分离器，以及三相气/油/水分离器。 根据水平或垂直配置、操作压力、湍流或层流、测试或生产分离，对单元进行分类。 挑战： 界面测量会驱动阀门来调整容器内的液位。油/水界面上的乳化层可能造成油含水或水含油。 气/液界面上会产生泡沫，如果夹带，就会导致液体带出或窜气。

氮气是使用最广泛的商业气体，是注入储罐气体空间的最理想的密封气体。 它可以防止易燃液体着火，抑制油品的蒸发损耗，保护化学品，药品和食品免受氧气和水分的腐蚀变质。 氮气还可用作清除剂，也可用于低温应用。 挑战 质量流量测量用来监测密封氮气的流量。质量流量计可以追踪氮气使用情况以作为控制成本的措施，并确定何时，何地由哪个装置在使用氮气。 对供气管线的流量监测可以防止供气不足时可能出现的不安全情况。

通过去除溶解气体和硫化氢，原油稳定和脱硫过程可以减少安全和腐蚀问题。气体被稳定剂除去，脱硫剂采用稳定或汽化工艺，同时采用气体或蒸汽的剥离剂。 挑战 通过稳定化去除溶解气体需要在再沸器单元中进行液位控制。通过分阶段汽化和盘式稳定的脱硫过程需要在一系列多级分离器中进行液位控制。通过再沸器中增加额外的液位控制来实现再沸的盘式稳定脱硫。

在重力分离的第一阶段，并不是所有的水都从原油中分离出来。分离后的原油含水量可能依旧高达15%，并处于乳化状态，很难再分离出来。使用化学试剂和加热完成去乳化过程，消除油和水的乳化状态，以便在运输原油之前将水分去除。 挑战 在两相和三相水分离器、加热器和电化学脱水器中都有液位控制。界面测量是脱水的关键，因为它防止乳化状态的油流过分离器的堰防止乳化状态的油流过分离器的堰板。

所有储存在罐内的未经提炼的原油都含有一定比例的水。当储存在罐内时，会产生自然分离，并在罐体下方蓄积。除了混合油和水的乳液中“黑水”或“碎片”界面层之外，油水这两种流体有明显的差别。 蓄积的水从储罐底部排出，然后输送去进行水处理。 挑战 设计用于界面检测的液位控制装置在排水过程中一旦检测到油/水界面，就向控制系统提供反馈，控制系统将在适当时间终止排水。

原油残留的盐水中包含的盐类会产生严重的腐蚀和结垢问题，必须予以去除。脱盐去除盐分和残留的游离水。尽管炼油厂是最经济的脱盐场所，但从保护管道角度考虑通常要求在采油现场进场脱盐处理。 挑战 液位仪表是单级和双级脱盐系统、多孔板混合器和化学脱盐器的沉降池的组成部分。界面液位控制阻止游离水碰到脱盐电极，并防止了高额损害。界面液位应保持恒定，否则电场的变化会干扰电子聚结。

碳氢化合物气体通常在高温氧化过程中燃烧，燃烧废弃物的可燃成分。环保法和有关限制条例要求对石油和天然气平台上的燃烧气体精确监测。这就需要使用流量计来监测废气。 挑战 需要考虑到流量变化的突然性，低压和速度的大幅度变化。基于低流量灵敏度和高量程比的特点，热扩散式流量计成为火炬流量测量应用上的理想仪器。

燃油式点火器使用天然气或雾化燃料油（例如＃2轻质燃料或＃6重质燃料）在燃煤电厂中开启锅炉火焰。 天然气和丙烷也可以使用。 在联合循环电厂中，燃气轮机通常使用天然气和液体燃料油作为点火燃料。 大型燃气轮机被设计成与燃气和液体燃料交替或同时运转。 在双燃料发电厂中，有一个错误启动罐会在一次不成功的锅炉点燃后临时保存这些柴油燃料。 挑战 燃点较低的原油有极大的火灾隐患，需要更广泛的防火系统。 开关和变送器应该经过安全认证。

在油气田现场，原油，天然气液体（NGLs）和水都需要储存。 与在码头和炼油厂的中游储罐不同，现场存储由与石油，天然气和水处理相关的小型容器组成。 在海上平台，还需要储存柴油发电机燃料，饮用水和消防用水等。 NGLs通常储存在常压的双壁罐中。 挑战 罐液位监控可以提供溢流控制和启动报警系统，或当液位低于指定液位时关闭泵。 界面控制用于感知罐脱水期间油/水界面，并控制排水。

各种化学品通常储存在现场或加工装置中，通过预先调节进口流速来加快加工时间。这些液体可能先进入储罐中，以便上游固体和液体在生产之前有充分时间分离，这使设备能够在不停止生产的情况下更好地处理不稳定的情况。储存的添加剂包括分散剂、絮凝剂、表面活性剂、糖、稀释剂和防锈剂等化学品。 挑战 化学品通常储存在一系列的室外钢罐中。由于液位的变化可能会导致不稳定，因此应持续监控这些钢罐中的流体体积。储罐中的介质有扰动，含有悬浮固体而且可能挂料在浮球，浮筒和探杆上。

如果被允许逸入大气，碳氢化合物的蒸气运营收入会因为体积减小而减少，并产生火灾隐患和污染问题。蒸汽回收装置(VRU)从储存和装载设施中收集这些蒸汽，使蒸汽重新液化，并将液体碳氢化合物送回储存。回收蒸汽的方法包括吸收、冷凝、吸附和简单冷却。 挑战: 一个VRU是一个简单，经济的工艺单元，它符合EPA认证，并通过回收高达95％的逃逸排放物提高了运营收益。 VRU的关键在于蒸汽重新液化的闪蒸罐。 闪蒸罐的液位控制非常重要。

在现场（或卡车）制备的水泥浆用来加固井壁。钻井液对钻头进行润滑，去除岩屑，防止开井眼塌陷，并保持流体静力平衡，以实现对井喷的防护。使用基于油水混合物的“泥”。分散剂，絮凝剂，表面活性剂和防锈剂也可以添加到钻井液中。 挑战 钻井液通常储存在一系列分隔的矩形钢罐中。由于液位的变化表明可能正在井喷，因此应持续监测油箱液量。储罐内包括搅拌介质，悬浮固体和介质，会对浮子，浮筒和探杆产生挂料。