大牛地气田集气站标准化设计

大牛地气田集气站标准化设计
摘要：针对大牛地气田形成的高压进站、站内加热节流、低温分离、轮换计量外输、站内向井口集中注醇防堵的集气站工艺，在集气站规模和工艺流程基本相同的情况下，对集气站标准化设计的优势显得愈发突出。

依据集气站标准化设计，可以批量采购集气站的设备和材料、盘活物资供应需求、缩短建造工期、降低安全风险、保障工程质量，很好地适应了大牛地气田大规模的开发建设。

关键词：大牛地气田集气站标准化设计
一、标准化设计的背景
鄂尔多斯盆地大牛地气田是典型的低压、低产、低渗气田，气田勘探面积2003.714km2，自2003年先导性试验，2005年转入开发，截止2011年底大牛地气田累计探明储量4168.28×108m3，动用储量1905.48×108m3，储量动用程度为45.71%[1]。

经过十年的发展，形成了具有大牛地气田特色的地面集输工艺，即：高压集气、站内节流、低温分离、轮换计量、旋流分离器再次脱水及站内注醇的工艺流程[2]。

二、建立集气站标准化设计的必要性
大牛地气田具有面积大、储量大、丰度低、物性差等特点，并且位于气候环境十分恶劣的鄂尔多斯盆地的沙漠地区，气田的开采技术难度高、工程量大、施工周期短、质量要求严格，油气集输处理工艺虽然复杂，但对于不同井区、不同层位物流的处理具有共性。

为提高设计效率、适应气田滚动开发、快速建产的特点，建立科学、规范的气田集气站标准化设计体系是十分必要的。

规模系列化、统一工艺流程、统一平面布局、统一模块划分、统一设备选型、统一三维配管、统一建设标准的气田地面集输工程标准化设计理念应运而生。

三、标准化设计体系的内容
1.规模系列化
根据大牛地气田气井分布比较集中、单井产量不大、气井较多的特点，并结合实际生产需要，集气站的集气规模和井式的不同，站场面积和投资的综合考虑，将大牛地气田集气站分为24 井式和32 井式两个系列。

经过气田长期的生产经验证明24 井式及32 井式的集气站既经济合理又可满足气田滚动开发的需求，目前这两种井式占集气站总量的96%以上。

2.工艺流程一致化
经过不断探索、研究和优化，大牛地气田集气站工艺已形成高压集气、集中注醇、轮换计量、低温脱水、含甲醇污水集中处理的工艺模式，配套采用了多盘
管加热炉等高效设备，在集气站内充分利用地层压力进行节流膨胀致冷脱水，即可满足天然气外输气质要求，又能大大降低天然气处理的投资和生产运行费用。

截止到目前，大牛地气田建设集气站51座，其中高压集气站50座（仅33#站为低压集气试验站，现以改造成高压集气站）。

经过建设和生产实际验证，整套地面工艺流程完全符合大牛地低产、低渗气田的天然气生产和滚动开发模式的建设要求，使气田地面集输系统较好兼顾了安全生产、工艺要求和建设投资的平衡，创造了独具特色、适合大牛地“三低”气田滚动开发特点的工艺模式，保证了大牛地气田大规模经济有效地开发。

3.站场平面布置标准化
通过对集气站功能的研究，在尽量减少占地和统一规划布局的基础上，将集气站分为工艺装置区和辅助生产区。

工艺装置区主要包括进站阀组区、节流阀组区、外输区、集中注醇区、放空区等。

辅助生产区内建筑物主要有值班室、计量仪表间、库房、配电及阴保间、撬装柴油发电机房等。

对站场分区布置进行统一规划，使每座集气站的区域位置相对统一，既相对独立，又能满足安全生产的要求，达到标准化设计的目的。

4.安装预制模块化
集气站按照功能划分为12个固定模块，固定模块包括：进站阀组、水套式加热炉、节流阀组、计量及生产分离器、产液计量、低温脱水、污水及甲醇罐、燃料气及计量、清管外输、放空区、注醇泵房、甲醇污水装卸。

将每个功能分区做成独立的、标准的小型模块，小模块单独设计安装图。

各模块之间由管网连接在一起，既相互独立又互相联系，有利于设计图纸的模块组合，也给施工预制奠定了坚实基础。

同时，采用pdsoft设计软件对定型化的设备、标准化的管阀配件进行较为直观的优化设计，使各站场中的相同功能模块达到安装、预配尺寸的规格一致化。

采用模块化设计有以下特点：
4.1利用先进、科学的技术，根据的区块不同功能将阀组、加热炉、分离计量、排污、自耗气、清管等区块进行多系列化、多规格化的模块化、标准化模块装置研制。

4.2将结构先进、性能可靠的阀件、工艺设备及控制仪表等统一规格、统一品牌，并在工厂集成组装、检验确保质量，现场施工只需完成模块与模块间的连接。

4.3采用模块化、标准化，可大大优化设计，缩减设计工作量。

工艺专业只需根据新区块的开发方案选用适宜的规格，然后进行模块间的配管连接。

4.4布置紧凑，结构规则，加工容易，现场安装方便、迅速。

设备材料可实现标准化、规格化。

4.5模块化设计装置，现场搬运安装方便，便于批量采购，采购周期可大大缩短，特别适合气田滚动开发的需要。

4.6模块化、标准化设计可实现施工方提前预制管材，提前采购设备，缩短施工周期。

5.设备管线定型化
考虑到直井与水平井不同的生产参数，对直井集气站与水平井集气站分别使用统一的标准、统一外形尺寸、统一技术参数的设备、仪表和管阀配件。

这些设备包括水套加热炉、计量分离器、生产分离器、旋流分离器、油水缓冲罐、分水包、甲醇储罐、计量罐、放空分液罐、注醇泵、放空立管等。

针对水平井、直井的不同产气量、产水量、注醇量，对直井集气站与水平井集气站分别统一管线规格，管线规格见表3.5-1。

对于体积和重量较大的设备，可以提前预配，现场组装，对其基础、设备接口、防腐保温等进行定型。

设备管线的定型化能缩短采购周期，为规模化采购提供依据，便于施工阶段的安装以及后期生产中的统一管理、维修，同时也可以缩短站上操作人员的培训周期，快速地掌握阀门和仪表的操作和维护。

6.建设标准统一化
对集气站内的标识、道路宽度、路面结构、建筑物外观等实施统一的建设标准，同时对于各个集气站的工艺管道在执行SY/T0043-2006《油气田地面管线和设备涂色规范》的前提下，按照中石化石油天然气站场设备、阀门等的刷漆要求，统一按“三标”标准刷漆，既反映企业整体形象又节约投资。

四、标准化设计实施效果
目前，“标准化设计，模块化建设”已经在大牛地气田所有集气站的建设中得到了广泛的推广应用，并取得了良好的效果。

模块化建设大大减少了影响建站的不利因素，缩短了建站周期，将地面工程建设领域转变成效率高、质量好、使用范围广、可操作性强的建设模式。

“标准化设计，模块化建设”的推行使相当部分的材料采购有批量优势，节约了采购成本，也使得设计、施工、采购等环节有序衔接，增强了组织的均衡性。

标准化设计的推行，使整个大牛地气田各个集气站的管理、操作、维修定性统一，降低了管理难度，提高了管理水平。

标准化设计还减少了现场变更，设备的定型化、施工的模块化，有效控制了设计、采购、施工各个环节投资，提高了建设质量，为经济有效地开发大牛地气田提供强有力支撑。

参考文献
[1]刘争芬.大牛地“低压、地产、低渗透”气田增压集输模式[J].天然气工业，2011，31（10）：86-88.
[2]季永强.大牛地气田地面集输工艺的优化创新[J].油气田地面工程，2010，29（3）：43-44.。