油气集输工艺

油气集输概述摘要油气集输流程是油田地面工程的中心环节。本文对油气集输概念以及工艺流程进行简单叙述，举例介绍了地面油气集输各个工作站的作用，以及加热设备、油气水分离设备的工作原理及作用。关键词：油气集输油气水分离加热设备一、油气集输的概念及任务油气集输是将油田开采出来的原油和天然气进行收集、储存、输送和初步加工、处理的生产工艺过程。油气集输生产不同于油田物探、钻井、测井、修井作业及采油等生产作业。它既有油田点多、线长、面广的生产特性，又具有化工炼制企业高温高压、易燃易爆、工艺复杂、压力容器集中、生产连续性强、火灾危险性大的生产特点。油气集输，作为油田生产油气整体过程中的一个环节，在整体操作过程中，有着极其重要的作用。油气集输主要负责的任务有四个方面：1）将开采出来的石油气、液混合物传输到处理站，将油气进行分离以及脱水，使原油达到国家要求标准；（2）将合格的原油通过管道输送到原油储存库进行储存；（3）将分离出来的天然气输送到再加工车间，进行进一步的脱水，脱酸，脱氢等处理；（4）分别把经过处理，可以使用的原油和天然气输送给客户。由于油气集输涉及到整个油田的各户钻井，因此，随着油田开发的逐渐深入，油气集输生产越来越受到大家的重视，而且，一个油田的油气集输工艺技术水平的高低，在很大程度上影响着其开发建设的整体技术水平。二、油气集输的工艺流程设计原则油气集输的一般全过程是油气井产出的油气，从井口到达外输站的全过程，要经过一系列的设备进行保温、分离、计量和净化工作，这些工作的先后顺序、衔接组合不同就构成了不同的矿场集输流程。但是油气集输的整个流程，会因为油田内蕴含的油气物理及化学性质的差异，地理自然条件的制约，经济利用价值和方式的不同，采取不同的油气集输方案。通过相互对比，得出性价比相对最高的一种设计流程。尤其技术流程设计所遵循的基本原则如下：1、整个油气集输流程，尽量全程封闭，以减少油气在运输的过程中产生不必要的损耗。2、最大限度地收集油田中所出产的油气资源，把油气资源最大限度地生产加工成为符合使用标准的原油、天然气等相关产品。3、充分利用油田矿井中的流体压力，适当提高并控制整个流程系统内部的运作压力，以逐步扩大输出半径，减少中转环节，以避免中转环节造成的油气损耗。4、合理利用系统中的热量，做好对整个油气集输流程的温度的整体控制，做好保温控制的同时，减少运输过程中的热耗。5、在同等条件限制下，采用相对性能较高，整体工艺及操作较为简便的系统，以提高整体效率。三、油气集输各站点作用1、计量间主要进行油气计量，油气计量是指对石油和天然气流量的测定。主要分为油井产量计量和外输流量计量两种。油井产量计量是指对单井所生产的油量和生产气量的测定，它是进行油井管理、掌握油层动态的关键资料数据。外输计量是对石油和天然气输送流量的测定，它是输出方和接收方进行油气交接经营管理的基本依据。计量间也称为油气计量站它主要由集油阀组(俗称总机关)和单井油气计量分离气器组成，在这里把数口油井生产的油气产品集中在一起，轮流对各单井的产油气量分别进行计量。2、中转站中转站是把数座计量站来油集中在一起，进行油气分离、油气计量、加热沉降和油气转输等作业的中型油站，又叫集油站。3、联合站它是油气集中处理联合作业站的简称。主要包括油气集中处理(原油脱水、天然气净化、原油稳定、轻烃回收等等)、油田注水、污水处理、供变电和辅助生产设施等部分。四、国内外工艺概况目前，国内外油气集输的主要工艺技术有：1、原油集输工艺高含蜡高凝原油的油田，国内外普遍采用加热工艺、多级布站、单井集中计量、单管与双管集油、大站集中处理工艺。如我国的辽河、华北等油田。国外对高含蜡原油，除采用加热方法外，主要采用加化学药剂降凝降粘的方法实行单管集输，如美国、加拿大等。对低含蜡低凝点原油的油田，国内外普遍采用单管不加热集油工艺。如我国新疆等。集输工艺方面，大庆油田与国内外其它油田相比较，处于先进水平。随着油田逐步进入高含水后期，集输工艺的发展趋势也趋向于利用高含水期的原油流变特性，降低输送温度或常温输送，同时集输工艺进一步简化。2、原油脱水技术对于高含水原油，国内外主要采用两段脱水工艺。其中，一段游离水脱除主要采用大罐沉降和聚结脱水，二段电脱水主要采用平挂电极和竖挂电极交直流复合电脱水技术。对低凝低粘原油和特高含水原油，国内外较多地采用热化学脱水工艺。如我国胜利、塔里木等油田以及美国、法国等国。五、油气集输设备1、加热设备加热是油气集输中重要的组成部分。原油的分离、沉降脱水与输送过程中需要加热，油井的保温与热洗也需要供热载体。加热是采油生产正常运行的重要条件。下面简单介绍2种加热设备。（1）站用水套加热炉用来加热原油，供外输用。水套炉原理示意图如图-1所示。在水套炉壳内，水溶炉上方有油盘管，被加热的原油等液体从其中流过，水套炉内充满水，燃料在燃烧器中燃烧后将热量传递给水套炉中的水，进而加热水套炉内浸没其中的油盘管加热，使其内部原油受热。（2）加热、缓冲“二合一”装置“二合一”设备是集加热与缓冲、分离等功能为一体的联合装置。其中加热、缓冲“二合一”装置是转由站加热油、水的主要设备。该装置主要又壳体、火筒、进液管和出液管等组成。隔板将壳体内的空间分成两部分，靠火筒的为加热段，出液口为缓冲段。其工作过程是:从进液管进入到炉壳的液体，在加热段金进液管上均布的孔流入壳体的下部空间，在火筒加热液体的过程中，液体受热上升，并通过隔板进入缓冲段。在加热炉中的缓冲段，有足够的容积容纳被加热的液体，并使液面稳定。最后，被加热的液体从缓冲段的出液管流出，公井站使用。2、油气水分离设备油气水分离油气集输工作的重要内容。油气水分离的设备是分离器。油气水分离器是矿场油气集输使用最多、最重要的设备之一。按安装方式可分为立式油气分离器和卧式油气分离器。（1）立式油气分离器其工作原理油气混合物经进油管线进入分离器后，喷洒在挡油帽上(散油帽)，扩散后的油靠重力沿管壁下滑到分离器的下部，经排油管排出。同时，气体因密度小而上升，经分离伞集中向上改变流动方向，将气体中的小油滴粘附在伞壁上，聚集后附壁而下，脱油后的气体经分离器顶部出气管进入管线进行测气。（结构如下图所示）图-2立式油气分离器图-3卧式油气分离器（2）卧式油气分离器气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道通过整流和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡，同时在重力条件下，油向上流动，水向下流动得以油水分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水从排水口流出。（3）立式分离器与卧式分离器的比较与选择表-1立式分离器与卧式分离器的比较比较内容分离效果排污能力占地面积操作搬运液面波动卧式分离器较好较差较大方便方便不易控制立式分离器较差较好较小较难操作较难操作易于控制两者分离器各有优劣，根据不同的原油类型选择合适的油气水分离器：处理高气油比原油选卧式分离器（有乳状液）；处理低气油比原油或油气比非常高原油选立式分离器（气体洗涤器）。六．结论油气集输是油气田开采的重要环节，它的好与坏，效益的优与差，直接关系到石油工业的发展，跟关系到国家的发展建设，所以在石油开采方面，应时刻注意油田的变化，根据不同地理位置和不同环境下，从多方面的考虑，对不同原油进行规划不同的油气集输工艺，找到最适合自己的油气集输工艺，不断完善和发展，积极改进油气集输设备，选择合适的集输设备，优化油气集输流程，使油田开采可以做到资源的最大化利用，为国家的发展和建设提供强有力的能源支持。同时应该鼓励开发和利用新型能源，做到逐步替代化石能源，在新能源开发领域走在世界的前沿，使自己不受能源的制约，以促进自身的发展。参考文献[1]盛利，油气集输工艺流程在中国的应用与发展[J]，内蒙古石油化工,2010,24:40-41.[2]唐坚波，油气集输系统热能综合利用技术研究[D]，东北石油大学,2013.[3]丁玲，油气集输工艺技术探讨[J]，中国高新技术企业,2008,22:112+114.[4]薛二丽，油气集输工艺流程探讨[J]，中国高新技术企业,2012,12:140-142.[5]刘鹏程，资源勘查工程生产实习指导书[M].[6]李治平，石油工程概论[M].