浅谈油气集输工艺过程及流程选用.pdf

油气集输是指 油田矿场原油 和天然气的收集 、处理和运输。主 要 任务是通过一定 的工艺过程 ， 把 分 散 在 油 田各 油 井 产 出 的 油 、 气、水等混合物集中起来，经过必 要 的处理 ，使之成 为符合国家或 行业 质量标准 的原油 、天然气 、轻 烃等产品和符合地层回注水质量 标准 或 外 排水 质 量 标 准 的含 油 污 水 ，并将原油和天然气分别输往 长距 离 输 油管 道 的 首站 或矿 场 油库 和输气管道 的首站 ，将污水 送往油 田注水 站或外 排 。 1 油气集输的工艺过程 油井产出的多相混合物经单 井 管线 混 输 至集 中处 理 站 也 称 为油气集输联合站 ，在联合站 内 首先 进 行 气 液 的分 离 ，然 后 对 分 离后 得 到 的 液相 进 一 步 进行 油 水 分离，通常称原油脱水，脱水后的 原 油在 站 内再进 行 稳 定 处理 ，稳 定 后 的原 油 输 至矿 场 油 库 暂 时储 存 或 直 接 输 至 长 输 管 道 的 首 站 ， 在 稳 定过 程 中得 到 的石 油 气送 至 轻 烃 回收装 置 进一 步处 理 ，从 油 水混合物 中脱 出的含油污水及泥 砂等 ，进入联合站内的污水处理 站进行除油 、除杂质 、脱氧 、防腐 等一 系列 处理 ，使 之 达到 油 田地 层 回注或 环 境 保护 要 求 的质 量 标 准 ， 再根据需要 ， 回注地层 或外排； 对 从气 液 分 离 过程 中得 到 的 天然 气 通常称为油田伴生气或油 田 气 ，进行干燥 、脱硫等净化处理 浅谈油气集输工艺过程 及流程选用 黄耀达吴 涛关克明 中石油股份公 司长庆油 田分公 司第三采油厂宁夏银川7 5 0 0 0 6 【 摘要 】本文 阐述 了油气集输的 工艺过 程 ，主要 包括 气液 分 离、原油脱 水、原油稳定、天然气净化 、轻烃回收、污水处理和油、气、水的矿场 输送 等环 节 ，对 流程 选用进 行 了分析 。 【 关键词 】油气集输工艺过 程流程选 用 后 ，再进行轻烃 回收处理 ，将 其分 割 为 甲烷 含 量 9 0 ％ 以上 的干气 和 液化石油气 、轻质油等轻烃产品， 其 中 干 气 输 至 输 气 管 道 的首 站 ， 液化石油气和轻质油等轻烃产品 可 直接外 销 。 2 油气集输流程 油气 集 输 流 程 是 完成 油 气 集 输任务的工艺 过程 ，根据 油田的 开采方式和油气的性质不同采用 的流程也不同 ，常用 的流程形式 如下 所述 。 2 ． 1 按 布站级数分 类 1 一 级布站 流程 一 级 布 站 流 程 中 ，油 井 产 物 经单井管线直接混输至集 中处理 站进行分离、计量等处理。该流程 黄耀达 1 9 7 5 一 大学本科，集输工程师，从事项 目管理工作。 2 4 l 石油和化工设甬 I 2 0 0 9 1 2 适用 于离集 中处 理站 较近 的油井 。 2 二级布站流程 二 级 布站 流 程 中 ，油井 产 物 先 经单 井 管 线 混 输 至计 量 站 ，在 计量 站分 井计量 后 ，再分站 队 混 输 至集 中处 理 站 进行 处 理 。该 流 程 可减 少厂 去 集 中处 理站 的管 线 ，适用 于油井相对集 中、离集中 处 理 站 不 太远 、靠 油 井 压力 能 将 油井 产 物 混输 至集 中处 理站 的油 区，通常是按采油队布置计量站 。 3 级布 站流程 三级 布 站 流 程 中 ，油井 产 物 在计 量 站 分井 计 量后 ，先分 站 队 混输 至接转 站 ，在 接转站 进 行 气 液分 离 ，其 中液 相 经 加 压后 输 至 集 中 处 理 站 进 行 后 续 处 理 ， 气 相 由油 井压 力 输 至 集 中处 理 站 或天然气处理厂进行 处理 。该流 程适用于离集 中处理站较远 ，靠 油井压力 不能将油井产物混输至 集 中处理 站 的油 区 。 总体上看 ，两级布站流程密 闭程度较高，油气损耗较少，能量 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 利用合理，便于集中管理 ，是较合 理 的布站方 式 。但在实 际应用 中 ， 要根据具体情况确定。 2 ． 2按 降粘 方式分类 1 加 热集输 流程 加 热 集输 流 程 中 ，油 井产 物 经 井 口加 热 炉 加热 后 ，进计 量 站 分离 计量 ，再经 计 量站 加 热炉 加 热 后 ，混 输 至接 转 站或 集 中处 理 站 加热集输流程是 目前我 国油 田应用较普 遍 的一 种集输流 程 2 伴 热集输 流程 伴 热集 输 流 程 是一 种 用热 介 质对 集输 管线 进 行 伴热 的 集输 流 程 。 常用 的拌 热 介质 有 蒸 汽和 热 水。通 过设 在 接 转 站 内的蒸 汽锅 炉 产 生蒸 汽 ，用 一条 蒸 汽管 线 对 井 口与计 量站 间 的混输 管 线进 行 伴热。伴热集输 流程 比较简单 ，适 用于低压 、低产 、原油流动性差的 油 区集 输 ，但 需 有蒸 汽 产 生设 备 或 循环水加热 炉 ．一次性 投资大 ， 运行 中热损 失大 ，热效率 较低 。 3 掺和集输流程 掺 和集 拖 流 程是 将具 有 降 粘 作用 的介质掺 入井 口出油管线 中 ， 以达到降低油品粘度 ，实现安全 输送 的 目的 。常用 作降 粘介 质 的 有蒸汽 、热稀油 、热水和活性水 等 。该流 程适 用于地层 渗透 率低 、 产液量少 、原油粘度高的油井 ，但 设 备较多 ，流程复杂 ，需要有适合 于掺和 的稀 油 。 4 井 口不加热集输 流程 井 口不加 热 集输 流 程 是 随着 油田开采进入中、后期，油井产液 中含 水量 的 不 断增 加而 采 用 的一 种集输方法。南于油井产液中含 水 量 的增 高 ，一 方 面使 采 出液 的 温 度 有 所提 高 ，另 一方 面 使采 出 液 可 能形 成 水包 油 型乳 状 液 ，从 而使 得输 送 阻力 大 为减 小 ，为井 口不 加热 油 井产 物 在 井 口温 度 和 压力下直接混输至计量站创造了 条件 2 ． 3 油气 集输流程的选 用 选用油气集输流程时 ，应 以 油 田开发 总 体方 案 为依 据 ，结 合 考虑采油工艺 、油气性质 、油 区所 处的地理环境 以及现有 的技术水 平等诸多因素， 遵循 “ 适用 、 合理、 可靠 、经济 、节能 、高效 、环保” 的基 本 原则 。 1 中心 、集 中油区的集输流 程 油 田中心 、集 中油 区 是油 田 的主要产 油区 ，油井数量多 ，也 比 较集 中，产液量高 ，油井产物剩余 能量 一 般 较大 。为 了充 分 利用 地 层的剩余能量，简化流程 ，可采用 相对集中计量 、集中处理的流程 ， 如一级布站 、二级布站等。 2 外 围 、分散油区的集输流 程 油 田外 围 、分 散 油 区 的产 液 量和 油 层 能量 一 般都 较 低 ，油 井 数量少 ，且 比较分散 ，多采用分 片 接转 、环形管网等流程。 3 海 上油 田集输 流程 根据 海上 油气 田开发的特点 ， 目前海上油气生产和集输 系统主 要 有 半海 半 陆 式 和全 海式 两 种 流 程 。 ①半 海半 陆式集 输流程 半海 半 陆 式 油 气生 产 与 集输 系统由海上平 台，海底管线和陆 上终端等部分组成。海上平台包 括井 口平 台和生产平台。油井产 物在井 口平台上进行油气测试计 量 后 ，通 过 海底 集输 管线 输 往生 产平台进行分离、计量 、脱水 、净 化等处理 ；达到出矿质量标准的原 油 ，经海底输油管线送往陆 卜 - 终 端储罐暂时储存或直接在码 头装 船外销；符合油层回注或环境保护 质 量 标 准 的含 油污 水 回注 油层 或 排 人海 水 中 ；净 化 处理 后 的 天然 气 ，在满足海上平 台的发 电 、油气 处 理 过程 的加热 以及 生产 人 员 的 生活用气后 ．若剩余量较 大，可 回 注油层或排人海水中；若剩余量较 小 ，在经济J 二 不值得回注或外输 时 ，可在平台上建火炬 ，燃烧后排 放 至 大气 。这种 流 程适 用 于 离岸 较 近 的 中 型油 田和 油气 产 量 较大 的大型 油 田 ② 全海式 集输流程 全 海式 集输 流程 中油气 的生 产 、集输 、处理 、储存等环节 均在 海 上进 行 ，处 理 后 的原 油也 在 海 直接 装 船外 运 这 种 流程 可 以 避免建设投资和维护费用都较高 的海 底管线 ，并可 省去 陆上 终端 ， 可以较大幅度地降低开发建设成 本．提高经济效益这种流程适用 于离海 岸较远 的中小 型海 上油 田 4 稠油集输流程 我 国生 产 的 原油 中 ，稠 油 占 一 定的比例 ，例如辽河油田、胜利 油 田 、中原 油 田 和新疆 等 油 田都 含有 一 定数 量 的 稠油 区块 。 由于 稠油 的密度大 、粘度高 、流动性能 差，其集输方法较多，如掺活性水 集输 、掺稀油集输 、掺蒸汽集输 、 高温集输 、裂化降粘集输等。我们 以稠 油掺 蒸 汽集 输 流程 为 例来 分 析稠油集油流程 目前 国 内常 用 的稠 油 掺蒸 汽 集输流程 ，其每个采油周期可分 为四个阶段 ① 注 蒸 汽阶 段 。将一 定 量 的 2 o 0 9 ． 石油和 化工设罱}25 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一1 ， r 高温高压 3 5 0 C，1 7 ． 5 MP a 蒸汽 ， 通过热注管线从井 口注入油层中， 并关井一定时间进行热交换 ，使 地层 稠油 加热 降粘 。 ② 高 温 生产 阶段 。注蒸 汽 后 的开 井生 产 初期 ，油 井 产 出物 的 温度一般可达 1 5 0 o C 一 1 8 0 ℃，需进 行降温后 才能进入正常 的集输 系 统 。 ③正常生产期 。油井产物降 至9 0 C 左右时， 进入正常的集输系 统 进行处 理 。 ④低温生产期 。随着开采集 输过程 的进行 ，温度逐渐降低 ，当 进 口温度降到无法维持正常集输 过程时 ，再通过 注汽管线掺蒸汽 生 产 。 为 了解 决 井 口与计 量 站 问 的管线集输问题 ，可在井 口掺蒸 汽；为了解决稠油脱水问题 ，可在 进站时接蒸汽 ；为了改善井简的泊 流状 况 ，可向井 下掺 蒸汽 。 这 种 流 程 比较 适 合 于 油 层较 浅 、中高粘度的稠油开采与集输。 3 结束语 油气集输工艺过程及流程选 用 具 有极 为重 要 的作 用 ，因此很 有 必 要 对其 进 行 探 讨 ，同时 也是 一 个 新 的研 究 方 向 ，具 有 较 高 的 经济效益和社会效益。 四日 ⋯ 杨庚桂． 高含水期集输系统效率测试分析研究【 J 】 _ 中外能源， 2 0 0 9 』 0 4 ． 【 2 】 王传新， 常涛． 含聚稠油脱水技术改进[ J 】 油 气田地面工程， 2 0 0 9 0 4． 【 3 】 张微微 ，三甘醇脱水工艺在庆深气 田适 应性 浅析【 J 】 ． 油气 田地 面工程 ， 2 0 0 9 0 3 ． 【 4 】 刘瑞， 苗放， 叶成 名．基于数字地球 平台的油气 工程技术应用[ J 】 ． 成都理工大学学 报 自然科学版 ，2 0 0 9 』 0 2 ． 我 国 率先 实现 煤 制 乙二 醇 工 业化 由中科院福建物构所联合江苏丹化集团有限责任公司和上海金煤化工新技术有限公司开展技术攻 关的世界 首个 2 0万吨 ／年煤制 乙二 醇工业 示范项 目，1 2月 7日打 通全流程 ，1 2月 1 4日完成一周 的试 运行 ，成功生产出合格的乙二醇产品。此举标志着我国在世界上率先实现了煤制乙二醇成套技术的工 业 化 应 用 利用我 国相对 富产的煤炭资 源替代 目前的石油路 线生产 乙二 醇 ，经济效益高 ，切合我 国资源 实际 。 中科院福建物质结构研究所从 1 9 8 2 年开始着手研究CO气相催化合成草酸酯、草酸酯水解制备草酸和 草酸 酯加 氢合 成 乙二 醇新 工 艺 ，获得 了一 系列 完全 自主 产权 专利 技 术和 催 化剞 技术 。在 此基 础 上 ， 2 0 0 5 年，该所重新成立了煤制 乙二醇技术攻关组 ，集中全所技术力量进一步协 同攻关，进行 CO气相 催化合成草酸酯、草酸酯制备草酸和乙二醇工艺条件的试验。2 0 0 6 年，该所联合上海金煤化工新技术 有限公司开始进行年产3 0 0 吨 ／ 年草酸二 甲酯及 1 0 0 吨 ／ 年乙二醇的中试和万吨级煤制 乙二醇的工业化 试验 。2 0 0 8 年 6月 ，项 目组完成 了全部试验 工作 ，实现 了预期各项技 术指 标。2 0 0 9 年 3 月 1 8日，万吨 级煤 制 乙二醇成 套 工艺技 术通过 了由 中科 院 组织 的技 术鉴定 。 在 万吨 级工业试 验技 术的基 础上 ，从 2 0 0 7年 8月开始 ，项 目组开始在 内蒙通辽 建设 1 2 0万吨 ／ 年 煤 制 乙二醇 生产基地 ，首期 2 0万吨 ／ 年煤制 乙二 醇工业示 范装置得 到科技部 2 0 0 9 年技 术 支撑 重点项 目的支持 ； 2 0 0 9 年 1 0月，完成了全部的工程建设计划；2 0 0 9 年 1 2月7日打通全流程。 乙二醇是生产聚酯切片和制冷剂的重要化工原料 ，目前 国际上通常采用石油路线生产 ，生产过程 水耗大、能耗大、成本高，而且关键技术都掌握在国外厂商手中。我国乙二醇年需求量已达 7 0 0万吨 以上 ，由于产能低 ，近 几年 的年进 口量达 5 0 0万吨 。4 0多年 来， 国内外科研人 员一直在努 力研 究煤制 乙二醇技 术 ，以煤 代替石 油 生产 乙二 醇工艺 的开发早 在上世 纪 9 0 年 代就被 列入 国家重 点科技 项 目攻 关计 划。 转 自中国化 工报 蔡忠仁 2 6 f 石 油 和 化 工 设 置 2009 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m