油田压缩装置的安装与使用

　　油气田生产多在野外进行，油气田压缩机冷却水主要取自于地表水。天然水中含有各种盐类，这些盐类溶解在水中会形成离子类物质，即阴离子和阳离子。水中的离子类物质在加热或与其它溶质接触的过程中会结合成不溶于水的物质，通常水中的钙、镁等离子会形成水垢或皂垢，给生产带来诸多不便，硬度过大会因污垢沉积而影响传热甚至引起爆炸。所以油气田生产所用压缩机冷却水必须进行软化，通常为软化水和循环水。

　　1油气田压缩机冷却水概况蜀南气矿泸州采气作业区生产井站有较多增压、气举设备，而天然气压缩机所用的冷却水一直以来由于用水量较小，长期直接采用地下水或地表水，因为地下水或地表水硬度较高，*高达到500mg/ L，导致压缩机冷却系统严重结垢，给压缩机的运转造成了许多问题，使得压缩机生产工作情况不理想，经常出现动力不足等问题，使得现场压缩机维护工作的进行十分困难。所以，我们多方设法、积极寻找解决途径，设计了处理水量为0. 5t/ h的软化水处理器。

　　2硬水软化除去或减少天然水中的钙、镁盐类等的过程，叫做硬水的软化。软化硬水主要有煮沸法、药剂法和离子交换法三种方法。

　　煮沸法只能减少暂时硬度且耗能多，所以应用少。药剂软化法消耗大量的化学物质，生成的Mg（OH）2和CaCO 3混合物无使用价值，故不大采用。离子交换法所得软水质量高、成本低、操作简单方便，是目前主要的软化方法。

　　3油气田压缩机冷却水专用软水器的设计3. 1工艺流程由于天然气井一般在野外作业，水源为地下水或地表水，没有经过预处理，所以，原水首先得经过过滤。滤料选用锰砂、石英砂，过滤后，降低水的浊度，然后，再通过离子交换器来降低水的硬度。

　　3. 2过滤部分3. 2. 1过滤作用过滤是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料从而有效的去除杂质使水澄清的过程。去除水中澄清和生物过程未能取出的微细颗粒和交替物质，提高出水水质。提高悬浮物固体、浊度、磷、重金属、细菌、病毒等的去除率。使后续离子交换、吸附、膜过程等处理装置免于经常堵塞，并提高它们的处理效率。

　　3. 2. 2过滤工作原理压力过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料从而有效的去除杂质使水澄清的过程。常用的滤料有无烟煤、砂、细碎的石榴石或其他材料，一个典型的多介质过滤器，图中O表示开启， X表示关闭。多介质过滤器的床的顶层由*轻和*粗品级的材料组成，而*重和*细品级的材料放在床的低部。其原理为按深度过滤水中较大的颗粒在顶层被去除，较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除。从而使水质达到粗过滤后的标准。

　　3. 2. 3性能特点多介质过滤器可去除水中大颗粒悬浮物，从而降低水的SDI值，满足深层净化的水质要求。该设备具有以下优点：（1）运行费用低，操作简单；（ 2）滤料经过反洗，可多次使用，滤料使用寿命长；（3）过滤效果好，占地面积小。一般进水浊度要求小于20度，出水浊度可达到3度。

　　3. 3软化部分3. 3. 1设备组成情况本软化水处理装置，采用逆流氯化钠溶液再生的离子交换的原理，同顺流再生法比较，处理后水质可达*佳效果。

　　逆流再生固定床运行速度为15 20m/ h.其再生剂耗量NaCl80 100g/ mol、H Cl50 55g/ mol、NaOH55 65g/ mol、再生液浓度NaCl 3 5g/ mol， H Cl 1. 5 3g/ mol， NaOH 1 3g/ mol.

　　再生流速： 5m/ h；树脂高度的确定：h= TvH t q式中： V水流速度， m/ h，对强酸树脂，流速取15 20m/ h.h应在1. 5 2. 0m的范围内。交换器直径d= 4Q v（m）树脂装量的确定：交换树脂体积V R = Fh（ m 3）4处理效果对比结果可以明显看出，经过处理后的水比原水的浊度、硬度及钙离子的含量急剧减小，各项指标都接近纯净标准，证明该设备已经起到了软化硬水的作用。

　　该设备自2003年4月投入使用以来，根本解决了气田生产设备用水存在的问题，在这半年的现场生产使用中我们发现，天然气压缩机循环冷却水的使用情况有极大的改善，解决了一直以来困扰气举、增压生产工艺的一个问题。

　　5综合经济分析5. 1处理软化水运行费用及产生成本估算处理水量： 0. 5m 3 / h，功率0. 33kW，电价0. 5元/ kW！ h；盐价0. 7元/ kg，耗盐量0. 6kg/ m 3，工人安排为兼职，不计过滤器运行阀门控制图入成本。

　　电费： （ 0. 33 0. 5/ 0. 5） 0. 5= 0. 165元/ m 3盐耗费用： 0. 7 0. 6= 0. 42元/ m 3所以处理每方水价格仅为0. 58元。

　　5. 2综合经济分析该项目是一项油气田生产用水的软化及其设备研制与开发的项目，其项目本身不产生直接的经济效益，但由于它的实施，除去了石油天然气工业发展进程中的一只拦路虎，使石油天然气工业得以快速发展，为国民经济和地方经济的发展提供了充足的水源保证，同时改善了生产环境，提高了社会劳动生产率，创造了难以用数字计算的社会效益和环境效益。

　　由于油气田野外生产用水的硬化，制约了石油天然气设备的正常运行，同时也制约了石油天然气工业的发展速度，也限制了国民经济发展对能源不断增加的需求。因此，油气田设备专用软水器的开发与研制，为有气田生产用水的软化找到了一种行之有效的处理方案，使一些油、气、水同产井从被迫关井或限产状态中能够得到重新开发，才能解决生产紧张的局面。

　　油气田野外生产用水经软化处理之后，会大大减轻设备的损耗，使设备的使用寿命得以延长，减少设备的维修费用，缓解了生产用水紧张的局面，大大节省了油气田生产设备的维护费用。同时，该型水软化器设计合理、结构简单、操作简便、制造费用低廉，该方案实施之后，将大大减少或消除油气田生产用水硬化对使用设备的损耗，对改善油气开发环境、提高劳动生产率、促进社会稳定和油气工业发展将产生不可忽视的作用。