油氣集輸流程課件

第二講油氣集輸流程中級(jí)工培訓(xùn)第二講油氣集輸流程中級(jí)工培訓(xùn)1緒論油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象

油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象是油田內(nèi)部原油及其伴生天然氣的收集、加工處理和運(yùn)輸。

油氣集輸在油田建設(shè)中的地位集輸系統(tǒng)是油田建設(shè)中的主要生產(chǎn)設(shè)施，集輸系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中起著主導(dǎo)作用。油氣集輸系統(tǒng)的功能將分散在油田各處的油井產(chǎn)物加以收集；分離成原油、伴生天然氣和采出水；進(jìn)行必要的凈化、加工處理使之成為油田商品（原油、天然氣、液化使油氣）以及這些商品的儲(chǔ)存和外輸。緒論油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象2同時(shí)油氣集輸系統(tǒng)還為油藏工程提供分析油藏動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)信息：各井油氣水的產(chǎn)量、氣油比（101.325kpa，20℃下，天然氣與原油產(chǎn)量之比，m3/m3或m3/t）、氣液比、井的油壓（油管壓力）和回壓（井出油管線起點(diǎn)壓力）、井流溫度等參數(shù)及它們隨生產(chǎn)延續(xù)各種參數(shù)的變化情況等。因此油氣集輸系統(tǒng)不但將油井生產(chǎn)的原料集中、加工成油田產(chǎn)品，而且還為不斷加深對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)，適時(shí)調(diào)整油藏的開發(fā)設(shè)計(jì)方案、正確經(jīng)濟(jì)地開發(fā)油藏提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)油氣集輸系統(tǒng)還為油藏工程提供分析油3第一節(jié)油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容下圖表示油氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的全部?jī)?nèi)容及其產(chǎn)品第一節(jié)油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容下圖表示油氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的全部41.油井的產(chǎn)物，經(jīng)集中并初步分離為油、氣、水三種流體。含油污水經(jīng)水處理后，由注水井回注到地層，保持地層能量2.原油經(jīng)脫鹽降低鹽含量后，經(jīng)行穩(wěn)定或拔頂（從塔器頂部抽出輕質(zhì)油蒸汽），穩(wěn)定后的原油作為油田產(chǎn)品送往煉廠。3.含H2S、CO2、H2O的酸性濕天然氣進(jìn)行初步脫水，以控制對(duì)設(shè)備和管道的腐蝕。然后脫除H2S和CO2，使酸性天然氣變成“甜”天然氣。從脫出的H2S內(nèi)回收硫磺，為制酸工業(yè)提供原料。CO2或回注地層，或出售，或放空。4.甜性的天然氣需要進(jìn)一步脫水，并和原油穩(wěn)定單元來(lái)的拔頂氣匯合，在凝液回收單元將氣體內(nèi)較重的烴類變成液體，稱為天然氣凝液回收（輕烴回收）。天然氣凝液加工成液化石油氣LPG（C3、C4烷烴）和穩(wěn)定輕烴C5（天然汽油或輕質(zhì)石腦油）。LPG作為油田產(chǎn)品外銷，或提供給石油化工廠做原料。5.在凝液回收單元的不凝氣，主要是C1和部分C2，經(jīng)管道送往用戶，或部分氣體供給LNG廠。液化后的天然氣，可供石油化工廠做原料，或再汽化為用戶提供調(diào)峰天然氣。1.油井的產(chǎn)物，經(jīng)集中并初步分離為油、氣、水三種流體。含油污5由于油田所處的自然和社會(huì)環(huán)境不同，油藏類型。規(guī)模，原油與天然氣組分和物理性質(zhì)不同，因而各油田并非具備上述油氣生產(chǎn)的全部工藝環(huán)節(jié)。比如，除個(gè)別特例外，我國(guó)所產(chǎn)原油含鹽量很少，在礦場(chǎng)一般不進(jìn)行脫鹽，脫鹽工作可以放在煉廠進(jìn)行。又比如我國(guó)天然氣脫酸氣和脫水經(jīng)常集中在一個(gè)廠區(qū)內(nèi)，不必進(jìn)行天然氣兩次脫水。盡管因各油田的具體情況不同，構(gòu)成了不同的符合各油田情況和特色的油氣集輸系統(tǒng)，但各油田的集輸系統(tǒng)也存在一定的共性：接受油井流出的原料，生產(chǎn)出油田產(chǎn)品。除個(gè)別特殊油田外均有與上圖類同的主要工作內(nèi)容，我國(guó)石油工作者將油氣集輸歸納為下圖所示的流程框圖。它將全面而且直觀地給大家表示出油田所產(chǎn)出油氣水的流向，各種加工處理環(huán)節(jié)和產(chǎn)品。由于油田所處的自然和社會(huì)環(huán)境不同，油藏61.油井計(jì)量：測(cè)出每口油井產(chǎn)物內(nèi)原油、天然氣、采出水的產(chǎn)量，作為分析油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)的依據(jù)。2.集油：將計(jì)量后的油井產(chǎn)物（油、氣、水）或油水混合物集中，通過管線輸送至有關(guān)站場(chǎng)進(jìn)行處理。3.集氣：將油田內(nèi)部一級(jí)分離器分離出來(lái)的天然氣通過管線輸送至氣體處理廠進(jìn)行凈化和加工。4.油氣水分離：將井流分離成原油、天然氣、采出水。必要時(shí)，還需分離出井流中所含的固體雜質(zhì)。5.原油處理（脫水）：含水原油經(jīng)破乳、沉降、分離，脫除游離水、乳化水和懸浮固體雜質(zhì)，使商品原油水含率小于規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。6.原油穩(wěn)定：脫出原油內(nèi)易揮發(fā)的組分，使原油飽和蒸汽壓等于或者低于商品原油規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定過程中產(chǎn)生的呈氣態(tài)的易揮發(fā)組分送氣體處理廠回收凝液。7.原油儲(chǔ)存：將符合商品原油標(biāo)準(zhǔn)的原油儲(chǔ)存在礦場(chǎng)原油庫(kù)中，以調(diào)節(jié)原油生成和銷售間的不平衡。8.天然氣凈化：凈化包括脫出天然氣中的飽和水和酸性氣體，通過脫水，使氣體在管線輸送時(shí)不析出液狀水。以滿足商品天然氣對(duì)水露點(diǎn)的要求；或用冷凝法回收凝液時(shí)不析出液態(tài)水。商品天然氣對(duì)酸性氣的含量也有嚴(yán)格規(guī)定，原料氣內(nèi)酸性氣含量超過規(guī)定值時(shí)，需要脫除硫化氫、二氧化碳等酸性氣體。9.天然氣凝液回收：油田伴生氣中含油較多的、容易液化的丙烷和比丙烷重的烴類，回收天然氣中重?zé)N組的分凝析液，可滿足商品天然氣對(duì)烴露點(diǎn)的要求。加工天然氣凝液可獲得各種輕烴產(chǎn)品（液化石油氣、天然汽油），提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。10.凝液儲(chǔ)存：將輕烴產(chǎn)品儲(chǔ)存在壓力儲(chǔ)罐中，以調(diào)節(jié)生產(chǎn)和銷售的不平衡。11.采出水處理：將分離后的油田采出水進(jìn)行除油、除機(jī)械雜質(zhì)、除氧、殺菌等處理，使處理后的水質(zhì)符合回注油層或國(guó)家外排水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1.油井計(jì)量：測(cè)出每口油井產(chǎn)物內(nèi)原油、天然氣、采出水的產(chǎn)量，7商品原油的質(zhì)量指標(biāo)1.質(zhì)量含水率合格原油含水率不大于1％，優(yōu)質(zhì)原油含水率不大于0.5％。對(duì)于凝析油和稠油有不同的質(zhì)量含水率要求2.飽和蒸氣壓：儲(chǔ)存溫度(或60℃)下原油的飽和蒸氣壓不大于當(dāng)?shù)貧鈮?.含鹽量：不大于50g/m3

商品原油的質(zhì)量指標(biāo)8商品天然氣的質(zhì)量指標(biāo)1.露點(diǎn)最高輸送壓力下天然氣的露點(diǎn)應(yīng)低于輸氣管埋深處最低環(huán)境溫度5℃；2.硫化氫含量：不大于20mg/m3；3.C5＋含量：不大于50g/m3；4.有機(jī)硫含量：(CS2)含量不大于250mg/m3。商品天然氣的質(zhì)量指標(biāo)9液化石油氣的質(zhì)量指標(biāo)液化石油氣的主要成分是C3和C4。1.組成要求：a.C1＋C2含量：不大于3％(摩爾百分?jǐn)?shù))b.C5＋含量：不大于2％(摩爾百分?jǐn)?shù))2.飽和蒸氣壓：38℃時(shí)的飽和蒸氣壓不大于15個(gè)大氣壓（絕對(duì)）－10℃時(shí)的飽和蒸氣壓大于3個(gè)大氣壓（絕對(duì)）3.體積含水量：不大于0.5％液化石油氣的質(zhì)量指標(biāo)10凈化污水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于凈化污水有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別為回注標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其所含雜質(zhì)的要求不同。陸上排放污水的水質(zhì)要求:排放污水含油低于5mg/L。海上排放污水水質(zhì)要求：渤海海域排放污水含油量小于30mg/L；南海海域?yàn)樾∮?0mg/L?；刈⑽鬯乃|(zhì)要求：達(dá)到本油田規(guī)定的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，包括懸浮物濃度大小、含油濃度及細(xì)菌含量。特別關(guān)注回注污水與地層配伍性。凈化污水標(biāo)準(zhǔn)11油田生產(chǎn)對(duì)集輸系統(tǒng)的要求

1.滿足油田開發(fā)和開采的要求采輸協(xié)調(diào)集輸系統(tǒng)應(yīng)考慮油田生產(chǎn)的特點(diǎn)油田生產(chǎn)的特點(diǎn)是連續(xù)卻又不均衡，主要原因在于：a.油井?dāng)?shù)量增加，含水量上升，產(chǎn)液量增加；b.自噴井間歇自噴或改抽，高產(chǎn)井變?yōu)榈彤a(chǎn)井；c.個(gè)別抽油井改為注水井，油井生產(chǎn)一段時(shí)期后要停產(chǎn)修井；c.生產(chǎn)層系調(diào)整，油品組成和物性發(fā)生變化。油田生產(chǎn)對(duì)集輸系統(tǒng)的要求122.集輸系統(tǒng)能夠反映油田開發(fā)和開采的動(dòng)態(tài)

油氣在地層內(nèi)運(yùn)動(dòng)的情況只能通過集輸系統(tǒng)管網(wǎng)和設(shè)備測(cè)量所得的參數(shù)來(lái)反映。油田開發(fā)和開采的變化，反映到地面集輸系統(tǒng)中就是：油、氣、水產(chǎn)量、出砂量、氣油比、溫度、壓力等參數(shù)的變化。

2.集輸系統(tǒng)能夠反映油田開發(fā)和開采的動(dòng)態(tài)133.節(jié)約能源、防止污染、保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：a.充分利用自噴井、抽油井的能量，減少轉(zhuǎn)油環(huán)節(jié)，在有條件的油田提高第一級(jí)的分離壓力，減少動(dòng)力消耗；b.流程密閉，降低損耗；c.充分收集和利用油氣資源，生產(chǎn)穩(wěn)定原油、干氣、液化石油氣、天然汽油等產(chǎn)品，減少油田生產(chǎn)的自耗氣量；d.采用先進(jìn)高效的處理設(shè)備，如高效分水設(shè)備、高效泵等。3.節(jié)約能源、防止污染、保護(hù)環(huán)境14

在油田生產(chǎn)過程中必然要產(chǎn)生三廢：◆廢液（含油污水、污油）；◆廢渣（含油泥砂、污垢）；◆廢氣（加熱設(shè)備排放氣、特殊情況下的放空天然氣）。

集輸系統(tǒng)應(yīng)該具有消除三廢污染、保護(hù)環(huán)境的工程措施。在油田生產(chǎn)過程中必然要產(chǎn)生三廢：154.集輸系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，并有一定的靈活性集輸系統(tǒng)的是一個(gè)統(tǒng)一的整體，而且事故的搶修和搶救都比較困難。這就要求集輸系統(tǒng)：一方面，設(shè)備應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、安全可靠、不需要經(jīng)常性的維修；另一方面，一旦發(fā)生異常情況，要有一定的調(diào)整能力。4.集輸系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，并有一定的靈活性165.與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致集輸系統(tǒng)還有一些配套的輔助系統(tǒng)，一起構(gòu)成油田地面總系統(tǒng)，互相聯(lián)系、互相制約，應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)一致，使油田地面系統(tǒng)總體最優(yōu)。海上油氣田生產(chǎn)輔助設(shè)施有別于陸上油田。除此之外，集輸系統(tǒng)還應(yīng)遵循一般工程項(xiàng)目應(yīng)遵循的共同原則，如：經(jīng)濟(jì)效益；國(guó)家規(guī)定的各種規(guī)范，如：安全防火規(guī)范等。5.與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致17第二節(jié)油氣集輸流程油氣集輸流程是油、氣在油田內(nèi)部流向的總說明，即從生產(chǎn)油井井口起到外輸、外運(yùn)的礦場(chǎng)站庫(kù)，油井產(chǎn)物經(jīng)過若干個(gè)工藝環(huán)節(jié)，最后成為合格油、氣產(chǎn)品全過程的總說明。各工藝環(huán)節(jié)的功能、主要技術(shù)指標(biāo)和操作參數(shù)以及各工藝環(huán)節(jié)間的相互關(guān)系和連接管路的特點(diǎn)等，都要在集輸流程中加以說明。第二節(jié)油氣集輸流程油氣集輸流程是油、氣在油田內(nèi)18油氣收集流程----油井至聯(lián)合站油氣處理流程----聯(lián)合站內(nèi)流程油氣輸送流程----聯(lián)合站至原油庫(kù)流程設(shè)計(jì)的基本原則：“適用、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、注重環(huán)?！庇蜌馐占鞒?---油井至聯(lián)合站19一、集油流程從油井到集中處理站的流程稱為集油流程。集油是收集、計(jì)量油井產(chǎn)物的過程。國(guó)內(nèi)外的集油流程大體分為三類。一類是產(chǎn)量特高的油井，每口井有單獨(dú)的分離、計(jì)量設(shè)備，有時(shí)還有單獨(dú)的油氣處理設(shè)備，這種流程經(jīng)濟(jì)性較差；第二類是計(jì)量站集油流程，每口油井有單獨(dú)的出油管線把油井產(chǎn)物送往計(jì)量站，在計(jì)量站內(nèi)輪流計(jì)量每口油井的油氣產(chǎn)量，此后與其他油井產(chǎn)物匯合輸往集中處理站，這種流程較為廣泛；一、集油流程從油井到集中處理站的流程稱為集油流程。第二類是計(jì)20第三類為多井串聯(lián)集油流程，若干口井共用一根出油管線，將井流送往集中處理站進(jìn)行氣液分離、原油脫水和穩(wěn)定，由設(shè)在各井場(chǎng)上的計(jì)量分離器對(duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行連續(xù)計(jì)量，或用移動(dòng)式計(jì)量裝置對(duì)各井進(jìn)行周期性計(jì)量。我國(guó)油田多采用第二類。第三類為多井串聯(lián)集油流程，若干口井共用一根出油管線，將井流送21集油流程的分類：1.按集油加熱方式油井至計(jì)量站出油管線的加熱方式有：不加熱、在井場(chǎng)加熱后井流進(jìn)入出油管線、熱伴隨（熱水、蒸汽）、摻輸（摻熱水、摻熱油、摻蒸汽）等，相應(yīng)將集油流程命名為不加熱集油流程、井場(chǎng)加熱流程、熱水伴熱流程、蒸汽伴熱流程、摻熱水集油流程、摻熱油集油流程、摻蒸汽集油流程等。2.按集油管網(wǎng)形態(tài)集油管網(wǎng)形態(tài)分別有樹枝狀集油流程、輻射狀集油流程、環(huán)狀集油流程和多井串聯(lián)集油流程等。集油流程的分類：223按通往油井的管線數(shù)量單管流程、雙管流程、三管流程等4按集油系統(tǒng)的布站級(jí)數(shù)在油井井口到集中處理站之間有不同級(jí)數(shù)的站場(chǎng)，流程內(nèi)只有集中處理站的稱為一級(jí)布站，有計(jì)量站和集中處理站的稱為二級(jí)布站，三級(jí)布站有計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站（為井流液相增壓的站場(chǎng)）和集中處理站。一級(jí)半流程也稱選井點(diǎn)流程，是在集中處理站之外，布置若干選井點(diǎn)，選井點(diǎn)僅設(shè)份井計(jì)量用的選井閥組，不設(shè)計(jì)量分離器和計(jì)量?jī)x表。3按通往油井的管線數(shù)量235按流程的密閉性有開式流程和密閉集油流程之分。在集中處理站進(jìn)行原油穩(wěn)定工藝前，原油通過常壓儲(chǔ)罐（立式固定頂儲(chǔ)罐），這種流程稱開式流程。因?yàn)槌簝?chǔ)罐不能避免原油的工作損耗（大呼吸）、呼吸損耗（小呼吸）和閃蒸損耗，原油中大量易揮發(fā)組分將逸出大氣。開式流程不僅污染環(huán)境還影響油田產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，故集油流程應(yīng)采用密閉流程。5按流程的密閉性24（二）各集油流程的特點(diǎn)及適用條件1不加熱流程

油井以單獨(dú)的出油管線與計(jì)量站相連，各井產(chǎn)物在計(jì)量站輪流計(jì)量，計(jì)量分離器將井流分成氣、液兩相分別計(jì)量氣、液流量后，再次混合與其他油井產(chǎn)物匯合流至集中處理站。（二）各集油流程的特點(diǎn)及適用條件油井以單獨(dú)的出油管線與計(jì)量252

加熱集油流程

在井場(chǎng)設(shè)加熱爐提高油井井流溫度后，沿出油管線流入計(jì)量站。被計(jì)量油井井流先經(jīng)加熱后進(jìn)入計(jì)量分離器，在計(jì)量分離器內(nèi)分成氣、液兩相并在計(jì)量后重新匯合。不計(jì)量的油井井流在計(jì)量站管匯處混合后，經(jīng)加熱并和計(jì)量油井井流混合送往下游。2加熱集油流程在井場(chǎng)設(shè)加熱爐提高油井井流溫度后，沿出油管線263摻熱水（熱油）集油流程油氣水三相分離器分出的油井采出水（或熱油）在供熱站加熱、增壓后通過單獨(dú)的管線送至計(jì)量站，經(jīng)計(jì)量站閥組分配、輸送到各井井口。熱水（油）由井口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時(shí)也增加了出油管線的輸量。從井口到計(jì)量站有兩條管線，一條是出油管線，一條是熱水（油）管線，屬雙管流程。3摻熱水（熱油）集油流程油氣水三相分離器分出的油井采出水（274熱水、蒸汽伴熱集油流程

熱水伴熱集油流程與、摻水流程類似，循環(huán)水泵自水罐吸水，增壓、加熱后，經(jīng)閥組分配、經(jīng)保溫的熱水管線送至各井口?；厮芫€與油井出油管線用保溫層包扎在一起，通過熱交換加熱油井井流，達(dá)到安全集油的目的。4熱水、蒸汽伴熱集油流程熱水伴熱集油流程與、摻水流程類似，285多井串聯(lián)集油流程

油井產(chǎn)物在井場(chǎng)加熱、計(jì)量后進(jìn)入共用的一字形出油管線，并經(jīng)集油管線中部送至集中處理站。5多井串聯(lián)集油流程296環(huán)形集油流程

環(huán)形集油流程屬多井串聯(lián)集油流程，具有這種流程的全部?jī)?yōu)缺點(diǎn)。為減少串聯(lián)井相互干擾的缺點(diǎn)，控制環(huán)路長(zhǎng)度為2.5-3km、串聯(lián)油井?dāng)?shù)一般為4口。在環(huán)形管起點(diǎn)摻熱水，改善井流的流動(dòng)性。熱水和井流一起返回站內(nèi)分離緩沖罐，氣液分離后，液相經(jīng)增壓送往集中處理站。氣體由集氣管線送往氣體處理廠。6環(huán)形集油流程環(huán)形集油流程屬多井串聯(lián)集油流程，具有這種流程307簡(jiǎn)易撬裝集油流程

有些油田的開發(fā)難度大、油井產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高，或處于邊開發(fā)、邊生產(chǎn)階段，可采用簡(jiǎn)易撬裝計(jì)量增壓裝置集油。7簡(jiǎn)易撬裝集油流程31（三）選擇流程的依據(jù)和原則1選擇依據(jù)（1）集輸流程的選擇應(yīng)以確定的油氣儲(chǔ)量、油藏工程和采油工程方案為基礎(chǔ)。應(yīng)充分考慮油田面積、油藏構(gòu)造類型、油氣儲(chǔ)量、生產(chǎn)規(guī)模、預(yù)計(jì)的油田含水變化情況、單井產(chǎn)油量及油井油井油壓和出油溫度等。（2）油氣物性。原油物性包括原油組分：蠟含量，膠含量，雜質(zhì)含量，密度，傾點(diǎn)和粘-溫關(guān)系等。天然氣物性包括天然氣的組分和H2S、CO2等酸性氣體的含量。（3）油田的布井方式、驅(qū)油方式和采油方式及開發(fā)過程中預(yù)期的井網(wǎng)調(diào)整及驅(qū)油方式和采油工藝的變化等。（4）油田所處的地理位置、氣象、水文、工程地質(zhì)、地震烈度等自然條件以及油田所在地的工農(nóng)業(yè)發(fā)展情況、交通運(yùn)輸、電力通訊、居民點(diǎn)和配套設(shè)施分布等社會(huì)條件等。（5）已開發(fā)類似油田的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)（三）選擇流程的依據(jù)和原則322選擇原則（1）滿足油田開發(fā)和開采的要求。（2）滿足油田開發(fā)、開采設(shè)計(jì)調(diào)整的要求和適應(yīng)油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化的要求。（3）貫徹節(jié)約能源原則。（4）充分利用油氣資源（5）貫徹“少投入，多產(chǎn)出”，提高經(jīng)濟(jì)效益的原則。（6）注意保護(hù)生態(tài)環(huán)境2選擇原則33第二講油氣集輸流程中級(jí)工培訓(xùn)第二講油氣集輸流程中級(jí)工培訓(xùn)34緒論油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象

油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象是油田內(nèi)部原油及其伴生天然氣的收集、加工處理和運(yùn)輸。

油氣集輸在油田建設(shè)中的地位集輸系統(tǒng)是油田建設(shè)中的主要生產(chǎn)設(shè)施，集輸系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中起著主導(dǎo)作用。油氣集輸系統(tǒng)的功能將分散在油田各處的油井產(chǎn)物加以收集；分離成原油、伴生天然氣和采出水；進(jìn)行必要的凈化、加工處理使之成為油田商品（原油、天然氣、液化使油氣）以及這些商品的儲(chǔ)存和外輸。緒論油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象35同時(shí)油氣集輸系統(tǒng)還為油藏工程提供分析油藏動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)信息：各井油氣水的產(chǎn)量、氣油比（101.325kpa，20℃下，天然氣與原油產(chǎn)量之比，m3/m3或m3/t）、氣液比、井的油壓（油管壓力）和回壓（井出油管線起點(diǎn)壓力）、井流溫度等參數(shù)及它們隨生產(chǎn)延續(xù)各種參數(shù)的變化情況等。因此油氣集輸系統(tǒng)不但將油井生產(chǎn)的原料集中、加工成油田產(chǎn)品，而且還為不斷加深對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)，適時(shí)調(diào)整油藏的開發(fā)設(shè)計(jì)方案、正確經(jīng)濟(jì)地開發(fā)油藏提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)油氣集輸系統(tǒng)還為油藏工程提供分析油36第一節(jié)油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容下圖表示油氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的全部?jī)?nèi)容及其產(chǎn)品第一節(jié)油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容下圖表示油氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的全部371.油井的產(chǎn)物，經(jīng)集中并初步分離為油、氣、水三種流體。含油污水經(jīng)水處理后，由注水井回注到地層，保持地層能量2.原油經(jīng)脫鹽降低鹽含量后，經(jīng)行穩(wěn)定或拔頂（從塔器頂部抽出輕質(zhì)油蒸汽），穩(wěn)定后的原油作為油田產(chǎn)品送往煉廠。3.含H2S、CO2、H2O的酸性濕天然氣進(jìn)行初步脫水，以控制對(duì)設(shè)備和管道的腐蝕。然后脫除H2S和CO2，使酸性天然氣變成“甜”天然氣。從脫出的H2S內(nèi)回收硫磺，為制酸工業(yè)提供原料。CO2或回注地層，或出售，或放空。4.甜性的天然氣需要進(jìn)一步脫水，并和原油穩(wěn)定單元來(lái)的拔頂氣匯合，在凝液回收單元將氣體內(nèi)較重的烴類變成液體，稱為天然氣凝液回收（輕烴回收）。天然氣凝液加工成液化石油氣LPG（C3、C4烷烴）和穩(wěn)定輕烴C5（天然汽油或輕質(zhì)石腦油）。LPG作為油田產(chǎn)品外銷，或提供給石油化工廠做原料。5.在凝液回收單元的不凝氣，主要是C1和部分C2，經(jīng)管道送往用戶，或部分氣體供給LNG廠。液化后的天然氣，可供石油化工廠做原料，或再汽化為用戶提供調(diào)峰天然氣。1.油井的產(chǎn)物，經(jīng)集中并初步分離為油、氣、水三種流體。含油污38由于油田所處的自然和社會(huì)環(huán)境不同，油藏類型。規(guī)模，原油與天然氣組分和物理性質(zhì)不同，因而各油田并非具備上述油氣生產(chǎn)的全部工藝環(huán)節(jié)。比如，除個(gè)別特例外，我國(guó)所產(chǎn)原油含鹽量很少，在礦場(chǎng)一般不進(jìn)行脫鹽，脫鹽工作可以放在煉廠進(jìn)行。又比如我國(guó)天然氣脫酸氣和脫水經(jīng)常集中在一個(gè)廠區(qū)內(nèi)，不必進(jìn)行天然氣兩次脫水。盡管因各油田的具體情況不同，構(gòu)成了不同的符合各油田情況和特色的油氣集輸系統(tǒng)，但各油田的集輸系統(tǒng)也存在一定的共性：接受油井流出的原料，生產(chǎn)出油田產(chǎn)品。除個(gè)別特殊油田外均有與上圖類同的主要工作內(nèi)容，我國(guó)石油工作者將油氣集輸歸納為下圖所示的流程框圖。它將全面而且直觀地給大家表示出油田所產(chǎn)出油氣水的流向，各種加工處理環(huán)節(jié)和產(chǎn)品。由于油田所處的自然和社會(huì)環(huán)境不同，油藏391.油井計(jì)量：測(cè)出每口油井產(chǎn)物內(nèi)原油、天然氣、采出水的產(chǎn)量，作為分析油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)的依據(jù)。2.集油：將計(jì)量后的油井產(chǎn)物（油、氣、水）或油水混合物集中，通過管線輸送至有關(guān)站場(chǎng)進(jìn)行處理。3.集氣：將油田內(nèi)部一級(jí)分離器分離出來(lái)的天然氣通過管線輸送至氣體處理廠進(jìn)行凈化和加工。4.油氣水分離：將井流分離成原油、天然氣、采出水。必要時(shí)，還需分離出井流中所含的固體雜質(zhì)。5.原油處理（脫水）：含水原油經(jīng)破乳、沉降、分離，脫除游離水、乳化水和懸浮固體雜質(zhì)，使商品原油水含率小于規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。6.原油穩(wěn)定：脫出原油內(nèi)易揮發(fā)的組分，使原油飽和蒸汽壓等于或者低于商品原油規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定過程中產(chǎn)生的呈氣態(tài)的易揮發(fā)組分送氣體處理廠回收凝液。7.原油儲(chǔ)存：將符合商品原油標(biāo)準(zhǔn)的原油儲(chǔ)存在礦場(chǎng)原油庫(kù)中，以調(diào)節(jié)原油生成和銷售間的不平衡。8.天然氣凈化：凈化包括脫出天然氣中的飽和水和酸性氣體，通過脫水，使氣體在管線輸送時(shí)不析出液狀水。以滿足商品天然氣對(duì)水露點(diǎn)的要求；或用冷凝法回收凝液時(shí)不析出液態(tài)水。商品天然氣對(duì)酸性氣的含量也有嚴(yán)格規(guī)定，原料氣內(nèi)酸性氣含量超過規(guī)定值時(shí)，需要脫除硫化氫、二氧化碳等酸性氣體。9.天然氣凝液回收：油田伴生氣中含油較多的、容易液化的丙烷和比丙烷重的烴類，回收天然氣中重?zé)N組的分凝析液，可滿足商品天然氣對(duì)烴露點(diǎn)的要求。加工天然氣凝液可獲得各種輕烴產(chǎn)品（液化石油氣、天然汽油），提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。10.凝液儲(chǔ)存：將輕烴產(chǎn)品儲(chǔ)存在壓力儲(chǔ)罐中，以調(diào)節(jié)生產(chǎn)和銷售的不平衡。11.采出水處理：將分離后的油田采出水進(jìn)行除油、除機(jī)械雜質(zhì)、除氧、殺菌等處理，使處理后的水質(zhì)符合回注油層或國(guó)家外排水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。1.油井計(jì)量：測(cè)出每口油井產(chǎn)物內(nèi)原油、天然氣、采出水的產(chǎn)量，40商品原油的質(zhì)量指標(biāo)1.質(zhì)量含水率合格原油含水率不大于1％，優(yōu)質(zhì)原油含水率不大于0.5％。對(duì)于凝析油和稠油有不同的質(zhì)量含水率要求2.飽和蒸氣壓：儲(chǔ)存溫度(或60℃)下原油的飽和蒸氣壓不大于當(dāng)?shù)貧鈮?.含鹽量：不大于50g/m3

商品原油的質(zhì)量指標(biāo)41商品天然氣的質(zhì)量指標(biāo)1.露點(diǎn)最高輸送壓力下天然氣的露點(diǎn)應(yīng)低于輸氣管埋深處最低環(huán)境溫度5℃；2.硫化氫含量：不大于20mg/m3；3.C5＋含量：不大于50g/m3；4.有機(jī)硫含量：(CS2)含量不大于250mg/m3。商品天然氣的質(zhì)量指標(biāo)42液化石油氣的質(zhì)量指標(biāo)液化石油氣的主要成分是C3和C4。1.組成要求：a.C1＋C2含量：不大于3％(摩爾百分?jǐn)?shù))b.C5＋含量：不大于2％(摩爾百分?jǐn)?shù))2.飽和蒸氣壓：38℃時(shí)的飽和蒸氣壓不大于15個(gè)大氣壓（絕對(duì)）－10℃時(shí)的飽和蒸氣壓大于3個(gè)大氣壓（絕對(duì)）3.體積含水量：不大于0.5％液化石油氣的質(zhì)量指標(biāo)43凈化污水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于凈化污水有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別為回注標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其所含雜質(zhì)的要求不同。陸上排放污水的水質(zhì)要求:排放污水含油低于5mg/L。海上排放污水水質(zhì)要求：渤海海域排放污水含油量小于30mg/L；南海海域?yàn)樾∮?0mg/L?；刈⑽鬯乃|(zhì)要求：達(dá)到本油田規(guī)定的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，包括懸浮物濃度大小、含油濃度及細(xì)菌含量。特別關(guān)注回注污水與地層配伍性。凈化污水標(biāo)準(zhǔn)44油田生產(chǎn)對(duì)集輸系統(tǒng)的要求

1.滿足油田開發(fā)和開采的要求采輸協(xié)調(diào)集輸系統(tǒng)應(yīng)考慮油田生產(chǎn)的特點(diǎn)油田生產(chǎn)的特點(diǎn)是連續(xù)卻又不均衡，主要原因在于：a.油井?dāng)?shù)量增加，含水量上升，產(chǎn)液量增加；b.自噴井間歇自噴或改抽，高產(chǎn)井變?yōu)榈彤a(chǎn)井；c.個(gè)別抽油井改為注水井，油井生產(chǎn)一段時(shí)期后要停產(chǎn)修井；c.生產(chǎn)層系調(diào)整，油品組成和物性發(fā)生變化。油田生產(chǎn)對(duì)集輸系統(tǒng)的要求452.集輸系統(tǒng)能夠反映油田開發(fā)和開采的動(dòng)態(tài)

油氣在地層內(nèi)運(yùn)動(dòng)的情況只能通過集輸系統(tǒng)管網(wǎng)和設(shè)備測(cè)量所得的參數(shù)來(lái)反映。油田開發(fā)和開采的變化，反映到地面集輸系統(tǒng)中就是：油、氣、水產(chǎn)量、出砂量、氣油比、溫度、壓力等參數(shù)的變化。

2.集輸系統(tǒng)能夠反映油田開發(fā)和開采的動(dòng)態(tài)463.節(jié)約能源、防止污染、保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：a.充分利用自噴井、抽油井的能量，減少轉(zhuǎn)油環(huán)節(jié)，在有條件的油田提高第一級(jí)的分離壓力，減少動(dòng)力消耗；b.流程密閉，降低損耗；c.充分收集和利用油氣資源，生產(chǎn)穩(wěn)定原油、干氣、液化石油氣、天然汽油等產(chǎn)品，減少油田生產(chǎn)的自耗氣量；d.采用先進(jìn)高效的處理設(shè)備，如高效分水設(shè)備、高效泵等。3.節(jié)約能源、防止污染、保護(hù)環(huán)境47

在油田生產(chǎn)過程中必然要產(chǎn)生三廢：◆廢液（含油污水、污油）；◆廢渣（含油泥砂、污垢）；◆廢氣（加熱設(shè)備排放氣、特殊情況下的放空天然氣）。

集輸系統(tǒng)應(yīng)該具有消除三廢污染、保護(hù)環(huán)境的工程措施。在油田生產(chǎn)過程中必然要產(chǎn)生三廢：484.集輸系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，并有一定的靈活性集輸系統(tǒng)的是一個(gè)統(tǒng)一的整體，而且事故的搶修和搶救都比較困難。這就要求集輸系統(tǒng)：一方面，設(shè)備應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、安全可靠、不需要經(jīng)常性的維修；另一方面，一旦發(fā)生異常情況，要有一定的調(diào)整能力。4.集輸系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，并有一定的靈活性495.與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致集輸系統(tǒng)還有一些配套的輔助系統(tǒng)，一起構(gòu)成油田地面總系統(tǒng)，互相聯(lián)系、互相制約，應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)一致，使油田地面系統(tǒng)總體最優(yōu)。海上油氣田生產(chǎn)輔助設(shè)施有別于陸上油田。除此之外，集輸系統(tǒng)還應(yīng)遵循一般工程項(xiàng)目應(yīng)遵循的共同原則，如：經(jīng)濟(jì)效益；國(guó)家規(guī)定的各種規(guī)范，如：安全防火規(guī)范等。5.與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致50第二節(jié)油氣集輸流程油氣集輸流程是油、氣在油田內(nèi)部流向的總說明，即從生產(chǎn)油井井口起到外輸、外運(yùn)的礦場(chǎng)站庫(kù)，油井產(chǎn)物經(jīng)過若干個(gè)工藝環(huán)節(jié)，最后成為合格油、氣產(chǎn)品全過程的總說明。各工藝環(huán)節(jié)的功能、主要技術(shù)指標(biāo)和操作參數(shù)以及各工藝環(huán)節(jié)間的相互關(guān)系和連接管路的特點(diǎn)等，都要在集輸流程中加以說明。第二節(jié)油氣集輸流程油氣集輸流程是油、氣在油田內(nèi)51油氣收集流程----油井至聯(lián)合站油氣處理流程----聯(lián)合站內(nèi)流程油氣輸送流程----聯(lián)合站至原油庫(kù)流程設(shè)計(jì)的基本原則：“適用、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、注重環(huán)?！庇蜌馐占鞒?---油井至聯(lián)合站52一、集油流程從油井到集中處理站的流程稱為集油流程。集油是收集、計(jì)量油井產(chǎn)物的過程。國(guó)內(nèi)外的集油流程大體分為三類。一類是產(chǎn)量特高的油井，每口井有單獨(dú)的分離、計(jì)量設(shè)備，有時(shí)還有單獨(dú)的油氣處理設(shè)備，這種流程經(jīng)濟(jì)性較差；第二類是計(jì)量站集油流程，每口油井有單獨(dú)的出油管線把油井產(chǎn)物送往計(jì)量站，在計(jì)量站內(nèi)輪流計(jì)量每口油井的油氣產(chǎn)量，此后與其他油井產(chǎn)物匯合輸往集中處理站，這種流程較為廣泛；一、集油流程從油井到集中處理站的流程稱為集油流程。第二類是計(jì)53第三類為多井串聯(lián)集油流程，若干口井共用一根出油管線，將井流送往集中處理站進(jìn)行氣液分離、原油脫水和穩(wěn)定，由設(shè)在各井場(chǎng)上的計(jì)量分離器對(duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行連續(xù)計(jì)量，或用移動(dòng)式計(jì)量裝置對(duì)各井進(jìn)行周期性計(jì)量。我國(guó)油田多采用第二類。第三類為多井串聯(lián)集油流程，若干口井共用一根出油管線，將井流送54集油流程的分類：1.按集油加熱方式油井至計(jì)量站出油管線的加熱方式有：不加熱、在井場(chǎng)加熱后井流進(jìn)入出油管線、熱伴隨（熱水、蒸汽）、摻輸（摻熱水、摻熱油、摻蒸汽）等，相應(yīng)將集油流程命名為不加熱集油流程、井場(chǎng)加熱流程、熱水伴熱流程、蒸汽伴熱流程、摻熱水集油流程、摻熱油集油流程、摻蒸汽集油流程等。2.按集油管網(wǎng)形態(tài)集油管網(wǎng)形態(tài)分別有樹枝狀集油流程、輻射狀集油流程、環(huán)狀集油流程和多井串聯(lián)集油流程等。集油流程的分類：553按通往油井的管線數(shù)量單管流程、雙管流程、三管流程等4按集油系統(tǒng)的布站級(jí)數(shù)在油井井口到集中處理站之間有不同級(jí)數(shù)的站場(chǎng)，流程內(nèi)只有集中處理站的稱為一級(jí)布站，有計(jì)量站和集中處理站的稱為二級(jí)布站，三級(jí)布站有計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站（為井流液相增壓的站場(chǎng)）和集中處理站。一級(jí)半流程也稱選井點(diǎn)流程，是在集中處理站之外，布置若干選井點(diǎn)，選井點(diǎn)僅設(shè)份井計(jì)量用的選井閥組，不設(shè)計(jì)量分離器和計(jì)量?jī)x表。3按通往油井的管線數(shù)量565按流程的密閉性有開式流程和密閉集油流程之分。在集中處理站進(jìn)行原油穩(wěn)定工藝前，原油通過常壓儲(chǔ)罐（立式固定頂儲(chǔ)罐），這種流程稱開式流程。因?yàn)槌簝?chǔ)罐不能避免原油的工作損耗（大呼吸）、呼吸損耗（小呼吸）和閃蒸損耗，原油中大量易揮發(fā)組分將逸出大氣。開式流程不僅污染環(huán)境還影響油田產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，故集油流程應(yīng)采用密閉流程。5按流程的密閉性57（二）各集油流程的特點(diǎn)及適用條件1不加熱流程

油井以單獨(dú)的出油管線與計(jì)量站相連，各井產(chǎn)物在計(jì)量站輪流計(jì)量，計(jì)量分離器將井流分成氣、液兩相分別計(jì)量氣、液流量后，再次混合與其他油井產(chǎn)物匯合流至集中處理站。（二）各集油流程的特點(diǎn)及適用條件油井以單獨(dú)的出油管線與計(jì)