油田地面工艺流程简介2014.8.18

凝 固 点 27.02℃ ， 含 蜡 量 24.6 ％ ， 析 蜡 温 度
39.7℃，原始气油比44.5m3/t，2013年水驱平
均含水达到93%。
采出液物理 性质
油气收集就是利用机采系统的举升余压， 把井口产出的油、气、水经集油管道或者罐车 收集，经计量站计量，输送到下一级处理站进 行处理。
油井
硫酸盐还 原菌
(个/ml)
水驱普通污水处理站(含聚)
20
20
1
水驱普通污水处理站(不含聚)
20
10
5
100
2
25
水驱深度污水处理站(含聚)
5
5
5
25
2
水驱深度污水处理站(不含聚)
8
3
2
25
3 聚驱污水处理站
20
20
5
100
在油田污水处理工艺中，主要以满足注入水质要
求为出发点，来选择合适的处理方法。
联合站污水处理系统
油田开发
收集从地下采出的石 油和天然气，并对其 进行处理，形成合格 的产品。
钻井工程 油藏工程 采油工程 地面工程
油气集 配注 污水 供水 供电 通讯 道路 排水 输系统 系统 处理 系统 系统 系统 系统 系统
油井
集油 掺水
计量站
集油 汇管
掺水 汇管
外输液含水
82%- 92%
转油站
放水站
外输含水 15%- 30%
油井
计量站
转油站
联合站
转油站是油气集输工艺的中间环节，担负 着油井采出液转输、计量，油井掺水、热洗， 天然气分离、计量等任务。
分离原理：
油气分离
平衡分离
组成一定的油气混合 物在某一压力和温度 下，经长时间接触， 形成一定比例和组成 的液相和气相。
机械分离
把形成的液相 和气相用机械 的方法分开。
在油气分离器中，分离形式包括：
安全阀
油气 进口
除油器工作原理示意图
入口分流器 平行梳流板
油雾捕集器
人孔 导流板
清砂口
液位浮子 排污口
至外输油泵进口
罐内天然气 冷却管
天然气干燥器工作原理示意图
罐外天然气 冷却管
出口 进口
筛网
采暖管线
排污阀
排污泵
二合一工作原理示意图
烟
缓冲段
收油隔板 收油孔
箱
燃烧器
溢流隔板 排污口 出口
进水管
接收转油站输送的含水油和天然气，对含 水油进行油水分离，得到满足商品要求的原油， 并对原油和天然气进行计量和外输。
收油进 游离水脱除器
收油经加热炉 进电脱水器
立式污水沉降罐
污水进
（3000m3) 5000m3混凝沉降罐
联合站污水处理系统
300m3 收油罐
回收至油系统
5000m3 混凝
除油罐
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
反冲洗泵
5000m3 重力
联合站工艺流程图
转油站来油 游离水脱除器
脱水加热炉 电脱水器
含水30%以下
去污水处理站 含油500mg/l以下
污水沉降罐
去原油稳定装置
外输缓冲罐 外输加热炉
含水0.3%以下
油系统：
转油站 来油
游离水 脱除器
原油加热炉
复合电 脱水器
净化油 缓冲罐
原油 外输
水系统： 沉降污水
污水沉降罐
电脱污水
污水去污水处理站
2、胶体 粒径为10-3～1μm。主要由泥砂、腐蚀结垢产物 和微细有机物构成，物质组成与悬浮固体基本相似。
3、分散油及浮油 污水原水中的原油，90%左右为10～100μm的分 散油和大于100μm的浮油。
4、乳化油及溶解油 原水中有10%左右的1×10-3～10μm的乳化油， 此外还有极少的溶解油，其粒径小于1×10-3 μm。
计量站
转油站
由于大庆地 区环境温度较低， 为了防止原油在 管道中凝固，主 要采取管道埋地 保温和掺水伴热 两种措施，保证 集油过程中原油 的正常流动。
掺水管道 集油管道
双管掺水流程
环状流程
新井 老井
串接流程
单管通球流程
油气的处理就是对收集的油、气、水进行油 气分离、脱水、原油稳定等净化处理，把合格的 产品输送到用户。
电极接线绝缘棒 悬挂绝缘子
升压和整流电器 电极 进油孔
放空阀
油出口
进油管
水出口
预沉降室 布油孔
进Βιβλιοθήκη Baidu槽
排水室
安全阀
净化油缓冲罐工作原理示意图
碟形反射器 斜流板 安全阀
去除油器 出口
电脱水器 来油 进口
人孔
筛板
伴热管 外输机泵 合格原油—外输泵输送出去
油出口
卧式油气分离器（除油器）工作原理示意图
安全阀
地面工程系统主要工艺流程图
第一部分 油气集输系统 第二部分 污水处理系统 第三部分 配制注入系统
一、油气集输系统
把油井采出的、分散的石油、天然气、水 等混合物，用一定的方法收集起来，经逐级处 理，最终获得满足商品要求的原油和天然气。
大庆油田原油属于低含硫，高凝固点原油，
地面原油相对密度0.8535，粘度14.85mPa.s，
转油站来液中水存在游离态和乳化两种状态。
乳化液：两种（或两种以上）不相容的液体 相混合，其中一相以极小的球状小颗粒分散 在另一相之中，形成的机械混合液。在乳化 液中，油或水被分散的球状颗粒直径一般在 10~1000微米之间。
脱水难度较大。
水的密度大于油的密度，向下沉降，在下 沉过程中，小水珠颗粒碰撞聚结合并成大水珠， 逐步汇集沉降到容器底部排出。油的密度小， 上浮汇集到容器上部排出。
6、油田注水水质要求: 一是注入水不应携带超标悬浮物、有机淤泥和 油； 二是要严格限制水中固体颗粒的粒径，以防堵 塞地层； 三是在运行条件下注入水不应结垢； 四是注入水对水处理设备、注水设备和输水管 线腐蚀性要小。
污水处理水质指标
序 号
站类
项目
标准
含油量 （mg/l）
悬浮固体 含量
（mg/l）
粒径中值 (μm)
5、溶解物质在水中处于溶解状态的低分子及离 子物质，主要包括：①溶解在水中的无机盐。基本上 以阳离子的形式存在，其粒径都在10-3μm以下，主 要包括如下离子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、CL-、 HCO3-、CO32-等； ②溶解的气体。如溶解氧、二氧化 碳、硫化氢、烃类气体等，其粒径一般为3×10-4～ 5×10-4μm。
题和含油污水排放问题，对于油田的开发生产具 有极其重要的意义。污水处理系统的主要任务就 是将联合站污水缓冲罐来水在污水处理站进行沉 降、过滤、杀菌，使污水中含油、悬浮物、硫酸 盐还原菌的含量达到回注油层的指标要求。
（一）油田污水中杂质及注入水质要求
1、悬浮固体 其颗粒直径范围取1～100μm，因为大于100μm 的固体颗粒在处理过程中很容易被沉降下来。
气系统：
转油站来湿气 天然气除油器
外输天然气 部分供给锅炉、加热炉
游离水脱除器工作原理示意图
安全阀 集油槽 油出口
分液板
人孔
水出口
进口 （中转站来液）
金属波纹板聚结器
集水槽 破涡板
烟囱 烟管 燃烧器
真空相变炉工作原理示意图
高温水蒸气
介质盘管
出口
合格的软化水
燃烧室
进口 观火孔
交直流复合电脱器工作原理示意图
除油罐
3000m3 重力 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
主要参数：
规
格：Φ21×14.5m
收油槽高度：13.78m
污水停留时间：4.5h
公称容积：5000m3 上层油厚：<50cm 污水含油：< 300mg/L
5000m3混凝除油罐工作原理示意图
集油槽
配水室
配水头 配水管 集水管 集水头 出油管
溢流管
进水管 排污管
中心柱管
出水管
杀菌剂罐
絮凝剂罐
5000m3混凝除油罐
污水回收进5000m3
回收油进 300m3收油罐
污水进 3000m3混凝除油罐
污泥进 排泥系统
溢流进 800m3污水排污池
300m3 收油罐
回收至油系统
5000m3 混凝
除油罐
依靠油滴和气体的密度差，
沉降分离 把油滴从气体中沉降下来。
利用碰撞、凝聚作用除去
碰撞分离 油滴。
油水分离 水在原油中有两种形态
游离水
在常温下通过 简单的沉降即 可从油中分离 出来。
乳化水
很难用沉降 法从油中分 离出来。
分离方式
依靠重力沉降 和水洗作用实 现分离。
主要是利用电 场作用实现油 水分离。
公称容积：3000m3 上层油厚：<30cm 污水含油：< 50mg/L
絮凝剂罐
3000m3 混凝除油罐
回收油进 300m3收油罐
污水进 500m3升压缓冲罐
污泥进 排泥系统
溢流进 800m3污水排污池
300m3 收油罐
回收至油系统
5000m3 混凝
除油罐
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
反冲洗泵
5000m3 混凝
除油罐
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
主要参数：
规 格：Φ8.92×8.92m 公称容积：500m3 溢流高度：8.59m 污水含油：<50mg/L
天然气处理 天然气经联合站输送到天然气公司压气站，
经氨压缩制冷处理，将温度降低到-25℃，使天 然气中的重组分和水份冷凝变成液体，然后经 气液分离，回收凝液，外输贫气（干气），部 分返输到采油厂作为加热气源。
第一部分 油气集输系统 第二部分 污水处理系统 第三部分 配制注入系统
二、污水处理系统 含油污水处理后回注解决了注入水的水源问
反冲洗强度：8L/(s·m2) 滤速：16m/h
滤后净化水：含油<20mg/L、悬浮物<20mg/L
500m3升压缓冲罐来水
经升压泵进滤罐 进口
配水室
核桃壳滤料
反冲洗进口
搅拌器电机
压
搅拌器
力
过
滤
罐
反冲洗出口 工
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
反冲洗泵
5000m3 混凝
除油罐
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
主要参数：
规
格：Φ19×12m
收油槽高度：12.20m
污水停留时间：2.45h
计量站来集油管线 去计量站掺水管线 去计量站热洗管线
转油站工艺流程图
天然气除油器
外输 本站消耗
含水90%左右
分离缓冲游离水脱除器
外输泵
加热缓冲装置
掺水泵
加热缓冲装置
热洗泵
分离缓冲游离水脱除器工作原理示意图
折流碗 进液管 消泡板
安全阀
油雾捕集器
人孔
液位浮子
清砂口 沉降板 隔板 进入二合一
进入外输油泵
外输合格油 脱水站
高渗透层水井 （基础井网一次加密）
低渗透层水井 （二、三次加密井网）
聚合物母液
普通水注水站 深度水注水站
污水
普通污水 处理站
普 通 处 理 20mg/L
后污水
20 mg/L
5μm
深度污水
处理站
深 度 处 理 5mg/L
后污水
5mg/L
2μm
聚合物 配制站
注入站
三采曝氧站、注水站
三次采油井网
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
排泥罐
800m3 污水排污
池
反冲洗泵
5000m3 混凝
除油罐
3000m3 混凝 除油罐
500m3 升压
缓冲罐
升压泵
压力 过滤罐
700m3 净化水 缓冲罐
污水外 输泵
主要参数：
规 格：Φ3×2.5m 公称容积：15m3 常用滤料：石英砂、无烟煤、磁铁矿砂、核桃壳等
（500m3) 升压缓冲罐工作原理示意图
进口 3000m3二次沉降罐来水
溢流管
经升压泵进入 压力过滤罐
出口
溢流、排污进800m3排污池
3000m3 重力除油罐
500m3 升压缓冲罐
污水经升压泵 进入压力滤罐
溢流、排污进 800m3污水排污池
300m3 收油罐
回收至油系统
5000m3 混凝
除油罐
原油中水的沉降速度和原油粘度成正比，加热 后，原油粘度降低，水的沉降速度加快。
温度提高后，增加了油水界面上沥青等乳化剂 在原油中的溶解度，降低了水滴保护膜的机械 强度。 油水比重差增加，加快了水滴的沉降速度。
化学破乳剂能使油水乳化界面膜强度减 弱或破裂，使水珠接触合并，从原油中沉降 下来。
原油乳状液置于高压电场中，在电场作用 下，水滴发生变形，产生静电力。从而降低乳 化膜机械强度，在静电力作用下，水滴动能增 加，促进水滴碰撞，彼此聚结成粒径较大的水 滴，从原油中沉降分离出来。
油气 进口
入口分流器 平行梳流板
油雾捕集器
人孔 导流板
清砂口
排污口
液位浮子 防涡板
至游离水脱除器
3000m3立式污水沉降罐工作原理示意图
收油室 配水室
游离水岗（一段） 电脱水岗（二段）
放水
进口
配水头
配水管
中心反应筒
沉降后至 污水岗
5000m3沉降罐
出口
集水室
集水管 集水头
原油稳定
为了减少原油输送过程中轻组分的挥发损耗， 在外输前进行原油稳定。采油厂的原油通过外输 至天然气公司的原稳站，在原稳站原油加热后进 入原油稳定塔，在正压条件下进行一次闪蒸脱除 挥发性轻烃（C1-C4）组分，从而达到稳定原油的 目的。稳定后，原油输往油库。