油气田地面工程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
油气田地面工程
石油大学（北京） 储运工程系
编辑课件
1
目录
一、概述 二、原油集输系统 三、油气分离与计量 四、原油与天然气净化 五、原油稳定及轻烃回收 六、油田集气系统
七、注水系统
编辑课件
2
一、概论
油气田开发方案与油气田地面工程 油气田地面工程的任务及组成 油气田地面工程设计及建设的特点
编辑课件
3
编辑课件
22
油气分离与计量（2）
• 烃系相特征 一元体系与多元体系
分离机理
（过冷、反凝析、反汽化）
相平衡与平衡常数 K
平衡影响因素 P、T
• 分子撞击与能量转换
• 平衡分离与机械分离，效果评价
编辑课件
23
油气分离与计量（3）
分离方法
R n1 p1 pn
一次分离
多级分离
R n1 p1
连续分离
分离级数与压力
油气集输工作过程
气体 净化 轻烃回收 计量 外输
油井 计量 气液分离
计量 外输
液体 净化 原油稳定 计量 外输
污水处理
编辑课件
8
具体工作
1、根据油气田开发方案规划设计油气集输 系统，主要内容有：确定集输流程、集输 管网布局、各类站址选择、设备选型等；
2、集输系统的工艺设计，包括计量、分离、 净化、稳定等装置的流程、施工图和生产 工艺过程的设计；
特点：区域广阔、设施分散、系统多。
编辑课件
4
一、概论
编辑课件
5
二、原油集输系统
工作内容和范畴
油气集输就是将分散于各井中的原油及天然 气进行收集和运输。在石油生产过程中，油气 集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后 的重要生产阶段。油、气井的产物主要是原油、 天然气、水和某些杂质的混合物。原油和天然 气是油矿的主要产品，在它们被外输销售之前 还必须经过净化处理使之符合质量标准。
一、概论
（1）区块开发设计方案，开发方式、规模、 开（采2速）度任、务井：网利布用置上、述单生井产配设产施、按采计油划方进式行、 机生型（产选3作择）业、设，稳计生产：产年总合限体格和室的开作原发规油规划和划，天预选然测择气。流。另程外、，确 气组象定成资各：料级原、井油水站集文的输地隶系质属统和关、原系集油。气物工系性艺统资室、料根注等据水。规系地划统室 面污工的水程资系就料统是进、根行输据详配上细电述的系条施统件工等建图。设设的计生。产设施。
布局优化 运行优化
编辑课件
18
油气集输工艺（11）
高效油气集输技术：
1、单管，井口加药降粘 2、管线保温、投球清蜡 3、双管掺活性水 4、简化流程，一级、一级半流程 5、提高回压（回压/油压，大庆：0.4～0.5
胜利：0.6） 新规范，自喷井1.0MPa，抽油机井1.5MPa。
编辑课件
19
油气集输工艺（12）
编辑课件
20
三、油气分离与计量
分离目的
油气分离
分离机理
分离作业
分离方法 分离设备
编辑课件
21
油气分离与计量（1）
分离目的
从井口采油树出来的石油主要是烃类 混合物。天然气是低碳烃组分，在常
温、常压下呈气态；原油是由分子量
较大的高碳烃组成，在常温、常压下
呈液态，在油藏的高温、高压条件下天然气溶解在原 油中。当石油从地下沿井筒向上流动和沿集输管道流 动的过程中，随着压力的降低，溶解在在液相中的气 体不断析出，形成了气液混合物。为了满足产品计量、 处理、储存、运输和使用的需要必须将它们分开，这 就是——。
在油田，从井口采油到原油和天然气外输之 间所有的石油生产过程均属油气集输工作范畴。
编辑课件
6
油气集输工艺（1）
油气集输
将分散于各矿井的原油及 天然气收集、处理及运输 的生产过程
1、油气收集与计量 2、油气的分离与净化
主要生产环节
油气集输系统
矿井与石油地面 生产设施的总合
编辑课件
7
油气集输工艺（2）
3、环状管网 • 管理模式 1、二级管理（大二级，小二
级），2、三级管理，3、一级半管理 • 管网优化 （管网的形式与布局 ）
编辑课件
15
油气集输工艺（8）
三级管理
射状管网
二级管理
编辑课件
16
油气集输工艺（9）
支状管网
编辑课件
17
油气集输工艺（10）
沙漠油田
一级半流程
规模优化
油气集输系统 优化问题
交油计量：贸易结算。
编辑课件
31
油气分离与计量（10）
计量方式
单井计量、单井分离 这种情况是指计量和 分离作业都在井场上进行。分离后气液分别 集中进计入量各、自集的中管分线离，见这图是1将—几2口。井此的种产流物程最 单集井中为计到分量计散、量。集站中上分利离用阀计组量轮作流业计在量井、场分上离进或 行在，计然量后站将上气计液量混后输再至送集到中分分离离站站上。分这离种，流见 程图的1分—散3。程度这居种前流两程者集之中间程度。最高。
编辑课件
24
油气分离与计量（4）
卧式分离器
分离设备
编辑课件
25
油气分离与计量（5）
立式分离器
分离设备
编辑课件
26
油气分离与计量（6）
三级分离流程
编辑课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27
油气分离与计量（7）
分离作业
时间控制 压力控制 液位控制
双筒式
离心式 倾斜式 预分气管式
编辑课件
新 式 分 离 器
28
油气分离与计量（8）
3、对油气集输系统各种设施的日常运行管 理和维护。
编辑课件
9
油气集输工艺（3）
油气集输流程的基本内容：
1、建设规模 2、能量利用（回压） 3、分散、集中、密闭（压力罐，抽气） 4、计量和自动化（LACT、SCADA） 5、典型流程
编辑课件
10
油气集输工艺（4）
分散与集中
流量计
来自油井
分离器
集
集
油
高效油气处理技术： 1、中高压集输，多级分离 2、选用高效分离器 3、常（低）温沉降脱水 4、一热多用 5、污水回掺
编辑课件
29
三、油气分离与计量
油气计量
计量目的
计量作业
计量方式
编辑课件
30
油气分离与计量（9）
计量目的
单井计量：生产统计、油井状态监测， 预测油井的生产能力和寿命。
转油站、脱水站进油计量：生产单位间 的产量统计。
气
管
管
井场来油
流量计
分 离 器
流量计
集
集
油
气
分
管
管
离
器
图 1— 2 单 井 计 量 、 分 离 流 程
编辑课件
图1—3 集中计量、分离流程
11
油气集输工艺（4、1）
压力罐密闭流程
油气分离器 沉降脱水器
加热炉 脱水泵
电脱水器
气体处理
缓冲罐
原油稳定 污水处理
图1—17 典型的脱水流程
编辑课件
12
油气集输工艺（5）
井场
去脱水站
计量站
分 离 器
转油站
分 离 器
缓冲罐
图 1— 4 单 管 流 程
编辑课件
单 管 流 程
13
油气集输工艺（6）
井场
分 离 器
分离缓冲罐 热水炉
去脱水站
计量转油站
图1—5 双管流程
编辑课件
双 管 流 程
14
油气集输工艺（7）
• 单管流程 加热，不加热，掺稀油 • 双管流程 掺活性水，掺热油（液） • 三管流程 蒸汽伴随 • 站外管网 1、射状管网，2、支状管网，
石油大学（北京） 储运工程系
编辑课件
1
目录
一、概述 二、原油集输系统 三、油气分离与计量 四、原油与天然气净化 五、原油稳定及轻烃回收 六、油田集气系统
七、注水系统
编辑课件
2
一、概论
油气田开发方案与油气田地面工程 油气田地面工程的任务及组成 油气田地面工程设计及建设的特点
编辑课件
3
编辑课件
22
油气分离与计量（2）
• 烃系相特征 一元体系与多元体系
分离机理
（过冷、反凝析、反汽化）
相平衡与平衡常数 K
平衡影响因素 P、T
• 分子撞击与能量转换
• 平衡分离与机械分离，效果评价
编辑课件
23
油气分离与计量（3）
分离方法
R n1 p1 pn
一次分离
多级分离
R n1 p1
连续分离
分离级数与压力
油气集输工作过程
气体 净化 轻烃回收 计量 外输
油井 计量 气液分离
计量 外输
液体 净化 原油稳定 计量 外输
污水处理
编辑课件
8
具体工作
1、根据油气田开发方案规划设计油气集输 系统，主要内容有：确定集输流程、集输 管网布局、各类站址选择、设备选型等；
2、集输系统的工艺设计，包括计量、分离、 净化、稳定等装置的流程、施工图和生产 工艺过程的设计；
特点：区域广阔、设施分散、系统多。
编辑课件
4
一、概论
编辑课件
5
二、原油集输系统
工作内容和范畴
油气集输就是将分散于各井中的原油及天然 气进行收集和运输。在石油生产过程中，油气 集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后 的重要生产阶段。油、气井的产物主要是原油、 天然气、水和某些杂质的混合物。原油和天然 气是油矿的主要产品，在它们被外输销售之前 还必须经过净化处理使之符合质量标准。
一、概论
（1）区块开发设计方案，开发方式、规模、 开（采2速）度任、务井：网利布用置上、述单生井产配设产施、按采计油划方进式行、 机生型（产选3作择）业、设，稳计生产：产年总合限体格和室的开作原发规油规划和划，天预选然测择气。流。另程外、，确 气组象定成资各：料级原、井油水站集文的输地隶系质属统和关、原系集油。气物工系性艺统资室、料根注等据水。规系地划统室 面污工的水程资系就料统是进、根行输据详配上细电述的系条施统件工等建图。设设的计生。产设施。
布局优化 运行优化
编辑课件
18
油气集输工艺（11）
高效油气集输技术：
1、单管，井口加药降粘 2、管线保温、投球清蜡 3、双管掺活性水 4、简化流程，一级、一级半流程 5、提高回压（回压/油压，大庆：0.4～0.5
胜利：0.6） 新规范，自喷井1.0MPa，抽油机井1.5MPa。
编辑课件
19
油气集输工艺（12）
编辑课件
20
三、油气分离与计量
分离目的
油气分离
分离机理
分离作业
分离方法 分离设备
编辑课件
21
油气分离与计量（1）
分离目的
从井口采油树出来的石油主要是烃类 混合物。天然气是低碳烃组分，在常
温、常压下呈气态；原油是由分子量
较大的高碳烃组成，在常温、常压下
呈液态，在油藏的高温、高压条件下天然气溶解在原 油中。当石油从地下沿井筒向上流动和沿集输管道流 动的过程中，随着压力的降低，溶解在在液相中的气 体不断析出，形成了气液混合物。为了满足产品计量、 处理、储存、运输和使用的需要必须将它们分开，这 就是——。
在油田，从井口采油到原油和天然气外输之 间所有的石油生产过程均属油气集输工作范畴。
编辑课件
6
油气集输工艺（1）
油气集输
将分散于各矿井的原油及 天然气收集、处理及运输 的生产过程
1、油气收集与计量 2、油气的分离与净化
主要生产环节
油气集输系统
矿井与石油地面 生产设施的总合
编辑课件
7
油气集输工艺（2）
3、环状管网 • 管理模式 1、二级管理（大二级，小二
级），2、三级管理，3、一级半管理 • 管网优化 （管网的形式与布局 ）
编辑课件
15
油气集输工艺（8）
三级管理
射状管网
二级管理
编辑课件
16
油气集输工艺（9）
支状管网
编辑课件
17
油气集输工艺（10）
沙漠油田
一级半流程
规模优化
油气集输系统 优化问题
交油计量：贸易结算。
编辑课件
31
油气分离与计量（10）
计量方式
单井计量、单井分离 这种情况是指计量和 分离作业都在井场上进行。分离后气液分别 集中进计入量各、自集的中管分线离，见这图是1将—几2口。井此的种产流物程最 单集井中为计到分量计散、量。集站中上分利离用阀计组量轮作流业计在量井、场分上离进或 行在，计然量后站将上气计液量混后输再至送集到中分分离离站站上。分这离种，流见 程图的1分—散3。程度这居种前流两程者集之中间程度。最高。
编辑课件
24
油气分离与计量（4）
卧式分离器
分离设备
编辑课件
25
油气分离与计量（5）
立式分离器
分离设备
编辑课件
26
油气分离与计量（6）
三级分离流程
编辑课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27
油气分离与计量（7）
分离作业
时间控制 压力控制 液位控制
双筒式
离心式 倾斜式 预分气管式
编辑课件
新 式 分 离 器
28
油气分离与计量（8）
3、对油气集输系统各种设施的日常运行管 理和维护。
编辑课件
9
油气集输工艺（3）
油气集输流程的基本内容：
1、建设规模 2、能量利用（回压） 3、分散、集中、密闭（压力罐，抽气） 4、计量和自动化（LACT、SCADA） 5、典型流程
编辑课件
10
油气集输工艺（4）
分散与集中
流量计
来自油井
分离器
集
集
油
高效油气处理技术： 1、中高压集输，多级分离 2、选用高效分离器 3、常（低）温沉降脱水 4、一热多用 5、污水回掺
编辑课件
29
三、油气分离与计量
油气计量
计量目的
计量作业
计量方式
编辑课件
30
油气分离与计量（9）
计量目的
单井计量：生产统计、油井状态监测， 预测油井的生产能力和寿命。
转油站、脱水站进油计量：生产单位间 的产量统计。
气
管
管
井场来油
流量计
分 离 器
流量计
集
集
油
气
分
管
管
离
器
图 1— 2 单 井 计 量 、 分 离 流 程
编辑课件
图1—3 集中计量、分离流程
11
油气集输工艺（4、1）
压力罐密闭流程
油气分离器 沉降脱水器
加热炉 脱水泵
电脱水器
气体处理
缓冲罐
原油稳定 污水处理
图1—17 典型的脱水流程
编辑课件
12
油气集输工艺（5）
井场
去脱水站
计量站
分 离 器
转油站
分 离 器
缓冲罐
图 1— 4 单 管 流 程
编辑课件
单 管 流 程
13
油气集输工艺（6）
井场
分 离 器
分离缓冲罐 热水炉
去脱水站
计量转油站
图1—5 双管流程
编辑课件
双 管 流 程
14
油气集输工艺（7）
• 单管流程 加热，不加热，掺稀油 • 双管流程 掺活性水，掺热油（液） • 三管流程 蒸汽伴随 • 站外管网 1、射状管网，2、支状管网，