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
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。

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