油田地面工藝流程簡介2014.8.18

1、地面工程油田開發(fā)鉆井工程采油工程油氣集輸系統(tǒng)配注系統(tǒng)供水系統(tǒng)供電系統(tǒng)通訊系統(tǒng)道路系統(tǒng)排水系統(tǒng)污水處理油藏工程收集從地下采出的石油和天然氣，并對其進行處理，形成合格的產(chǎn)品。集油摻水放水站脫水站高滲透層水井摻水匯管82%- 92%油井外輸含水計量站外輸合格油深度污水處理站普通水注水站轉(zhuǎn)油站低滲透層水井匯管外輸液含水（基礎(chǔ)井網(wǎng)一次加密）（二、三次加密井網(wǎng)）污水普 通 處 理后污水集油 地面工程系統(tǒng)主要工藝流程圖20mg/L20 mg/L5m5mg/L5mg/L2m深 度 處 理后污水聚合物配制站三次采油井網(wǎng)15%- 30%普通污水處理站深度水注水站三采曝氧站、注水站注入站聚合物母液第一部分 油氣集輸

2、系統(tǒng)第二部分 污水處理系統(tǒng)第三部分 配制注入系統(tǒng)一、油氣集輸系統(tǒng) 把油井采出的、分散的石油、天然氣、水等混合物，用一定的方法收集起來，經(jīng)逐級處理，最終獲得滿足商品要求的原油和天然氣。 大慶油田原油屬于低含硫，高凝固點原油，地面原油相對密度0.8535，粘度14.85mPa.s，凝固點27.02，含蠟量24.6，析蠟溫度39.7，原始氣油比44.5m3/t，2013年水驅(qū)平均含水達到93%。 油氣收集就是利用機采系統(tǒng)的舉升余壓，把井口產(chǎn)出的油、氣、水經(jīng)集油管道或者罐車收集，經(jīng)計量站計量，輸送到下一級處理站進行處理。油井計量站轉(zhuǎn)油站 由于大慶地區(qū)環(huán)境溫度較低，為了防止原油在管道中凝固，主要采取管道

3、埋地保溫和摻水伴熱兩種措施，保證集油過程中原油的正常流動。雙管摻水流程串接流程環(huán)狀流程摻水管道集油管道新井老井單管通球流程 油氣的處理就是對收集的油、氣、水進行油氣分離、脫水、原油穩(wěn)定等凈化處理，把合格的產(chǎn)品輸送到用戶。油井計量站轉(zhuǎn)油站聯(lián)合站 轉(zhuǎn)油站是油氣集輸工藝的中間環(huán)節(jié)，擔(dān)負著油井采出液轉(zhuǎn)輸、計量，油井摻水、熱洗，天然氣分離、計量等任務(wù)。分離原理： 油氣分離平衡分離機械分離組成一定的油氣混合物在某一壓力和溫度下，經(jīng)長時間接觸，形成一定比例和組成的液相和氣相。把形成的液相和氣相用機械的方法分開。沉降分離碰撞分離依靠油滴和氣體的密度差，把油滴從氣體中沉降下來。利用碰撞、凝聚作用除去油滴。在油氣

4、分離器中，分離形式包括：油水分離很難用沉降法從油中分離出來。水在原油中有兩種形態(tài)游離水乳化水在常溫下通過簡單的沉降即可從油中分離出來。依靠重力沉降和水洗作用實現(xiàn)分離。分離方式主要是利用電場作用實現(xiàn)油水分離。計量站來集油管線計量站來集油管線去計量站摻水管線去計量站摻水管線外輸泵外輸泵分離緩沖游離水脫除器分離緩沖游離水脫除器天然氣除油器天然氣除油器本站消耗本站消耗外輸外輸摻水泵摻水泵加熱緩沖裝置加熱緩沖裝置去計量站熱洗管線去計量站熱洗管線熱洗泵熱洗泵加熱緩沖裝置加熱緩沖裝置分離緩沖游離水脫除器工作原理示意圖消泡板清砂口人孔進液管沉降板油霧捕集器安全閥液位浮子進入二合一隔板折流碗進入外輸油泵除油器工

5、作原理示意圖入口分流器清砂口人孔油氣進口平行梳流板油霧捕集器至外輸油泵進口排污口安全閥導(dǎo)流板液位浮子采暖管線罐內(nèi)天然氣冷卻管篩網(wǎng)排污泵排污閥出口進口罐外天然氣冷卻管天然氣干燥器工作原理示意圖進水管排污口燃燒器溢流隔板收油隔板煙箱緩沖段收油孔出口二合一工作原理示意圖 接收轉(zhuǎn)油站輸送的含水油和天然氣，對含水油進行油水分離，得到滿足商品要求的原油，并對原油和天然氣進行計量和外輸。乳化液：乳化液：兩種（或兩種以上）不相容的液體相混合，其中一相以極小的球狀小顆粒分散在另一相之中，形成的機械混合液。在乳化液中，油或水被分散的球狀顆粒直徑一般在101000微米之間。轉(zhuǎn)油站來液中水存在游離態(tài)和乳化兩種狀態(tài)。

6、水的密度大于油的密度，向下沉降，在下沉過程中，小水珠顆粒碰撞聚結(jié)合并成大水珠，逐步匯集沉降到容器底部排出。油的密度小，上浮匯集到容器上部排出。原油中水的沉降速度和原油粘度成正比，加熱后，原油粘度降低，水的沉降速度加快。溫度提高后，增加了油水界面上瀝青等乳化劑在原油中的溶解度，降低了水滴保護膜的機械強度。油水比重差增加，加快了水滴的沉降速度。 化學(xué)破乳劑能使油水乳化界面膜強度減弱或破裂，使水珠接觸合并，從原油中沉降下來。 原油乳狀液置于高壓電場中，在電場作用下，水滴發(fā)生變形，產(chǎn)生靜電力。從而降低乳化膜機械強度，在靜電力作用下，水滴動能增加，促進水滴碰撞，彼此聚結(jié)成粒徑較大的水滴，從原油中沉降分離

7、出來。轉(zhuǎn)油站來油轉(zhuǎn)油站來油游離水脫除器游離水脫除器脫水加熱爐脫水加熱爐電脫水器電脫水器外輸加熱爐外輸加熱爐污水沉降罐污水沉降罐去污水處理站去污水處理站去原油穩(wěn)定裝置去原油穩(wěn)定裝置含水含水30%30%以下以下含水含水0.3%0.3%以下以下含油含油500mg/l500mg/l以下以下外輸緩沖罐外輸緩沖罐油系統(tǒng)：轉(zhuǎn)油站來油游離水脫除器原油加熱爐復(fù)合電 脫水器凈化油緩沖罐原油外輸沉降污水電脫污水水系統(tǒng)：污水沉降罐污水去污水處理站氣系統(tǒng)：轉(zhuǎn)油站來濕氣天然氣除油器外輸天然氣部分供給鍋爐、加熱爐游離水脫除器工作原理示意圖分液板金屬波紋板聚結(jié)器破渦板人孔集水槽安全閥油出口水出口集油槽進口（中轉(zhuǎn)站來液）出口進

8、口燃燒室燃燒器煙管真空相變爐工作原理示意圖煙囪介質(zhì)盤管合格的軟化水高溫水蒸氣觀火孔交直流復(fù)合電脫器工作原理示意圖布油孔電極接線絕緣棒排水室懸掛絕緣子電極油出口水出口安全閥進油管放空閥升壓和整流電器預(yù)沉降室進油槽進油孔去除油器出口合格原油外輸泵輸送出去人孔電脫水器來油進口凈化油緩沖罐工作原理示意圖安全閥碟形反射器篩板伴熱管斜流板外輸機泵油出口臥式油氣分離器（除油器）工作原理示意圖入口分流器清砂口人孔油氣進口平行梳流板油霧捕集器防渦板至游離水脫除器排污口安全閥導(dǎo)流板液位浮子3000m3立式污水沉降罐工作原理示意圖游離水崗（一段）電脫水崗（二段）放水進口沉降后至污水崗5000m3沉降罐出口配水室收油

9、室配水頭配水管中心反應(yīng)筒集水室集水管集水頭為了減少原油輸送過程中輕組分的揮發(fā)損耗，在外輸前進行原油穩(wěn)定。采油廠的原油通過外輸至天然氣公司的原穩(wěn)站，在原穩(wěn)站原油加熱后進入原油穩(wěn)定塔，在正壓條件下進行一次閃蒸脫除揮發(fā)性輕烴（C1-C4）組分，從而達到穩(wěn)定原油的目的。穩(wěn)定后，原油輸往油庫。天然氣經(jīng)聯(lián)合站輸送到天然氣公司壓氣站，經(jīng)氨壓縮制冷處理，將溫度降低到-25，使天然氣中的重組分和水份冷凝變成液體，然后經(jīng)氣液分離，回收凝液，外輸貧氣（干氣），部分返輸?shù)讲捎蛷S作為加熱氣源。第一部分 油氣集輸系統(tǒng)第二部分 污水處理系統(tǒng)第三部分 配制注入系統(tǒng)二、污水處理系統(tǒng) 含油污水處理后回注解決了注入水的水源問題和含

10、油污水排放問題，對于油田的開發(fā)生產(chǎn)具有極其重要的意義。污水處理系統(tǒng)的主要任務(wù)就是將聯(lián)合站污水緩沖罐來水在污水處理站進行沉降、過濾、殺菌，使污水中含油、懸浮物、硫酸鹽還原菌的含量達到回注油層的指標(biāo)要求。1、懸浮固體 其顆粒直徑范圍取1100m，因為大于100m的固體顆粒在處理過程中很容易被沉降下來。 2、膠體 粒徑為10-31m。主要由泥砂、腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物和微細有機物構(gòu)成，物質(zhì)組成與懸浮固體基本相似。（一）油田污水中雜質(zhì)及注入水質(zhì)要求 3、分散油及浮油 污水原水中的原油，90%左右為10100m的分散油和大于100m的浮油。 4、乳化油及溶解油 原水中有10%左右的110-310m的乳化油，此外還

11、有極少的溶解油，其粒徑小于110-3 m。 5、溶解物質(zhì)在水中處于溶解狀態(tài)的低分子及離子物質(zhì)，主要包括：溶解在水中的無機鹽?；旧弦躁栯x子的形式存在，其粒徑都在10-3m以下，主要包括如下離子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、CL-、HCO3-、CO32-等； 溶解的氣體。如溶解氧、二氧化碳、硫化氫、烴類氣體等，其粒徑一般為310-4 510-4m。6、油田注水水質(zhì)要求:一是注入水不應(yīng)攜帶超標(biāo)懸浮物、有機淤泥和油；二是要嚴(yán)格限制水中固體顆粒的粒徑，以防堵塞地層；三是在運行條件下注入水不應(yīng)結(jié)垢；四是注入水對水處理設(shè)備、注水設(shè)備和輸水管線腐蝕性要小。污水處理水質(zhì)指標(biāo)序號 站類 項目標(biāo)

12、準(zhǔn)含油量（mg/l）懸浮固體含量（mg/l）粒徑中值(m)硫酸鹽還原菌(個/ml)1水驅(qū)普通污水處理站(含聚)20205100水驅(qū)普通污水處理站(不含聚)20102252水驅(qū)深度污水處理站(含聚)55525水驅(qū)深度污水處理站(不含聚)832253聚驅(qū)污水處理站20205100 在油田污水處理工藝中，主要以滿足注入水質(zhì)要求為出發(fā)點，來選擇合適的處理方法。污水進5000m3混凝沉降罐立式污水沉降罐（3000m3)收油進游離水脫除器聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)收油經(jīng)加熱爐進電脫水器聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐300m3收油罐

13、反沖洗泵污水外輸泵升壓泵回收至油系統(tǒng)主要參數(shù)：5000m3重力除油罐3000m3重力除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐污水外輸泵升壓泵規(guī)格：2114.5m公稱容積：5000m3收油槽高度：13.78m 上層油厚：50cm污水停留時間：4.5h 污水含油： 300mg/L5000m3混凝除油罐工作原理示意圖集油槽出水管進水管配水管排污管配水室溢流管出油管中心柱管配水頭集水頭集水管5000m3混凝除油罐污水進3000m3混凝除油罐回收油進300m3收油罐溢流進800m3污水排污池殺菌劑罐絮凝劑罐污泥進 排泥系統(tǒng)污水回收進5000m35000m3混凝除油罐3000m3混凝除油

14、罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐300m3收油罐反沖洗泵污水外輸泵升壓泵回收至油系統(tǒng)主要參數(shù)：規(guī)格：1912m公稱容積：3000m3收油槽高度：12.20m 上層油厚：30cm污水停留時間：2.45h 污水含油： 50mg/L5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐污水外輸泵升壓泵3000m3混凝除油罐回收油進300m3收油罐溢流進800m3污水排污池絮凝劑罐污泥進 排泥系統(tǒng)污水進500m3升壓緩沖罐5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐300m3收油罐反沖洗

15、泵污水外輸泵升壓泵回收至油系統(tǒng)主要參數(shù)：規(guī)格：8.928.92m公稱容積：500m3溢流高度：8.59m 污水含油：50mg/L5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐污水外輸泵升壓泵 進口3000m3二次沉降罐來水經(jīng)升壓泵進入壓力過濾罐出口溢流、排污進800m3排污池溢流管（500m3) 升壓緩沖罐工作原理示意圖3000m3重力除油罐500m3升壓緩沖罐污水經(jīng)升壓泵進入壓力濾罐溢流、排污進800m3污水排污池5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐300m3收油罐反沖洗泵污水外輸泵

16、升壓泵800m3污水排污池排泥罐回收至油系統(tǒng)主要參數(shù)：規(guī)格：32.5m公稱容積：15m3 常用濾料：石英砂、無煙煤、磁鐵礦砂、核桃殼等反沖洗強度：8L/(sm2) 濾速：16m/h濾后凈化水：含油20mg/L、懸浮物20mg/L5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐污水外輸泵升壓泵500m3升壓緩沖罐來水經(jīng)升壓泵進濾罐進口出口去700m3凈化水罐攪拌器電機核桃殼濾料配水支管壓力過濾罐工作原理示意圖配水室攪拌器反沖洗進口反沖洗出口700m3凈化水罐來水經(jīng)反沖洗泵進濾罐攪拌器電機核桃殼濾料配水支管（反沖洗）工作原理示意圖壓力過濾罐攪拌器配水

17、室反沖洗進口反沖洗出口過濾進口過濾出口壓力過濾罐凈化水進700m3凈化水罐反沖水進壓力過濾罐升壓泵反沖洗污水進800m3污水排污池5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐300m3收油罐反沖洗泵污水外輸泵升壓泵回收至油系統(tǒng)主要參數(shù)：規(guī)格：126m公稱容積：700m3溢流高度：5.49m 污水含油：20mg/L懸 浮 物：20mg/L5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐污水外輸泵升壓泵過濾罐后凈化水反沖洗水去外輸泵排污到800m3污水池溢流至污后期池（700m3)凈化水緩沖罐工作原

18、理示意圖溢流管進口出口出口溢流、排泥進800m3污水排污池凈化水進外輸泵經(jīng)紫外線殺菌裝置外輸凈化水進反沖洗泵700m3凈化水緩沖罐壓力過濾罐5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐壓力過濾罐500m3升壓緩沖罐700m3凈化水緩沖罐300m3收油罐反沖洗泵污水外輸泵升壓泵回收至油系統(tǒng)主要參數(shù)：規(guī)格：8.485.9m公稱容積：300m3溢流高度：5.5m 5000m3混凝除油罐3000m3混凝除油罐300m3收油罐回收至油系統(tǒng)5000m3、3000m3、排污池收油至300m3收油罐回收至油系統(tǒng)排污至800m3排污池進口出口收油罐（300m3)工作原理示意圖溢流管800m3排污池收油至游離水脫

19、除器至老化油真空加熱爐300m3收油罐5000m3沉降罐收油3000m3沉降罐收油溢流進800m3排污池（1） 除油罐除油罐（2 2）橫向流聚結(jié)除油器）橫向流聚結(jié)除油器（3 3） 壓力式過濾罐壓力式過濾罐（4 4）核桃殼過濾罐）核桃殼過濾罐第一部分 油氣集輸系統(tǒng)第二部分 污水處理系統(tǒng)第三部分 配制注入系統(tǒng)三、配注系統(tǒng) 通常把利用油層能量開采石油稱為一次采油；向油層注入水、氣，給油層補充能量開采石油稱為二次采油；而用化學(xué)的物質(zhì)來改善油、氣、水及巖石相互之間的性能，開采出更多的石油，稱為三次采油。配注系統(tǒng)在油田二次、三次采油過程中，為油田開發(fā)提供能量或化學(xué)劑。水質(zhì)分類水質(zhì)分類水驅(qū)注水主要控制指標(biāo)水

20、驅(qū)注水主要控制指標(biāo)含聚污水注水主要控制指標(biāo)含聚污水注水主要控制指標(biāo)滲透率分級滲透率分級0.020.02-0.10.1-0.30.3-0.60.60. 10.1-0.30.3-0.60.6含油量含油量( mg/L) 5.08.010.015.020.05.010.015.020.0懸浮物懸浮物(mg/L)1.03.05.05.010.05.010.015.020.0粒徑中值粒徑中值(m)1.02.02.03.05.02.03.03.05.0硫酸鹽還原菌硫酸鹽還原菌(個個/mL)2525252525102102102102大慶油田主要注水水質(zhì)指標(biāo)注：污水中聚合物濃度達到20mg/L，即為含聚污水。

21、 注水系統(tǒng)主要包括注水站、注水管網(wǎng)及注水井口等環(huán)節(jié)，主要設(shè)施有儲水罐、注水泵、注水干線、配水干線、注水支線及各種閥組等。注水站把供水系統(tǒng)送過來的地下水或含油污水，通過注水泵加壓形成油田開發(fā)需要的高壓水（10-15MPa之間），經(jīng)過高壓閥組分別送到各注水干線和注水井。補充清水冷卻水罐冷卻水泵稀油站冷卻器注水泵電機冷卻器冷卻塔一般污水注水儲罐防垢器過濾器注水泵調(diào)節(jié)閥注水干管注水泵潤滑點稀油站緩沖管曝氧含含油油污污水水特特點來水計量儲罐計量注水泵注入站配水間配置站冷卻水系統(tǒng)自備水源來水生產(chǎn)井排稀油站儲水系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)注 電水泵 機注 電水泵 機污水罐清水罐冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)自備水源來水自備水源來水

22、生產(chǎn)井排生產(chǎn)井排稀油站稀油站儲水系統(tǒng)儲水系統(tǒng)污水站來水污水站來水污水罐污水罐清水罐清水罐潤滑油系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)注注 電電水水泵泵 機機注注 電電水水泵泵 機機規(guī)格：規(guī)格：11.5811.5810.58m10.58m公稱容積：公稱容積：1000m1000m3 3溢流高度：溢流高度：10m10m 主要參數(shù)：主要參數(shù)： 污水罐注水管網(wǎng)注水管網(wǎng)進口出口溢流、排污口溢流管注水儲罐工作原理示意圖收油口高壓回流管高壓回流進口冷卻水系統(tǒng)生產(chǎn)井排稀油站儲水系統(tǒng)清水來水注注 電電水水泵泵 機機注注 電電水水泵泵 機機規(guī)格：7 6 m公稱容積：200m3溢流高度：5.8m 主要參數(shù)：冷卻水罐稀油站注水泵電機出口溢流管冷卻水罐原理示意圖工作原理示意圖進口溢流排污口補水口處理能力：200m3/h t：5 P：5.5Kw 主要參數(shù)：冷卻水罐稀油站、注水泵電機進口出口冷卻塔工作原理示意圖分水管風(fēng)扇冷卻格層排污 潤滑油系統(tǒng)： 包括儲油箱、濾油機、潤滑油泵、冷卻粗濾器、潤滑油管線、潤滑油冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)注注 電電水水泵泵 機機注注 電電水水泵泵 機機生產(chǎn)井排生產(chǎn)井排稀油站稀油站儲水系統(tǒng)儲水系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)潤滑油系統(tǒng)磁過濾網(wǎng)過濾潤滑油泵濾油機對流冷卻過濾區(qū)冷卻水進口潤滑油進口潤滑油出口冷卻水進冷卻水罐潤滑油工作站工作原理示意圖排污出口三通閥冷卻區(qū) 注水站的曝氧流程注水罐注水泵曝氧水罐