油田油氣集輸工藝簡介

油田油氣集輸工藝簡介

將油田各油井生產(chǎn)的原油和油田氣進(jìn)行收集、處理，并分別輸送至礦場油庫或外輸站和壓氣站的過程。中國古代使用人力和馬車集油，14世紀(jì)初，陜西延長、永坪、宜君等地所產(chǎn)石油均存入延安的“延豐油庫”（見《元一統(tǒng)志》），20世紀(jì)40年代初期，玉門油田將井噴原油引入小山溝，筑壩儲(chǔ)集，油田氣全部放空；原油再經(jīng)磚砌渠道，利用地形高差，流進(jìn)輸油總站（外輸站）。40年代中期以后，開始敷設(shè)出油管線，用蒸汽管伴熱，在選油站進(jìn)行油氣分離、油罐計(jì)量原油和儲(chǔ)存，油田氣經(jīng)計(jì)量后，部分通過供氣管線，作為工業(yè)和民用燃料，部分就地放空。50年代以后，隨著新油田的不斷出現(xiàn)，集輸管網(wǎng)、油井產(chǎn)物計(jì)量、分離、接轉(zhuǎn)，原油脫水和原油儲(chǔ)存等工藝技術(shù)亦相應(yīng)發(fā)展。到了70年代，集輸工藝不斷完善，不加熱（常溫）集輸、油罐烴蒸氣回收、原油穩(wěn)定、油田氣處理和外輸油氣計(jì)量等技術(shù)都有所發(fā)展。

油氣集輸工程要根據(jù)油田開發(fā)設(shè)計(jì)、油氣物性、產(chǎn)品方案和自然條件等進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。油氣集輸工藝流程要求做到：①合理利用油井壓力，盡量減少接轉(zhuǎn)增壓次數(shù),減少能耗；②綜合考慮各工藝環(huán)節(jié)的熱力條件,減少重復(fù)加熱次數(shù)，進(jìn)行熱平衡，降低燃料消耗；③流程密閉，減少油氣損耗；④充分收集和利用油氣資源，生產(chǎn)合格產(chǎn)品，凈化原油，凈化油田氣、液化氣、天然汽油和凈化污水（符合回注油層或排放要求）；⑤技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用。

油氣收集

包括集輸管網(wǎng)設(shè)置、油井產(chǎn)物計(jì)量、氣液分離、接轉(zhuǎn)增壓和油罐烴蒸氣回收等，全過程密閉進(jìn)行。

集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的布局須根據(jù)油田面積和形狀，油田地面的地形和地物，油井的產(chǎn)品和產(chǎn)能等條件。一般面積大的油田，可分片建立若干個(gè)既獨(dú)立而又有聯(lián)系的系統(tǒng)；面積小的油田，建立一個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)從各油井井口到計(jì)量站為出油管線；從若干座計(jì)量站到接轉(zhuǎn)站為集油管線。在這兩種管線中，油、氣、水三相介質(zhì)在同一管線內(nèi)混相輸送。在接轉(zhuǎn)站，氣、液經(jīng)分離后，油水混合物密閉地泵送到原油脫水站，或集中處理站。脫水原油繼續(xù)輸送到礦場油庫或外輸站。從接轉(zhuǎn)站經(jīng)原油脫水站（或集中處理站）到礦場油庫（或外輸站）的原油輸送管線為輸油管線。利用接轉(zhuǎn)站上分離緩沖罐的壓力，把油田氣輸送到集中處理站或壓氣站，經(jīng)處理后外輸。從接轉(zhuǎn)站到集中處理站或壓氣站的油田氣輸送管線為集氣管線。從抽油井回收的套管氣，和從油罐回收的烴蒸氣，可納入集氣管線。集氣管線要采取防凍措施。

集輸管線熱力條件的選擇根據(jù)中國多數(shù)油田生產(chǎn)“三高”原油（含蠟量高、凝固點(diǎn)高、粘度高）的具體情況,為使集輸過程中油、氣、水不凝，作到低粘度,安全輸送，從油井井口至計(jì)量站或接轉(zhuǎn)站間，一般采用加熱集輸。主要方法有：①井口設(shè)置水套加熱爐，并在管線上配置加熱爐，加熱油氣；②井口和出油管線用蒸汽或熱水伴熱；③從井口摻入熱水或熱油等。不加熱集輸是近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù)，能獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。除油井產(chǎn)物有足夠的溫度或含水率，已具備不需加熱的有利條件外，還應(yīng)根據(jù)情況，選用以下技術(shù)措施：①周期性地從井口向出油管線、集油管線投橡膠球或化學(xué)劑球清蠟,同時(shí),管線須深埋或進(jìn)行保溫；②選擇一部分含水油井從井口加入化學(xué)劑，以便在管線內(nèi)破乳、減摩阻、降粘；③連續(xù)地從井口摻入常溫水（可含少量化學(xué)劑）集輸。在接轉(zhuǎn)站以后，一般均需加熱輸送。

集輸管線的路徑選擇要求：①根據(jù)井、站位置；②線路盡可能短而直，設(shè)置必要的穿跨越工程；③綜合考慮沿線地形、地物以及同其他管線的關(guān)系；④滿足工藝需要，并設(shè)置相應(yīng)的清掃管線和處理事故的設(shè)施。

集輸管線的管徑和壁厚，以及保溫措施等，要通過水力計(jì)算、熱力計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算確定。

油井產(chǎn)物計(jì)量

是為了掌握油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，一般在計(jì)量站上進(jìn)行。每座計(jì)量站管轄油井5～10口或更多一些，對(duì)每口油井生產(chǎn)的油、氣、水日產(chǎn)量要定期、定時(shí)、輪換進(jìn)行計(jì)量。氣、液在計(jì)量分離器中分離并進(jìn)行分別計(jì)量后，再混合進(jìn)入集油管線計(jì)量分離器分兩相和三相兩類。兩相分離器把油井產(chǎn)物分為氣體和液體；三相分離器把高含水的油井產(chǎn)物分為氣體、游離水和乳化油；然后用流量儀表分別計(jì)量出體積流量。含水油的體積流量須換算為原油質(zhì)量流量。油井油、氣、水計(jì)量允許誤差為±10％。

氣液分離

為了滿足油氣處理、貯存和外輸?shù)男枰�，氣、液混合物要進(jìn)行分離。氣、液分離工藝與油氣組分、壓力、溫度有關(guān)。高壓油井產(chǎn)物宜采用多級(jí)分離工藝。生產(chǎn)分離器也有兩相和三相兩類。因油、氣、水比重不同，可采用重力、離心等方法將油、氣、水分離。分離器結(jié)構(gòu)型式有立式和臥式；有高、中、低不同的壓力等級(jí)。分離器的型式和大小應(yīng)按處理氣、液量和壓力大小等選定。處理量較大的分離器采用臥式結(jié)構(gòu)。分離后的氣、液分別進(jìn)入不同的管線。

接轉(zhuǎn)增壓

當(dāng)油井產(chǎn)物不能靠自身壓力繼續(xù)輸送時(shí)，需接轉(zhuǎn)增壓,繼續(xù)輸送。一般氣、液分離后分別增壓:液體用油泵增壓；氣體用油田氣壓縮機(jī)增壓。為保證平穩(wěn)、安全運(yùn)行和達(dá)到必要的工藝要求，液體增壓站上必須有分離緩沖罐。

油氣處理

在集中處理站、原油脫水站或壓氣站對(duì)原油和油田氣進(jìn)行處理。生產(chǎn)符合外輸標(biāo)準(zhǔn)的油氣產(chǎn)品的工藝過程。包括原油脫水、原油穩(wěn)定、液烴回收以及油田氣脫硫、脫水等工藝。

原油脫水

脫除原油中的游離水和乳化水，達(dá)到外輸原油含水量不大于0.5％的標(biāo)準(zhǔn)。脫水方法根據(jù)原油物理性質(zhì)、含水率、乳化程度、化學(xué)破乳劑性能等，通過試驗(yàn)確定。一般采用熱化學(xué)沉降法脫除游離水和電化學(xué)法脫除乳化水的工藝。油中含有的鹽分和攜帶的砂子，一般隨水脫出�；瘜W(xué)沉降脫水應(yīng)盡量與管道內(nèi)的原油破乳相配合。脫水器為密閉的立式或臥式容器，一般內(nèi)裝多層電極，自動(dòng)控制油、水界面和輸入電壓，使操作平穩(wěn)，脫出的污水進(jìn)入污水處理場處理后回注油層。中國在化學(xué)破乳劑合成、篩選和脫水設(shè)備研制方面取得成就。

原油穩(wěn)定

脫除原油中溶解的甲烷、乙烷、丙烷等烴類氣體組分,防止它們?cè)趽]發(fā)時(shí)帶走大量液烴,從而降低原油在貯運(yùn)過程中的蒸發(fā)損耗。穩(wěn)定后的原油飽和蒸氣壓不超過最高貯存溫度下當(dāng)?shù)氐拇髿鈮�。在穩(wěn)定過程中，還可獲得液化氣和天然汽油。原油穩(wěn)定可采用負(fù)壓脫氣、加熱閃蒸和分餾等方法。以負(fù)壓脫氣法為例，穩(wěn)定工藝過程是：脫水后的原油進(jìn)入穩(wěn)定塔，用真空壓縮機(jī)將原油中的氣體抽出，送往油田氣處理裝置。經(jīng)過穩(wěn)定的原油從塔底流出，進(jìn)入貯油罐。原油穩(wěn)定與油氣組分含量、原油物理性質(zhì)、穩(wěn)定深度要求等因素有關(guān)，由各油田根據(jù)具體情況選擇合適的方法。

油田氣處理

油田氣脫硫、脫水、液烴回收等工藝與天然氣處理工藝基本相同（見天然氣集氣和處理）。

油氣貯輸(運(yùn))將符合外輸標(biāo)準(zhǔn)的原油貯存、計(jì)量后外輸（外運(yùn)）和油田氣加壓計(jì)量后外輸?shù)倪^程。

原油貯存

為了保證油田均衡、安全生產(chǎn)，外輸站或礦場油庫必須有滿足一定貯存周期的油罐。貯油罐的數(shù)量和總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)油田產(chǎn)量工藝要求輸送特點(diǎn)（鐵道、水道、管道運(yùn)輸?shù)炔煌�方式）確定。油罐一般為鋼質(zhì)立式圓筒形，有固定頂和浮頂兩種型式，單座油罐容量一般為5000～201*0m。減少熱損失，易凝原油罐內(nèi)設(shè)加熱盤管，以保持罐內(nèi)的原油溫度，油罐上應(yīng)設(shè)有消防和安全設(shè)施。

外輸油氣計(jì)量

是油田產(chǎn)品進(jìn)行內(nèi)外交接時(shí)經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)。計(jì)量要求有連續(xù)性，儀表精度高。外輸原油采用高精度的流量儀表連續(xù)計(jì)量出體積流量，乘以密度，減去含水量,求出質(zhì)量流量,綜合計(jì)量誤差±0.35％。原油流量儀表用相應(yīng)精度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)體積管進(jìn)行定期標(biāo)定。另外也有用油罐檢尺(量油)方法計(jì)算外輸原油體積，再換算成原油質(zhì)量流量。外輸油田氣的計(jì)量，一般由節(jié)流裝置和差壓計(jì)構(gòu)成的差壓流量計(jì)，并附有壓力和溫度補(bǔ)償，求出體積流量，綜合計(jì)量誤差±3％�？装骞�(jié)流裝置用“干檢驗(yàn)法”（由幾何尺寸直接確定儀表精度）標(biāo)定，也可用相應(yīng)精度等級(jí)的音速噴嘴（臨界流噴嘴）進(jìn)行定期標(biāo)定。

原油外輸(運(yùn))

原油集輸系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。管道輸送是用油泵將原油從外輸站直接向外輸送，具有輸油成本低、密閉連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，是最主要的原油外輸方法。也有采用裝鐵路油罐車的運(yùn)輸方法，還有采用裝油船(駁)的水道運(yùn)輸方法。用鐵路油罐車或油船(駁)向外運(yùn)油時(shí)，需配備相應(yīng)的裝油棧橋和裝油碼頭。邊遠(yuǎn)或零散的小油田也有采用油罐汽車的公路運(yùn)輸方法，相應(yīng)地設(shè)有汽車裝油站（點(diǎn)）。

擴(kuò)展閱讀：油氣集輸工藝流程

淺析油氣集輸工藝流程

【摘要】本文介紹了油氣集輸?shù)陌l(fā)展歷史，通過油氣集輸方法介紹和對(duì)比研究，深入分析各種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)各地的不同特點(diǎn)，總結(jié)出最適合自己的油氣集輸方案，在油田的開發(fā)中，能夠最大化地利用資源，并油田的發(fā)展和國家建設(shè)提供強(qiáng)有力的能源支持。【關(guān)鍵詞】油氣集輸工藝采油技術(shù)設(shè)計(jì)原則1油氣集輸?shù)匚慌c歷史

油氣集輸即將各油井生產(chǎn)的原油和天然氣進(jìn)行收集、計(jì)量、輸送和初加工的全過程的順序。1.1油氣集輸?shù)牡匚?/p>

當(dāng)油氣的開采價(jià)值和地點(diǎn)確定下來，在油田地面上需建設(shè)各種生產(chǎn)設(shè)施、輔助生產(chǎn)設(shè)施和附屬設(shè)施，以滿足油氣開采和儲(chǔ)運(yùn)的要求。建設(shè)工程量和投資一般占整個(gè)地面工程的40%-50%，是整個(gè)地面工程的核心和龍頭。它能保持油氣開采與銷售之間的平衡，使原油、天然氣、液化石油氣、天然汽油產(chǎn)品質(zhì)量合格。油田所采用的油氣集輸流程及工程建設(shè)規(guī)模及總體布局，都會(huì)對(duì)油田的可靠生產(chǎn)、建設(shè)水平、生產(chǎn)效益起到關(guān)鍵性的作用。1.2發(fā)展歷史

油氣集輸和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)隨著油氣的開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。早在中國漢代，蜀中人民就采用當(dāng)?shù)厥�產(chǎn)的竹子為原料，去節(jié)打通，外用麻布纏繞涂以桐油，連接成“筧”，就是我們現(xiàn)在鋪設(shè)的輸氣管線。到了19世紀(jì)中葉以后，四川地區(qū)的這些管線總長達(dá)二三百里，專門從事管道建設(shè)的工人就有一萬多人。在當(dāng)時(shí)的自流井地區(qū)，綿延交織的管線翻越丘陵，穿過溝澗，形成輸氣網(wǎng)絡(luò)，使天然氣的應(yīng)用從井的附近延伸到遠(yuǎn)距離的鹽灶，推動(dòng)了氣田的開發(fā)，使當(dāng)時(shí)的天然氣年產(chǎn)達(dá)到7000多萬立方米。直到20世紀(jì)末期，各油田相繼進(jìn)入高含水采油期，各油田在開采的同時(shí)開始注意節(jié)能降耗的問題，一批世界先進(jìn)水平的高效節(jié)能油氣集輸工藝流程相繼研發(fā)成功，使我國在油氣集輸方面進(jìn)入了高效時(shí)期。2油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容與分類：2.1油氣集輸工作步驟（1）油井計(jì)量；（2）集油、集氣；

（3）將井流分離成原油、天然氣、采出水；

（4）脫除原油內(nèi)易揮發(fā)成分，使原油飽和蒸汽壓等于或低于商品原油規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；將符合商品原油標(biāo)準(zhǔn)的原油儲(chǔ)存在礦場原油庫中，以調(diào)節(jié)原油生產(chǎn)和銷售間的不平衡；

（5）天然氣凈化，對(duì)分離出的天然氣進(jìn)行進(jìn)一步的脫水，脫酸，脫氫等處理。使其符合商品天然氣中含量指標(biāo)的嚴(yán)格規(guī)定；（6）含油污水處理2.2油氣集輸流程分類

（1）按不同加熱方式：不加熱、井場加熱、熱水伴隨、蒸汽伴隨、摻稀油、摻熱水、摻活性水、摻蒸汽集油流程。

（2）按通往油井的管線數(shù)目：單管、雙管和三管集油流程。

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