油氣集輸基本知識(shí)講座青島bzmb

勝利油田勝利勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司SHENGLIENGINEERING&CONSULTINGCO.,LTD油氣集輸及處理基本知識(shí)講座孫曉春一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收油氣集輸工程內(nèi)容框圖油井分井計(jì)量油氣水分離原油脫水原油穩(wěn)定原油儲(chǔ)存計(jì)量天然氣脫水天然氣凝液回收液烴產(chǎn)品儲(chǔ)存計(jì)量計(jì)量污水處理井流物用戶回注用戶用戶一、油氣集輸工藝干氣各油田常用的集輸流程是加熱集輸方式；通常是把油井產(chǎn)物加熱輸送到計(jì)量站，分別計(jì)量出油、氣、水的產(chǎn)量后，再混輸?shù)郊刑幚碚咎幚怼Ｈ绻斁嚯x較遠(yuǎn)，還需要在計(jì)量站和集中處理站之間設(shè)置接轉(zhuǎn)站。由于各個(gè)油田的條件（含水、井口溫度、油氣比、原油物性、集輸距離等）各不相同，所以采用的集輸流程也不同。下面介紹幾張常見的集輸流程：一、油氣集輸工藝單管不加熱集油流程

計(jì)量分離器分離緩沖罐集中處理站計(jì)量站接轉(zhuǎn)站油井一、油氣集輸工藝特點(diǎn)：井口不加熱，節(jié)能效果好；集輸井口流程簡單；適用條件井口溫度高，或者含水高；原油粘度低，流動(dòng)性好，凝固點(diǎn)低；井口壓力高單管不加熱集油流程一、油氣集輸工藝油井計(jì)量站接轉(zhuǎn)站分離緩沖罐集中處理站單管加熱集油流程一、油氣集輸工藝特點(diǎn)井口設(shè)置加熱爐，流程復(fù)雜；集輸管線熱力條件好；適用：粘度高，凝固點(diǎn)高的原油；井口溫度低，集輸管線溫度低于凝固點(diǎn)；單管加熱集油流程一、油氣集輸工藝摻熱水（油）集油流程計(jì)量分離器沉降分離緩沖罐集中處理站加熱爐油井熱水泵輸油泵一、油氣集輸工藝特點(diǎn)屬于雙管流程，從井口到計(jì)量站有兩條管線，一條摻液，一條集輸；集輸工藝復(fù)雜；適用稠油集輸系統(tǒng)；井口溫度低；低產(chǎn)或產(chǎn)量波動(dòng)大的油藏；一般的稠油開發(fā)通常采用摻熱水集輸；西北局的塔河油田采用摻稀油集輸；稠油蒸汽吞吐開發(fā)的油田可以摻蒸汽集輸；摻液（熱水、油、蒸汽）集油流程一、油氣集輸工藝熱水伴熱集油流程油井集中處理站加熱爐沉降分離緩沖罐計(jì)量分離器熱水泵一、油氣集輸工藝特點(diǎn)井口和計(jì)量站之間有三條管線（一條集油、一條熱水、一條回水），又稱三管流程；伴熱熱水與井流物不混合，不影響單井計(jì)量；流程復(fù)雜，耗鋼多、能耗高、投資大；適用井口溫度低，但不適合摻水的油藏（如凝析油井、高壓含硫化氫等）；熱水伴熱集油流程一、油氣集輸工藝油井分離加熱計(jì)量裝置集油匯管

集中處理站薩爾圖集油流程單管加熱、一級(jí)布站集輸流程一、油氣集輸工藝特點(diǎn)井流物在井口進(jìn)行加熱、計(jì)量后進(jìn)入一條集輸管線，密閉輸送到集中處理站；集輸距離大，集輸管線熱力條件好；井口設(shè)備多，管理點(diǎn)多；油井串接在一條管線上，遠(yuǎn)端油井回壓較高；適用油井成排布置、產(chǎn)量高波動(dòng)小、氣油比高的油田；井網(wǎng)在較長時(shí)間內(nèi)不會(huì)大幅度調(diào)整的油田。薩爾圖集油流程一、油氣集輸工藝油井分離緩沖輸油泵集中處理站接轉(zhuǎn)站摻水泵加熱緩沖來水環(huán)形摻熱水集油流程一、油氣集輸工藝特點(diǎn)采用與薩爾圖流程一致的單管串接集油方式；采用摻熱水代替井場(chǎng)的加熱爐加熱井流物；摻水、集油采用一條環(huán)形總管；單井計(jì)量只能采用油井動(dòng)液面恢復(fù)法或示功圖發(fā)等方法；適用油井?dāng)?shù)量多，布井密度大，產(chǎn)量低、溫度低需要加熱輸送的油田；油井井網(wǎng)調(diào)整小。環(huán)形摻熱水集油流程一、油氣集輸工藝集輸流程選擇依據(jù)儲(chǔ)量和產(chǎn)能、單井產(chǎn)量、油氣比、井口溫度、壓力；油田地理位置、地面條件；油氣水物性（粘度、凝固點(diǎn)、H2S/CO2含量等）；油田開發(fā)方式（布井方式、驅(qū)油方式和采油工藝）；選擇原則保證集輸工藝流程滿足安全可靠生產(chǎn)；滿足油田開發(fā)調(diào)整的要求、適用油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化的要求；降低集輸過程能耗、減少油氣損耗；貫徹“少投入、多產(chǎn)出”的原則，提供經(jīng)濟(jì)效益；注重健康、安全、環(huán)保原則。集輸流程選擇依據(jù)一、油氣集輸工藝一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收當(dāng)油田區(qū)域范圍較大時(shí)，一般采用三級(jí)布站。這是，需要在計(jì)量站和集中處理站之間設(shè)置接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)站的主要功能是把從集輸系統(tǒng)計(jì)量站來的油氣水混合物進(jìn)行分離、計(jì)量或脫除游離水，然后將含水油泵送至集中處理站。伴生氣輸送至天然氣處理廠。接轉(zhuǎn)站一般還向計(jì)量站輸送摻水、伴熱用的熱水。二、接轉(zhuǎn)站工藝接轉(zhuǎn)站二、接轉(zhuǎn)站工藝接轉(zhuǎn)站的工藝流程分離、緩沖游離水分離器計(jì)量站來液回?fù)剿ビ?jì)量站流量計(jì)流量計(jì)天然氣去處理廠油水去集中處理站摻水加熱爐加熱爐天然氣除油器一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收集中處理站是對(duì)油田采出的原油、天然氣、污水進(jìn)行集中處理的站場(chǎng)。集中處理站的主要工藝任務(wù)有；接收油井、計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站輸送來的油氣水；對(duì)來的油氣水進(jìn)行分離、凈化；對(duì)原油進(jìn)行穩(wěn)定；回收伴生氣中的凝液；把符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的原油、伴生氣、輕烴等產(chǎn)品經(jīng)計(jì)量后輸送到油庫和用戶；把油田采出水進(jìn)行處理，達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)后送到注水站回注油層；為油氣處理系統(tǒng)提供水、電、熱等公用工程配套系統(tǒng)。三、集中處理站工藝集中處理站集中處理站原理流程

----大罐沉降+電脫加熱爐凈化油罐輸油泵去天然氣凈化廠三、集中處理站工藝沉降罐大罐抽氣污水去處理系統(tǒng)電脫水器油氣進(jìn)站油氣分離器集中處理站原理流程圖

---三相分離+電脫+原穩(wěn)加熱爐凈化油罐輸油泵去天然氣凈化廠污水去處理系統(tǒng)電脫水器油氣進(jìn)站三相分離器原油穩(wěn)定塔大罐抽氣三、集中處理站工藝集中處理站原理流程圖

---大罐沉降加熱爐凈化油罐輸油泵去天然氣凈化廠一級(jí)沉降罐大罐抽氣污水去處理系統(tǒng)油氣進(jìn)站油氣分離器二級(jí)沉降罐三、集中處理站工藝勝利油田典型站--熱化學(xué)沉降脫水工藝三、集中處理站工藝勝利油田典型站---熱化學(xué)沉降+電脫

三、集中處理站工藝符合油田總體規(guī)劃；待處理油氣水的物性和處理后產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)保和職業(yè)衛(wèi)生的要求；可利用的國內(nèi)外技術(shù)、工藝、儀表；采用的先進(jìn)工藝技術(shù)必須是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的；采用的工藝流程應(yīng)能夠適用生產(chǎn)變化，滿足各種工況；需要考慮各種輔助流程—投產(chǎn)啟動(dòng)、停產(chǎn)停輸、事故工況；三、集中處理站工藝集中處理站工藝流程確定依據(jù)和原則一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收井流物計(jì)量分離器天然氣流量計(jì)液體流量計(jì)含水分析儀井流物在計(jì)量分離器中分離為氣液兩相分別計(jì)量。液相管道設(shè)置含水分析儀測(cè)量分析含水了，由此計(jì)算出油、氣、水的產(chǎn)量。四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、計(jì)量裝置—兩相分離計(jì)量井流物計(jì)量分離器天然氣流量計(jì)原油流量計(jì)污水流量計(jì)井流物在計(jì)量分離器中分離為油、氣、水兩相分別計(jì)量。1、單井計(jì)量裝置--三相分離計(jì)量裝置四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備采用旋流管進(jìn)行氣液分離計(jì)量，液相采用質(zhì)量流量計(jì)+含水分析儀1、單井計(jì)量裝置多相流連續(xù)計(jì)量裝置（旋流分離計(jì)量裝置）四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備井流物在計(jì)量分離器中分離為氣、液兩相分別計(jì)量。液相采用翻斗計(jì)數(shù)計(jì)量；井流物進(jìn)口天然氣出口液相出口二、集輸系統(tǒng)主要設(shè)備1）、計(jì)量裝置--兩相分離翻斗計(jì)量裝置液體入口分流器氣液界面除霧器天然氣壓力控制閥液位控制閥入口分流器2、分離器---氣液兩相分離器天然氣液體液位控制閥壓力控制閥除霧器氣液界面油氣兩相分離器液相停留時(shí)間一般原油為1~3分鐘；起泡原油5~20分鐘；氣相中攜帶的液滴直徑最小100um四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備氣液界面水液位控制閥水出口界面控制器液面控制器壓力調(diào)節(jié)閥氣體出口液面控制器液面控制器入口分流器氣液界面油出口油進(jìn)口水出口油出口氣體出口壓力調(diào)節(jié)閥入口分流器油進(jìn)口2、分離器---油氣水三相分離器臥式分離器的液面高度一般為直徑的1/3~~1/2D四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備電脫水器結(jié)構(gòu)示意圖四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備3、電脫水器電脫水器是利用高壓電場(chǎng)使原油中的乳化水滴迅速增大，加快油水分離速度；進(jìn)電脫水器的原油要求含水不大于30%；脫水溫度通常根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定：一般要求在脫水溫度下乳化原油的粘度不大于50mPas；電脫水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備3、電脫水器四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備4、加熱爐—水套爐水套爐是油氣集輸系統(tǒng)中最常用的加熱設(shè)備，特別是井口加熱；通?？梢园蚜黧w加熱到不超過80OC；火焰的熱量加熱水，熱水再加熱工藝管道中的介質(zhì)，比較溫和均勻；在高寒地區(qū)，也可以用防凍液代替水四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備4、加熱爐—火筒爐火焰的熱輻射直接加熱工藝管道中的介質(zhì)；可以把流體加熱到很高的溫度（375oC--煉油廠的常壓裝置加熱爐);爐管的熱強(qiáng)度高，易局部高溫。四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備4、加熱爐—相變加熱爐相變加熱爐是用火焰加熱水產(chǎn)生蒸汽，蒸汽再加熱工藝介質(zhì)；通常是常壓或微正壓操作，可以把工藝流體加熱到100OC左右；如果采用特殊的工質(zhì)（多環(huán)芳烴類熱媒），流體可以被加熱到200oC以上；四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備4、其他形式加熱爐熱媒加熱爐—通常采用火筒爐加熱傳熱介質(zhì)（熱媒油），高溫?zé)崦接洼斔偷焦に囇b置區(qū)與工藝介質(zhì)進(jìn)行換熱?？梢詫?shí)現(xiàn)一個(gè)加熱爐多點(diǎn)供熱，常用于天然氣處理裝置供熱；鹽浴加熱爐—結(jié)構(gòu)類似水套爐，傳熱介質(zhì)為熔融狀態(tài)的無機(jī)鹽，可以提供很高的加熱溫度。國外的天然氣分子篩脫水裝置再生氣加熱常采用鹽浴爐，加熱溫度250°C以上。用于金屬熱處理的鹽浴爐可以提供900°C以上的高溫。四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備5、換熱器—列管式換熱器通常高溫流體走管程，低溫流體走殼程；清潔流體走殼程，易結(jié)垢流體走管程；不能實(shí)現(xiàn)全逆流換熱；四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備5、換熱器—螺旋板換熱器可以實(shí)現(xiàn)全逆流換熱，冷熱流溫差可以小到10°C以下；結(jié)構(gòu)緊湊，可拆式換熱器可以清洗通道；四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備5、換熱器—板翅式換熱器（冷箱）一般用于天然氣處理廠低溫流體換熱，可以用于LNG生產(chǎn)裝置；國內(nèi)可以生產(chǎn)鋁合金釬焊結(jié)構(gòu)的板翅式換熱器，工作壓力不大于7MPa；傳熱系數(shù)高，單位體積內(nèi)換熱面積大；6、輸送泵---單螺桿混輸泵單螺桿泵是集輸工藝過程中使用較多的混輸泵四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備6、輸送泵---雙螺桿混輸泵雙螺桿泵適用于輸送粘度較大的，有潤滑作用的流體；在油氣田地面管程中通常用于稠油輸送；四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備6、輸送泵---單螺桿混輸泵單螺桿泵是集輸工藝過程中使用較多的混輸泵四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備6、輸送泵---螺桿泵的特性螺桿泵屬于容積泵；流量與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)及轉(zhuǎn)速有關(guān)；容積泵的特性曲線如右圖，隨著出口壓力的升高，流量基本不變；當(dāng)達(dá)到較高壓力時(shí)，由于泄漏而出現(xiàn)流量減小在額定的工作壓力范圍內(nèi)，泵出口壓力只和管路特性有關(guān)（出口壓力是管路系統(tǒng)的回壓）Q流量出口壓力四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備6、輸送泵---離心泵離心泵是油氣集輸處理過程中使用最廣泛的泵；離心泵的工作原理是：高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體高速進(jìn)入泵的蝸殼，在蝸殼中，流體的速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽浑x心泵的揚(yáng)程與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)及轉(zhuǎn)速有關(guān)，與流體的密度無關(guān)，但出口壓力與流體的密度有關(guān)。四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備6、輸送泵---離心泵的性能揚(yáng)程H流量Q功率四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收根據(jù)《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50350：原油穩(wěn)定的目的在于降低原油在儲(chǔ)運(yùn)過程中的蒸發(fā)損耗、合理利用油氣資源、保護(hù)環(huán)境、提高原油在儲(chǔ)運(yùn)過程中的安全性。原油穩(wěn)定的深度用原油飽和蒸汽壓衡量。穩(wěn)定原油在最高儲(chǔ)存穩(wěn)定下的飽和蒸汽壓不宜高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?.7倍。原油穩(wěn)定的目的五、原油穩(wěn)定常用的原油穩(wěn)定工藝及選用原則：閃蒸法負(fù)壓閃蒸法微正壓閃蒸法加熱閃蒸法分餾法原油中C1~C4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.5%以下時(shí)，宜采用負(fù)壓閃蒸法或微正壓閃蒸法；超過2.5%時(shí)，宜采用加熱閃蒸法或分餾法。原油穩(wěn)定工藝五、原油穩(wěn)定原油穩(wěn)定工藝—負(fù)壓閃蒸/微正壓閃蒸五、原油穩(wěn)定三相分離器塔頂壓縮機(jī)未穩(wěn)定原油加熱爐原油穩(wěn)定塔污水輕烴脫出氣負(fù)壓閃蒸法原油進(jìn)塔溫度：50~80°C閃蒸壓力：70~80kPa（絕壓）微正壓閃蒸法原油進(jìn)塔溫度：60~80°C閃蒸壓力：0~200Pa（絕壓）溫度原油去儲(chǔ)罐穩(wěn)定塔只有提留段塔板，沒有精餾段原油穩(wěn)定工藝—加熱閃蒸法五、原油穩(wěn)定三相分離器未穩(wěn)定原油加熱爐原油穩(wěn)定塔污水輕烴脫出氣加熱閃蒸法原油進(jìn)塔溫度：70~100°C閃蒸壓力：0.1~0.3MPa（絕壓）溫度原油去儲(chǔ)罐穩(wěn)定塔只有提留段塔板，沒有精餾段原油穩(wěn)定工藝—分餾法五、原油穩(wěn)定三相分離器未穩(wěn)定原油加熱爐原油穩(wěn)定塔污水輕烴脫出氣加熱閃蒸法原油進(jìn)塔溫度：90~150°C閃蒸壓力：0.15~0.3MPa（絕壓）溫度原油去儲(chǔ)罐穩(wěn)定塔既有提留段塔板，也有精餾段塔板；分餾法可以實(shí)現(xiàn)組分清晰分割；塔底重沸器一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收天然氣集輸工程內(nèi)容框圖氣井加熱分離氣體處理脫硫脫碳脫水售氣壓縮機(jī)凝析油穩(wěn)定凝析油外銷污水處理六、天然氣集輸處理系統(tǒng)氣田天然氣的集輸系統(tǒng)的特點(diǎn)：

1、氣藏壓力一般較高；開采的大部分時(shí)間依靠自身能量完成集中、凈化、加工及輸送；

2、從氣藏到用戶，氣體處于同一壓力密閉的水力系統(tǒng)內(nèi)，集氣、凈化、加工、輸氣及用氣等環(huán)節(jié)有密不可分的聯(lián)系；

3、在一定的條件下，集氣系統(tǒng)會(huì)形成固態(tài)水合物堵塞管線和設(shè)備，防止水合物形成是集氣系統(tǒng)的重要工作；

4、氣田氣和油田伴生氣組成不同，油田伴生氣重?zé)N較多，氣田氣重?zé)N一般較少，處理廠的重要任務(wù)是脫除H2S和CO2。六、天然氣集輸處理系統(tǒng)集氣站集氣站集氣站集氣站井口集氣干線集氣支線采氣管線天然氣處理廠井口井口井口1、集氣管網(wǎng)布置---放射狀集氣流程六、天然氣集輸處理系統(tǒng)集氣站至集氣干線井口1、集氣管網(wǎng)布置---樹枝狀集氣系統(tǒng)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)至集氣干線集氣站集氣站集氣站井口井口井口井口井口井口1、集氣管網(wǎng)布置---放射+樹枝狀集氣系統(tǒng)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)至集氣干線集氣站井口1、集氣管網(wǎng)布置---環(huán)狀集氣系統(tǒng)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)至集氣干線集氣站集氣站集氣站井口井口集氣站井口集氣站井口井口1、集氣管網(wǎng)布置---放射+環(huán)狀組合集氣系統(tǒng)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收天然氣水合物是天然氣在一定的溫度和壓力條件下(有足夠高的壓力和足夠低的溫度)，甲烷等烴類組份與游離水形成的類似冰雪狀的物質(zhì)。在高壓天然氣田開發(fā)過程中，通常會(huì)在井口節(jié)流閥、甚至井筒里面形成，造成井筒或管路堵塞。水合物易形成區(qū)水合物易形成區(qū)2、氣田天然氣井口流程—水合物六、天然氣集輸處理系統(tǒng)2、氣田天然氣井口流程—水合物形成條件的預(yù)測(cè)采用各種商業(yè)化的軟件進(jìn)行計(jì)算，也是目前最常用的計(jì)算方法：HysysPRO-IIWinpropofCMG

PVTproofDBR六、天然氣集輸處理系統(tǒng)為了防止在集輸系統(tǒng)中形成水合物一般采用以下方法：天然氣脫水－固體吸附脫水，TEG脫水提高集輸溫度－設(shè)置加熱爐降低集輸壓力－節(jié)流降壓加注抑制劑－甲醇、乙二醇等六、天然氣集輸處理系統(tǒng)2、氣田天然氣井口流程—水合物的防治常用水合物抑制劑有以下幾種：甲醇乙二醇（EG）二甘醇（DEG）氯化鈣水溶液

動(dòng)力學(xué)抑制劑有：

LiCl,①N-乙烯基吡咯烷酮（PVP）；②N-乙烯基己內(nèi)酰胺（PVCap）等水合物防聚劑：由聚亞烷基琥珀酸（酐）與聚乙二醇單醚按1：4反應(yīng)配制的化合物等動(dòng)力學(xué)抑制劑及防聚劑的加注量一般<1％。但價(jià)格昂貴，國內(nèi)很少應(yīng)用。2、氣田天然氣井口流程—水合物的防治六、天然氣集輸處理系統(tǒng)名

稱

性

質(zhì)甲醇乙二醇二甘醇三甘醇分子式CH3OHC2H6O2C4H10O3C6H14O4相對(duì)分子量32.0462.1106.1150.2沸點(diǎn)，0.1MPa下，（℃）64.7197.3244.8288密度，25℃，（g/cm3）0.79281.1101.1131.119冰點(diǎn)（℃）-97.8-13-8-7絕對(duì)粘度，25℃，（mPa·s）0.594516.528.237.3與水溶解度，20℃完全互溶完全互溶完全互溶完全互溶性狀無色易揮發(fā)，易燃液體，中等毒性無色無毒，有甜味粘稠液體無色無毒，有甜味粘稠液體無色無毒，有甜味粘稠液體常用抑制劑的性質(zhì)2、氣田天然氣井口流程—水合物的防治六、天然氣集輸處理系統(tǒng)添加抑制劑濃度與水合物生成溫度降的主要關(guān)系式：Hammerschmidt公式

ΔT=KX/（100-X）M式中：ΔT—水合物生成的溫度降，K；

M—抑制劑的分子量，

甲醇M=32.04，乙二醇M=62.1；

K－抑制劑種類常數(shù)，甲醇、乙醇、異丙醇、氨為1228；氯化鈣為1220；乙二醇為2220；

X—抑制劑質(zhì)量分率；（重量濃度）2、氣田天然氣井口流程—水合物的防治六、天然氣集輸處理系統(tǒng)甲醇甲醇的“解凍”效果好；甲醇價(jià)格低廉，用量較少時(shí)，可以不考慮回收；含甲醇的污水不能隨意排放，必須集中處理；采用汽提的方式可以回收濃度95％以上的甲醇循環(huán)使用；當(dāng)氣井產(chǎn)出的游離水較多，而且礦化度較高時(shí)，優(yōu)選甲醇作為抑制劑；乙二醇乙二醇價(jià)格貴，必須回收循環(huán)使用；乙二醇采用濃縮的方法再生，所以采出水礦化度高時(shí)不宜選用；乙二醇的揮發(fā)度低，循環(huán)過程中的損耗少；2、氣田天然氣井口流程—水合物的防治六、天然氣集輸處理系統(tǒng)2、氣田天然氣井口流程—加熱節(jié)流工藝氣井井口采油樹針形閥加熱爐加熱爐一級(jí)節(jié)流閥二級(jí)節(jié)流閥去集氣站六、天然氣集輸處理系統(tǒng)去集氣站氣井井口采油樹針形閥抑制劑注入器一級(jí)節(jié)流閥二級(jí)節(jié)流閥2、氣田天然氣井口流程—注水合物抑制劑工藝六、天然氣集輸處理系統(tǒng)一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收3、集氣站流程--多井集氣站工藝流程天然氣去集氣管線凝液去儲(chǔ)罐水去儲(chǔ)水罐加熱爐加熱爐節(jié)流閥節(jié)流閥三相分離器三相分離器六、天然氣集輸處理系統(tǒng)3、集氣站流程--低溫分離多井輪換計(jì)量流程

外輸氣井加熱爐計(jì)量分離器生產(chǎn)分離器節(jié)流閥換熱器節(jié)流閥低溫分離器污水去油水緩沖罐六、天然氣集輸處理系統(tǒng)一、油氣集輸工藝二、接轉(zhuǎn)站工藝三、集中處理站工藝四、油氣集輸處理系統(tǒng)主要設(shè)備1、單井計(jì)量裝置2、分離器3、電脫水器4、加熱爐5、換熱器6、泵五、原油穩(wěn)定六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1、集氣管網(wǎng)布置2、氣田天然氣井口流程3、集氣站流程4、天然氣的凈化處理5、天然氣凝液回收4、天然氣的凈化處理放空穩(wěn)定輕烴分離脫酸氣脫水回收凝液凝液穩(wěn)定分餾硫回收硫磺液固雜質(zhì)商品天然氣C2C3，C4H2O原料氣六、天然氣集輸處理系統(tǒng)GB17820六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理--天然氣質(zhì)量指標(biāo)表示天然氣中H2S含量的單位通常有：

v%，ppmV，mg/m3V%－體積百分?jǐn)?shù)ppmV－每百萬體積單位中H2S的含量mg/m3－每立方米天然氣中H2S的毫克數(shù)換算關(guān)系如下：

1％（V）＝10000ppmV＝14134.2mg/m31m3H2S(101.325kPa,20oC)=1x34/24.055=1.413427kg4、天然氣的凈化處理--H2S含量的換算六、天然氣集輸處理系統(tǒng)干法氧化鐵－脫硫活性炭－脫硫分子篩－脫硫、脫碳、脫水氧化鋅－精脫硫膜分離法－脫硫、脫碳、脫水濕法-脫硫、脫碳化學(xué)溶劑法－醇胺法物理溶劑，化學(xué)物理溶劑法－砜胺法氧化還原法－蒽醌法，砷堿法4、天然氣的凈化處理–脫硫脫碳工藝六、天然氣集輸處理系統(tǒng)采用多塔串并聯(lián)操作，確保凈化氣質(zhì)量；由于脫硫劑硫容較低（<15%)，脫硫劑裝填量大，更換比較麻煩；適用于總硫<300kg/d的情況，要根據(jù)經(jīng)濟(jì)比較確定；脫硫劑一般不再生，由生產(chǎn)廠家回收或就地掩埋；氧化鐵類脫硫劑在飽和后易結(jié)塊，卸料比較麻煩，反應(yīng)生成的FeS遇空氣易燃，卸料時(shí)必須噴水。注水（氧化鐵）注空氣（分子篩/堿/Ni,Fe)天然氣凈化氣六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–干法脫硫在天然氣脫硫中占主導(dǎo)地位的是化學(xué)溶劑法脫硫（主要是醇胺法）及化學(xué)物理溶劑法（砜案胺法為其代表）。常用的天然氣脫硫劑有：MEA：一乙醇胺DEA：二乙醇胺DIPA：二異丙醇胺MDEA：甲基二乙醇胺環(huán)丁砜：－物理溶劑4、天然氣的凈化處理–濕法脫硫、脫碳（醇胺法）六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–溶劑物性六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–溶劑特點(diǎn)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)活化MDEA溶液4、天然氣的凈化處理–溶劑應(yīng)用領(lǐng)域六、天然氣集輸處理系統(tǒng)MDEA具有選擇性脫硫能力；MDEA的酸氣負(fù)荷高，0.3~0.8mol/mol溶液濃度大，20％～50％循環(huán)量小，能耗低；MDEA不易降解，不需要設(shè)置再生活化裝置；4、天然氣的凈化處理–MDEA溶劑的特點(diǎn)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–醇胺法脫硫、脫碳工藝流程六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–物理溶劑法脫硫、脫碳六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–物理溶劑法脫硫、脫碳工藝流程六、天然氣集輸處理系統(tǒng)酸氣在物理溶劑中的溶解熱遠(yuǎn)低于在化學(xué)溶劑中的反應(yīng)熱，所以溶劑再生能耗低；如果用于脫碳，溶劑可以僅靠閃蒸再生，用于脫硫時(shí)，溶劑在閃蒸后加以氣提或負(fù)壓閃蒸既可；既可同時(shí)脫硫脫碳，也可選擇性脫除H2S，對(duì)有機(jī)硫也有良好的脫除能力；在脫硫脫碳的同時(shí)還可以脫水；不宜用于C2＋以上組分多的天然氣，特別是重?zé)N含量高的天然氣，烴損失要特別予以注意；溶劑吸收酸氣的速率較慢，酸氣負(fù)荷取決于酸氣分壓。4、天然氣的凈化處理–物理溶劑法特點(diǎn)六、天然氣集輸處理系統(tǒng)以含有氧化劑的堿性溶液吸收H2S，并將其氧化為單質(zhì)硫，被還原的氧化劑則以空氣再生。這種方法的化學(xué)基礎(chǔ)就是氧化－還原反應(yīng)。這種方法是從煤氣脫硫領(lǐng)域發(fā)展起來的，在天然氣脫硫領(lǐng)域中也有一定利用。主要有以下三類：以鐵離子為氧化劑的鐵法、以釩粒子為氧化劑的釩法、以及其他方法。4、天然氣的凈化處理–直接氧化-還原法六、天然氣集輸處理系統(tǒng)Lo-Cat法是由美國ARI公式開發(fā)的；溶液的PH值約為8.0~8.5，總鐵含量500ppm，理論硫容0.3~0.5g/L；分常規(guī)Lo-Cat法和字循環(huán)Lo-Cat法；使用與總硫量<20t/d的場(chǎng)合。4、天然氣的凈化處理–Lo-Cat法原理流程圖六、天然氣集輸處理系統(tǒng)風(fēng)機(jī)硫磺過濾氧化塔吸收塔Fe2+Fe3+放空酸性氣處理后氣體Filtrate4、天然氣的凈化處理–常規(guī)Lo-Cat法原理流程圖六、天然氣集輸處理系統(tǒng)硫磺過濾風(fēng)機(jī)酸性氣硫磺漿泵自循環(huán)式塔中井Filtrate將99.99+%以上H2S脫出后放空4、天然氣的凈化處理–自循環(huán)Lo-Cat法原理流程圖六、天然氣集輸處理系統(tǒng)由勝利設(shè)計(jì)院和南化院合作開發(fā)的絡(luò)合鐵法，適用于硫含量不超過20噸/天的油氣田氣脫硫。目前，在勝利油田已經(jīng)有三套裝置投入生產(chǎn)；由勝利設(shè)計(jì)院總承包實(shí)施的西南局川科一井天然氣脫硫裝置已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行，該井天然氣含硫化氫0.68%(V)，最大日處理天然氣達(dá)到28萬方；西北局二號(hào)聯(lián)的絡(luò)合鐵硫磺回收裝置正在建設(shè)中。4、天然氣的凈化處理–絡(luò)合鐵法六、天然氣集輸處理系統(tǒng)1）堿性水溶液吸收H2S、CO2Na2CO3+H2S→NaHCO3+NaHSNa2CO3+CO2+H2O→2NaHCO32）析硫過程2Fe3+(絡(luò)合態(tài))+HS—→2Fe2+(絡(luò)合態(tài))+S↓+H+

3）再生反應(yīng)2Fe2+(絡(luò)合態(tài))+1/2O2+H+→2Fe3+(絡(luò)合態(tài))+OH—2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O

SNDS法采用堿性水溶液吸收硫化物，H2S氣體與堿發(fā)生反應(yīng)生成HS—，通過高價(jià)態(tài)Fe離子還原成低價(jià)態(tài)Fe離子，將HS—轉(zhuǎn)化成硫磺。在再生過程中，低價(jià)態(tài)的絡(luò)合鐵溶液與空氣接觸氧化成高價(jià)態(tài)絡(luò)合鐵溶液，恢復(fù)氧化性能，溶液循環(huán)吸收硫化氫氣體4、天然氣的凈化處理–絡(luò)合鐵法工藝原理六、天然氣集輸處理系統(tǒng)4、天然氣的凈化處理–絡(luò)合鐵法工藝流程六、天然氣集輸處理系統(tǒng)5478成品天然氣硫磺Fe2+Fe3+酸性氣吸收塔凈化氣分離器再生槽硫磺過濾機(jī)勝利油田河口大北站天然氣絡(luò)合鐵脫硫裝置2、吸收法；直接冷卻法；加壓冷卻法；膨脹制冷冷卻法；采用機(jī)械制冷（冷劑制冷）的冷凝分離法1、冷卻脫水法；3、吸附法；氯化物鹽吸收法；甘醇吸收法；分子篩、活性氧化鋁、硅膠組合吸附劑天然氣處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向4、天然氣的凈化處理–天然氣脫水六、天