油气集输工艺原则

第二章油气集输与处理工艺

第一节油气集输工艺原则

将油田生产的原油和天然气进行收集、计量、输送和初加工的工艺流程为集输流程。一个合理的集输流程必须立足于油田的具体情况，如油、气、水的性质、开发方案、采油工程方案、自然环境等。特别是在大庆西部外围油田，由于油藏储量丰度低，地质条件复杂，动用风险大；同时由于地面条件差，很多油田区块小，分布偏远零散，与已建系统依托性差，建设难度大，导致了部分油田开发经济效益差，甚至面临无法动用的局面。为此，根据“整体部署、分步实施、跟踪研究、及时调整、逐步完善”的开发部署，强化地下、地面一体化优化工作，总结出一种适合大庆西部外围油田发展的地面建设模式。

一、总体布局

油田内井、站、库、厂、线的布置，应根据本身及相邻企业和实施的火灾危险性、地形和风向等条件进行合理布局。

(1)油气生产站场宜布置在城镇和居民区的最小风频风向上风侧，并在通风良好的地段。

(2)油气站场的位置应靠近道路、电源、水源、通信线的节点，并且应布置在有利于排除地面雨水的地方。

(3)油气集输各类站场按输油、输气的用户方向确定集输方向，尽力避免流向迂回，以节约能量。

(4)生产井与计量站间的出油管线呈辐射状布置，计量站位于中心，可以使出油管线线路最短。

(5)在总平面分区布置的基础上，油气及热力管线、供水及排水管线、电力及电信线路应尽量缩短长度。在满足水力、热力计算条件的情况下，线路布置应力求整齐划一、美观大方。

(6)各种管道、线路靠近道路，形成管廊带。工程设施集中建设，以减少占地，方便施工和生产管理。

(7)满足开发方案、采油工程方案对地面工程的要求，积极采用新工艺、新技术，简化地面工艺，降低工程投资和生产能耗。

(8)为保护环境、减少污染，油、气、水集输及处理应满足环境保护标准，做到不排放污油、废气和污水。

总之，为了提高油田开发建设的综合经济效益，需要根据油田实际情况进行合理布站。通常采用三种布站方式：计量站一中转站一脱水站三级布站；阀组间一中转站一脱水站两级半布站；阀组问(带混输泵)一脱水站一级半布站。

二、集输流程

将油气集输各单元工艺合理组合，即成为油气集输系统工艺流程。其中各工艺单元可以分为：站外集油工艺、转油站处理工艺、脱水站处理工艺，以及输油工艺等。其中集油工艺中常见的流程有：三管伴热流程、双管掺水流程、环状掺水流程、树状电加热流程，以及单井拉油流程。转油站处理工艺有：三合一转油站流程、四合一转油站流程、混输转油站流程和脱水转油站流程。脱水站处理工艺有：两段脱水(三相分离器加电脱水器)流程和五合一(分离、沉降、缓冲、加热、脱水)流程。

第二节集油工艺

一、集油流程

(一)三管伴热流程

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三管伴热流程是用1根管线由中转站供热水至计量间，通过分配阀组分配到各井口，其回水管线与集输管线包在一起对集输油气伴随保温。由于其热效率低，管线长，散热量大，目前油田已不采用。

(二)双管掺水流程双管掺水流程，每El油井有单独的出油管线和掺水管线(管径一般为50～lOOmm)。为了实现把油井产液送往计量站，利用掺水管线将热水在井口掺入，然后和油井产液一起管输至计量站。计量站内设计量分离器1台，轮流计量每VI油井的油气产量，然后与其他油井产液汇合输往转油站或集中处理站，见图2—1。每个计量站一般管辖油井不超过20口，有11井式、16井式、18井式计量站，每个转油站管辖井数不等，大约100口井左右。

对于水驱集油系统不宜设固定热水洗井设施，可以采用机械、化学或其他清、防蜡措施。对于聚合物驱集油系统、三元驱集油系统，可以设固定热水洗井设施。

(三)环状掺水流程

环状掺水流程也就是多井串联集油流程，首先从集油阀组间输送掺水到第一口井，然后到若干口井，共用一根管线，将油井产液和掺水输回到集油阀组间，再送往转油站或集中处理站，油井计量采用软件量油仪。每座集油阀组间管辖油井一般不超过30口，每座阀组问管辖集油环不宜超过6个，每个集油环管辖油井一般为3～5口，见图2—2。

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(四)树状电加热流程

对自产液不能满足集油需要的区块，可以采用电加热单管集油方式。这种流程一般不设集油阀组间，油井产液在井12I经过电加热器升温，再利用电热管道保温。各油井支线分别挂到于线上，通过几条干线把油井产液集输至转油站或集中处理站。树状电加热流程见图2—3。

(五)单井拉油流程

对于零散井也可以采用单井拉油集油工艺，这种流程采用九合一多功能处理器，油井产出的油气水直接进入多功能处理器进行分离、沉降、储存，达到一定数量后，利用自分离的天然气加热，

装入罐车，拉运到卸油点，见图2—4。

二、集油工艺相关技术及设备

(一)单井计量

1．计量车

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单井计量车由计量系统(由一次表和二次表组成)、配电系统、扫线及油压模拟系统、加热保温防腐系统及拖动系统五部分组成。其工作流程为：计量时先接通电源，打开显示开关，打开空气压缩机进行井口压力模拟，当压力读数与井口回压相同时，让油井产出液进入计量罐，进液稳定后，开始记录二次表读数(计量前质量)和时间，计量完成后再记录时间和质量，然后再打开空气压缩机，将计量罐内液体压入环管线，计量过程结束其工作原理见图2—5。单井计量车测量的是一定时问内油井的产液量，根据测量时间，折算为24h产液量。

计量车适用于平稳出油井，可以模拟井口油压，较为真实地反映产量波动情况。对于气量大、压力高的井，量油时安全阀易启动，模拟压力下降，使量油值波动较大，对间歇出油井更不适合。计量车量油与分离器量油相比平均误差为2．1％。从现场应用看，计量车的最佳测量范围是3—30t／d，产量过高则人工模拟回压的精确度下降，增加了人为误差，对于产量过低的油井及大部分间歇出油井计量误差较高。

2．翻斗计量

井口产液由计量装置的进口管线进入罐体内，油、气、水分离，形成气在上部。油水混合液进入翻斗内，翻斗上有一调节平衡的平衡块，翻斗的重心由其内液体与平衡块的位置决定。计量时将平衡块调好，确定每斗自然下翻时的产液，当液体进入一个翻斗并达到自然下翻量时翻斗下翻，另一斗开始进液，如此连续记录在一段时间内翻斗所翻落的次数和每斗的质量，可以折算出日产液量。翻斗计量装置工作原理见图2—6。

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