Q∕SY 01016-2017 油氣集輸系統(tǒng)用熱技術導則

1、Q/SY中國石油總氣釧飼企業(yè)標準Q/SY 010162017油氣集輸系統(tǒng)用熱技術導則Technical guides for heat application in oil and gas gathering system2017 -06-28 發(fā)布2017 -09-15 實施中囯石油天然氣集團公司發(fā)布Q/SY 010162017 IQ/SY 010162017 #目 次 TOC o 1-5 h z mwn1 細1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2規(guī)范性引用文件13 14用熱設計2 HYPERLINK l bookmark8 o Curren

2、t Document 4.1油田油氣集輸2 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 4.2氣田集輸2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 4.3 加熱爐選用 35用熱優(yōu)化3 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 5.1油田油氣集輸3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 5.2氣田集輸4 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 6運行維護4 HYPERLINK l boo

3、kmark14 o Current Document 附錄A （資料性附錄）油田油氣集輸系統(tǒng)主要工藝單元加熱爐選型指南5附錄B （資料性附錄）氣田集輸系統(tǒng)主要工藝單元加熱爐選型指南8Q/SY 010162017 #Q/SY 010162017 II本標準按照GB/T 1.12009標準化工作導則 第1部分：標準的結構和編寫給出的規(guī)則 起草。本標準由中國石油天然氣集團公司標準化委員會勘探與生產專業(yè)標準化技術委員會提出并歸口。 本標準起草單位：中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院、中國石油天然氣股份有限公司大慶油 田工程有限公司、中國石油工程設計有限責任公司西南分公司、中國石油天然氣股份有限公司勘探

4、與 生產分公司。本標準主要起草人：韓方勇、吳浩、趙雪峰、孟嵐、郭艷林、楊艷、王春燕、馬建國、白曉東、 李慶、云慶、高偉。Q/SY 010162017 Q/SY 010162017 油氣集輸系統(tǒng)用熱技術導則1范圍本標準規(guī)定了油氣田油氣集輸系統(tǒng)用熱的設計、生產運行的用熱優(yōu)化及運行維護等。 本標準適用于陸上及灘海陸采油氣田集輸系統(tǒng)的新建、改建和擴建工程的設計及生產用熱的優(yōu)化 管理。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB 17167用能單位能源計量器具配備和管理通

5、則GB/T 31453油田生產系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范GB 50349氣田集輸設計規(guī)范GB 50350油田油氣集輸設計規(guī)范SY/T 0540石油工業(yè)用加熱爐型式與基本參數(shù)Q/SY 01003油氣田地面工程一體化集成裝置設計制造和運行維護規(guī)范Q/SY 1686油氣田地面工程標準化設計技術導則Q/SY 1689油氣田用非金屬管道應用導則3 一般規(guī)定3.1油氣集輸系統(tǒng)流程應簡化，布局應優(yōu)化，以減少散熱環(huán)節(jié)，提高用熱效率。3.2油氣集輸系統(tǒng)工藝選擇應與用熱需求及加熱、換熱設備的選用綜合考慮，不同類型油田、氣田 集輸工藝流程選擇應滿足Q/SY 1686的有關規(guī)定。3.3油田集輸用加熱爐的設置應滿足GB 5035

6、0的有關規(guī)定。3.4氣田集輸用加熱爐的設置應滿足GB 50349的有關規(guī)定。3.5新建、改建和擴建油氣田地面集輸工程應選用高效節(jié)能工藝流程及設備、合理的工藝參數(shù)、新 型節(jié)能材料，降低運行能耗和生產費用。3.6存在多種用熱需求時，宜采用集中加熱、一熱多用的加熱方式，優(yōu)化配置加熱爐負荷、型式和 臺數(shù)。3.7應做好油氣集輸系統(tǒng)設備、管道及附屬設施的保溫設計，減少熱損失。3.8應定期評價油氣集輸系統(tǒng)用熱水平，分析生產單元的用熱狀況。3.9應根據(jù)開發(fā)和生產情況，及時調整和優(yōu)化集輸系統(tǒng)運行參數(shù)。3.10加強加熱設備應用技術篩選和一體化集成裝置等高效處理設備的研發(fā)及應用。3.11加強用熱及供熱工藝、設備、管

7、網(wǎng)日常管理與維護技術培訓。4用熱設計4.1油田油氣集輸4.1.1應優(yōu)先選用不加熱集油工藝；當不能滿足時，可選用井組集中加熱或摻熱集油工藝。 4.1.2應結合油田開發(fā)預測，優(yōu)化集油、摻熱、脫水、穩(wěn)定、輸送等生產環(huán)節(jié)中需要加熱介質的流 量、溫度等工藝參數(shù)。4.1.3對產量較低的邊遠油田（區(qū)塊），宜采用油氣混輸工藝，充分利用老區(qū)已建設施，實現(xiàn)油氣水 集中處理，少建中間站場，減少耗熱量。4.1.4油井計量宜采用軟件量油技術，取消計量站，減少用熱點。4.1.5油田集輸系統(tǒng)宜采用一體化集成裝置替代中小型集油站場，縮小供熱半徑，減少用熱環(huán)節(jié)；一 體化集成裝置選用應滿足Q/SY 01003的有關規(guī)定。4.1.

8、6邊緣、零散區(qū)塊宜采用橇裝化加熱爐。4.1.7埋地集油管道宜選用絕熱效果好、摩阻小的非金屬管材，改善集輸管道水力和熱力條件；非金 屬管材選用應滿足Q/SY 1689的有關規(guī)定。4.1.8當稠油熱采、脫水或原油穩(wěn)定等原因引起采出液、脫后原油或污水溫度較高時，宜采用換熱或 熱泵等技術對余熱進行回收。4.1.9采用摻水集油工藝時，應通過不同摻水量和摻水溫度的比選，合理確定摻水系統(tǒng)的工藝參數(shù)， 降低集油系統(tǒng)的運行溫度，減少摻水熱負荷。4.1.10老油田區(qū)塊改造時，對用熱量大、加熱爐多、負荷率較低、油氣集輸能耗高的區(qū)塊，應根據(jù) 油田開發(fā)預測，適時按照下列要求進行總體優(yōu)化調整改造：a）進人高含水開發(fā)期的老

9、油田，宜采用不加熱集油工藝。b）三級布站的稀油油田，宜改造成單管串接集油工藝，取消計量站，停用或合并接轉站。c）三管伴熱集油宜改為環(huán)狀摻水集油、雙管摻水集油或單管串接不加熱集油。d）采用單井加熱、計量站集中計量集油工藝的叢式井，宜取消計量站，改為井場輪換計量、集 中加熱的集油工藝。e）對采用單井加熱的老油田，應優(yōu)化加熱爐設置，取消或合并井場加熱爐。f）高含水期油田采出液先加熱后脫水工藝的站場，應改造成先脫除游離水、再加熱脫水工藝， 核減加熱負荷及加熱爐臺數(shù)。4.1.11當采用不加熱輸送工藝集輸時，集油管道宜深埋至冰凍線下。4.1.12對電力供應充足地區(qū)，可選擇電加熱方式。4.2氣田集輸4.2.

10、1應結合氣田開發(fā)預測及環(huán)境條件，合理確定采出氣流量、集氣溫度、集氣壓力等工藝參數(shù)，優(yōu) 化加熱爐配置，減少用熱量。4.2.2制定氣田開發(fā)方案時，宜綜合考慮采氣工藝、井深、油套壓、氣井產量、氣質組分等因素，優(yōu) 先采用井下節(jié)流技術，利用井下熱能防止水合物生成，取消井場加熱爐。4.2.3當采用井口節(jié)流工藝時，應對加熱、加注水合物抑制劑防止形成水合物的工藝進行綜合比較, 選擇經濟性好、能耗低的方式。4.2.4井場、中小型站場宜采用一體化集成裝置，實現(xiàn)無人值守，減少生產輔助系統(tǒng)用熱；一體化集 成裝置選用應滿足Q/SY 01003的有關規(guī)定。4.2.5加熱集氣工藝宜采用多井集中加熱，減少井場和站場加熱爐的臺

11、數(shù)；應優(yōu)化加熱爐出口溫度,滿足集氣管網(wǎng)溫度高于水合物形成溫度3C以上。4.2.6被加熱的濕天然氣中含有CO2, H2S等介質時，加熱溫度不宜高于6CTC。4.2.7加熱負荷小于100kW且電源供應充足時，宜采用電加熱方式。4.3加熱爐選用4.3.1加熱爐的選型應滿足熱負荷和地面系統(tǒng)工藝要求，并通過技術經濟對比確定；加熱爐型式與參 數(shù)應符合SY/T 0540的有關規(guī)定。4.3.2加熱爐應選用成熟高效節(jié)能設備，嚴禁使用國家公布淘汰的產品。4.3.3加熱爐的額定功率宜為工藝用熱需求的1.1倍。4.3.4加熱爐設計熱效率符合下列規(guī)定：a）對于采用負壓燃燒方式的加熱爐，當設計熱負荷小于630kW時，設計

12、熱效率應不小于80%； 當設計熱負荷不小于630kW時，設計熱效率應不小于85%。b）對于采用正壓燃燒方式的加熱爐，設計熱效率應不小于90%。4.3.5設計排煙溫度應高出當?shù)責煔饴饵c溫度2crc3（yc。當加熱爐采用冷凝余熱回收技術時，排 煙溫度不受此限制。4.3.6根據(jù)集輸工藝需要合理選擇加熱爐爐型，爐型選擇滿足以下要求：a）井場加熱爐宜選用真空相變加熱爐或水套爐。b）油田站場，泵前宜選用具備緩沖功能的加熱爐，泵后宜選用水套爐、管式加熱爐、介質走管 程的相變加熱爐或有機熱載體加熱爐。c）油田站場，被加熱介質易淤積時，宜選用泵前加熱流程；當被加熱介質極易淤積時，宜選用 具備在線機械清淤功能的加

13、熱爐。d）集氣站宜選用多井加熱工藝，加熱爐宜選用真空相變加熱爐或水套爐。e）油田油氣集輸系統(tǒng)主要工藝單元加熱爐選型參見附錄A，氣田集輸系統(tǒng)主要工藝單元加熱爐 選型參見附錄B。4.3.7采用正壓燃燒的加熱爐宜選用自動控制燃燒器，具備被加熱介質出口溫度檢測與加熱爐輸出功 率聯(lián)鎖調節(jié)功能。4.3.8站場加熱爐應配置燃料計量儀表，計量儀表的配備應符合GB 17167的規(guī)定。5用熱優(yōu)化5.1油田油氣集輸5.1.1應及時跟蹤油井采出液量、含水率、溫度、壓力等生產參數(shù)及環(huán)境變化，掌握用熱需求及供熱 系統(tǒng)能力，對集油溫度、摻水溫度、摻水量、脫水溫度、原油穩(wěn)定溫度、輸油溫度和集氣溫度、壓力 等生產參數(shù)進行實時優(yōu)

14、化調整。5.1.2應根據(jù)油氣產量的變化，及時調整加熱爐運行參數(shù)，如調整加熱爐的配風、進氣量，控制排煙 溫度等，適應用熱需求的變化，提高加熱爐實際運行熱效率。5.1.3進人高含水開發(fā)期的油田，宜適時開展不加熱集油現(xiàn)場試驗；配套通球等措施可將集油溫度控 制在原油凝固點以下，停用加熱爐。5.1.4針對夏季用熱需求減少，各油區(qū)應針對生產情況，采用季節(jié)性不加熱集油、摻常溫水、降低摻 水量等措施，進行季節(jié)性停用加熱爐研究，制定年度加熱爐停用方案。5.1.5根據(jù)采出液特性和生產實際，優(yōu)選破乳劑類型，優(yōu)化加藥點、加藥量和停留時間，降低脫水溫度。5.1.6對多臺并聯(lián)運行的加熱爐，當總用熱負荷降低時，應及時調整加

15、熱爐運行臺數(shù)，調整后單臺加 熱爐負荷率宜不低于80%。5.1.7當油田加熱爐負荷率低于30%且熱效率不能滿足GB/T 31453限定值要求時，宜采取更換燃燒 系統(tǒng)或加熱爐等措施。5.1.8根據(jù)生產運行情況，當站場處理后油水溫度偏高且有余熱利用需求時，可通過增設換熱設備或 采用熱泵技術等措施回收余熱再利用。5.2氣田集輸5.2.1應跟蹤氣田集輸井場產氣量、產液量、組分、溫度、壓力等生產參數(shù)，及時調整加熱爐運行工 況，提高用熱效率。5.2.2當采氣井井口壓力降低到lOMPa時，宜結合現(xiàn)場工藝、氣田開發(fā)現(xiàn)狀等因素，適時開展停用 加熱爐的技術論證。5.2.3對于生產采氣井，宜綜合考慮運行工況和井筒完整

16、性等因素，結合氣井的大修改造等作業(yè)措 施，可通過設置井下節(jié)流裝置，取消在用加熱爐，節(jié)能降耗。6運行維護6.1應定期開展加熱、緩沖、氣液分離和原油脫水等設備的清淤、除垢、檢測工作，提高設備用熱 效率。6.2應加強加熱爐性能及節(jié)能監(jiān)測，在用加熱爐運行熱效率應滿足GB/T 31453的要求；對節(jié)能監(jiān)測 不合格設備應制訂整改計劃，并限期整改。6.3加強加熱爐運行管理及維護檢查的頻次和內容滿足以下要求：a）每季度清理一次燃燒器，并檢查燃燒道（耐火磚）有無錯位、脫落、倒塌。b）每年至少進行一次停爐檢查，清除殼體及換熱盤管內部淤積物；清理煙箱內的灰塵；檢查加 熱爐的內表面和外保溫層有無裂縫、損壞，煙囪根部有

17、無腐燭；檢查煙火管和換熱盤管有無 裂紋、變形、腐燭；檢查燃燒器有無損壞、積炭等問題。6.4對爐效低、運行狀況差、不滿足安全生產運行的加熱爐，應及時制定改造方案，按下列要求更 新改造：a）對使用年限長、承壓部位腐蝕嚴重或熱疲勞嚴重，經檢測無法滿足安全生產的加熱爐，應及 時更換；加熱爐更換時應根據(jù)生產參數(shù)變化，合理確定用熱需求，優(yōu)化加熱爐配置。b）對運行狀況差的加熱爐，改造或維修要求如下：1）對空氣系數(shù)過高經調節(jié)后仍無法達到GB/T 31453限定值要求的加熱爐，應對燃燒系統(tǒng)進 行改造或更新；2）對加熱爐爐體外表面溫度超過GB/T 31453限定值要求的加熱爐，應對加熱設備保溫情況 進行檢查，對保

18、溫層破壞、腐蝕嚴重的部位，應及時進行維修；3）對加熱爐排煙溫度過高經清淤清垢、吹灰等措施后仍無法達到GB/T 31453限定值要求的 加熱爐，應對加熱爐換熱內件進行改造。通過上述措施仍無法使運行熱效率提高到GB/T 31453熱效率限定值以上的加熱爐，應根據(jù)加熱 爐實際情況，采用高效燃燒、高效換熱、智能控制、余熱回收、阻垢防垢等加熱爐改造單項技術或多 項技術集成進行改造。附錄A（資料性附錄）油田油氣集輸系統(tǒng)主要工藝單元加熱爐選型指南A.1井場加熱爐井場加熱爐安裝在油田井場，用于加熱油井采出物。油田井場加熱爐宜選用真空相變加熱爐或水 套爐。油田井場加熱爐推薦系列見表A.1。表A.1井場加熱爐推薦

19、系列序號基本結構型式額定功率 kW40801001502004001真空相變加熱爐2水套爐注：本表中有“”的為推薦系列。A.2摻水加熱爐用于油田摻水集油工藝，通常建于轉油站或轉油放水站等站場內，用來摻水流程中加熱集油所需 回摻水。水驅泵前摻水加熱爐宜選用具備緩沖功能的火筒爐；水驅泵后摻水加熱爐選用順序宜為：相變加 熱爐、管式加熱爐。聚驅、復合驅和高濃度聚驅摻水加熱宜采取泵前加熱工藝，加熱爐應具備緩沖功 能，宜選用具備在線機械清淤功能的火筒爐或分體式介質走殼程相變加熱爐。摻水加熱爐推薦系列見 表 A.2。表A.2摻水加熱爐推薦系列序號基本結構型式額定功率 kW580100015002000250

20、01火筒式加熱爐2相變加熱爐3介質走殼程相變加熱爐4水套爐5管式加熱爐6在線機械清淤加熱爐注：本表中有“”的為推薦系列。A.3熱洗加熱爐用于高含蠟油田油井和集油管線熱洗工藝，通常建于轉油站或轉油放水站等站場內，用來加熱溶 解清洗油井和集油管線結蠟所需的熱水（熱含油污水）。水驅泵前熱洗加熱爐宜選用具備緩沖功能的火筒爐；水驅泵后熱洗加熱爐選用順序宜為：正壓相 變加熱爐、管式加熱爐；聚驅、復合驅和高濃度聚驅熱洗加熱宜采取泵前加熱工藝，加熱爐應具備緩 沖功能，宜選用具備在線機械清淤功能的火筒爐或分體式介質走殼程相變加熱爐。熱洗加熱爐選型系 列見表A.3。表A.3熱洗加熱爐推薦系列序號基本結構型式額定功

21、率 kW58010001500200025001火筒爐2分體式介質走殼程相變加熱爐3管式加熱爐4相變加熱爐5在線機械清淤火筒爐注：本表中有“”的為推薦系列。A.4含水油輸送加熱爐用于轉油站含水油外輸前的加熱，通常建于轉油站或轉油放水站等站場內。含水油外輸加熱爐選用順序宜為：真空相變加熱爐、水套爐。含水油輸送加熱爐選型系列見 表 A.4。表A.4含水油輸送加熱爐推薦系列序號基本結構型式額定功率 kW58010001500200025001真空相變加熱爐2水套爐注：本表中有“”的為推薦系列。A.5脫水加熱爐用于含水原油脫水工藝，加熱爐通常建于脫水站內，用來加熱低含水油。脫水系統(tǒng)一般允許加熱爐壓降0.05MPa - O.IMPa,脫水加熱爐選用次序宜為：真空相變加熱爐、 水套爐；也可選火筒式加熱爐（含二合一等具備加熱功能的設備）。脫水加熱爐選型系列見表A.5。表A.5脫水加熱爐推薦系列序號基本結構型式額定功率 kW58010001500200025001真空相變加熱爐2水套爐3火筒式加熱爐注：本表中有“”的為推薦系列。A.6凈化油輸送加熱爐用于脫水站脫后凈化油外輸熱力條件不足的輸油場站，通常建于脫水站或聯(lián)合站內，用來加熱脫 后凈化油。凈化油輸送加熱爐選用次序依次宜為：真空相變加熱爐、水套爐。凈化油輸送加熱爐選型系列見 表 A.