油氣集輸處理工藝及工藝流程

2022-03-13 09:22:17 字數 4091 閱讀 6895

學院:延安職業技術學院

系部:石油工程系

專業:油田化學3班

姓名:王華喬

學號:52

摘要:油氣集輸工程要根據油田開發設計、油氣物性、產品方案和自然條件等進行設計和建設。油氣集輸工藝流程要求做到:

①合理利用油井壓力,儘量減少接轉增壓次數,減少能耗;②綜合考慮各工藝環節的熱力條件,減少重複加熱次數,進行熱平衡,降低燃料消耗;③流程密閉,減少油氣損耗;④充分收集和利用油氣資源,生產合格產品,淨化**,淨化油田氣、液化氣、天然汽油和淨化汙水(符合回注油層或排放要求);⑤技術先進,經濟合理,安全適用。

油氣集輸,作為油田生產油氣整體過程中的乙個環節,在整體操作過程中,有著極其重要的作用。油氣集輸主要負責的任務有四個方面:(1)將開採出來的石油氣、液混合物傳輸到處理站,將油氣進行分離以及脫水,使**達到國家要求標準;(2)將合格的**通過管道輸送到**儲存庫進行儲存;(3)將分離出來的天然氣輸送到再加工車間,進行進一步的脫水,脫酸,脫氫等處理;(4)分別把經過處理,可以使用的**和天然氣輸送給客戶。

由於油氣集輸涉及到整個油田的各戶鑽井,因此相較於其它環節,油氣集輸鋪設範圍廣,注意部位多等諸多相關難題,因此,乙個油田油氣集輸環節技術水平的高低,可能會直接波及到整個油田的整體開發水平和能力。下面筆者對油氣集輸進行相關介紹,希望對讀者有所幫助。

一、油氣收集包括集輸管網設定、油井產物計量、氣液分離、接轉增壓和油罐烴蒸氣**等,全過程密閉進行。

1、集輸管網用鋼管、管件和閥件連線油井井口至各種集輸油氣站的站外管網系統(圖1)。管線一般敷設在地下,並經防腐蝕處理。

油田油氣集輸

集輸管網系統的布局須根據油田面積和形狀,油田地面的地形和地物,油井的產品和產能等條件。一般面積大的油田,可分片建立若干個既獨立而又有聯絡的系統;面積小的油田,建立乙個系統。系統內從各油井井口到計量站為出油管線;從若干座計量站到接轉站為集油管線。

在這兩種管線中,油、氣、水三相介質在同一管線內混相輸送。在接轉站,氣、液經分離後,油水混合物密閉地幫浦送到**脫水站,或集中處理站。脫水**繼續輸送到礦場油庫或外輸站。

從接轉站經**脫水站(或集中處理站)到礦場油庫(或外輸站)的**輸送管線為輸油管線。利用接轉站上分離緩衝罐的壓力,把油田氣輸送到集中處理站或壓氣站,經處理後外輸。從接轉站到集中處理站或壓氣站的油田氣輸送管線為集氣管線。

從抽油井**的套管氣,和從油罐**的烴蒸氣,可納入集氣管線。集氣管線要採取防凍措施。

集輸管線熱力條件的選擇根據中國多數油田生產「三高」**(含蠟量高、凝固點高、粘度高)的具體情況,為使集輸過程中油、氣、水不凝,作到低粘度,安全輸送,從油井井口至計量站或接轉站間,一般採用加熱集輸。主要方法有:①井口設定水套加熱爐,並在管線上配置加熱爐,加熱油氣;②井口和出油管線用蒸汽或熱水伴熱;③從井口摻入熱水或熱油等。

不加熱集輸是近幾年發展起來的一項技術,能獲得很好的技術經濟效益。除油井產物有足夠的溫度或含水率,已具備不需加熱的有利條件外,還應根據情況,選用以下技術措施:①周期性地從井口向出油管線、集油管線投橡膠球或化學劑球清蠟,同時,管線須深埋或進行保溫;②選擇一部分含水油井從井口加入化學劑,以便在管線內破乳、減摩阻、降粘;③連續地從井口摻入常溫水(可含少量化學劑)集輸。

在接轉站以後,一般均需加熱輸送。

集輸管線的路徑選擇要求:①根據井、站位置;②線路盡可能短而直,設定必要的穿跨越工程;③綜合考慮沿線地形、地物以及同其他管線的關係;④滿足工藝需要,並設定相應的清掃管線和處理事故的設施。

集輸管線的管徑和壁厚,以及保溫措施等,要通過水力計算、熱力計算和強度計算確定。

2、油井產物計量是為了掌握油井生產動態,一般在計量站上進行。每座計量站管轄油井 5~10口或更多一些,對每口油井生產的油、氣、水日產量要定期、定時、輪換進行計量。氣、液在計量分離器中分離並進行分別計量後,再混合進入集油管線(圖2)。

計量分離器分兩相和三相兩類。兩相分離器把油井產物分為氣體和液體;三相分離器把高含水的油井產物分為氣體、游離水和乳化油;然後用流量儀表分別計量出體積流量。含水油的體積流量須換算為**質量流量。

油井油、氣、水計量允許誤差為±10%。

油田油氣集輸

氣液分離為了滿足油氣處理、貯存和外輸的需要,氣、液混合物要進行分離。氣、液分離工藝與油氣組分、壓力、溫度有關。高壓油井產物宜採用多級分離工藝。

生產分離器也有兩相和三相兩類。因油、氣、水比重不同,可採用重力、離心等方法將油、氣、水分離。分離器結構型式有立式和臥式;有高、中、低不同的壓力等級。

分離器的型式和大小應按處理氣、液量和壓力大小等選定。處理量較大的分離器採用臥式結構。分離後的氣、液分別進入不同的管線。

3、接轉增壓當油井產物不能靠自身壓力繼續輸送時,需接轉增壓,繼續輸送。一般氣、液分離後分別增壓:液體用油幫浦增壓;氣體用油田氣壓縮機增壓。

為保證平穩、安全執行和達到必要的工藝要求,液體增壓站上必須有分離緩衝罐。

4、油罐烴蒸氣**將**罐內氣相壓力保持在微正壓下,用真空壓縮機**罐頂排出的烴蒸氣(圖2)。油罐和壓縮機必須配有可靠的自控儀表,確保安全執行。

5、油氣處理在集中處理站、**脫水站或壓氣站對**和油田氣進行處理。生產符合外輸標準的油氣產品的工藝過程。包括**脫水、**穩定、液烴**以及油田氣脫硫、脫水等工藝。

6、**脫水脫除**中的游離水和乳化水,達到外輸**含水量不大於 0.5%的標準。脫水方法根據**物理性質、含水率、乳化程度、化學破乳劑效能等,通過試驗確定。

一般採用熱化學沉降法脫除游離水和電化學法脫除乳化水的工藝。油中含有的鹽分和攜帶的砂子,一般隨水脫出。化學沉降脫水應盡量與管道內的**破乳相配合。

脫水器為密閉的立式或臥式容器,一般內裝多層電極,自動控制油、水介面和輸入電壓,使操作平穩,脫出的汙水進入汙水處理場處理後回注油層。中國在化學破乳劑合成、篩選和脫水裝置研製方面取得成就。

7、**穩定脫除**中溶解的甲烷、乙烷、丙烷等烴類氣體組分,防止它們在揮發時帶走大量液烴,從而降低**在貯運過程中的蒸發損耗。穩定後的**飽和蒸氣壓不超過最高貯存溫度下當地的大氣壓。在穩定過程中,還可獲得液化氣和天然汽油。

**穩定可採用負壓脫氣、加熱閃蒸和分餾等方法。以負壓脫氣法為例,穩定工藝過程是:脫水後的**進入穩定塔,用真空壓縮機將**中的氣體抽出,送往油田氣處理裝置。

經過穩定的**從塔底流出,進入貯油罐。**穩定與油氣組分含量、**物理性質、穩定深度要求等因素有關,由各油田根據具體情況選擇合適的方法。

8、油田氣處理油田氣脫硫、脫水、液烴**等工藝與天然氣處理工藝基本相同(見天然氣集氣和處理)。

二、油氣貯輸(運)

將符合外輸標準的**貯存、計量後外輸(外運)和油田氣加壓計量後外輸的過程。

1、**貯存為了保證油田均衡、安全生產,外輸站或礦場油庫必須有滿足一定貯存週期的油罐。貯油罐的數量和總容量應根據油田產量、工藝要求、輸送特點(鐵道、水道、管道運輸等不同方式)確定。油罐一般為鋼質立式圓筒形,有固定頂和浮頂兩種型式,單座油罐容量一般為5000~20000m3。

油罐外壁設有保溫包覆層,為減少熱損失,易凝**罐內設加熱盤管,以保持罐內的**溫度,油罐上應設有消防和安全設施。

2、外輸油氣計量是油田產品進行內外交接時經濟核算的依據。計量要求有連續性,儀表精度高。外輸**採用高精度的流量儀表連續計量出體積流量,乘以密度,減去含水量,求出質量流量,綜合計量誤差±0.

35%。**流量儀表用相應精度等級的標準體積管進行定期標定。另外也有用油罐檢尺(量油)方法計算外輸**體積,再換算成**質量流量。

外輸油田氣的計量,一般由節流裝置和差壓計構成的差壓流量計,並附有壓力和溫度補償,求出體積流量,綜合計量誤差 ±3%。孔板節流裝置用「幹檢驗法」(由幾何尺寸直接確定儀表精度)標定,也可用相應精度等級的音速噴嘴(臨界流噴嘴)進行定期標定。

3、**外輸(運) **集輸系統的最後乙個環節。管道輸送是用油幫浦將**從外輸站直接向外輸送,具有輸油成本低、密閉連續執行等優點,是最主要的**外輸方法。也有採用裝鐵路油罐車的運輸方法,還有採用裝油船(駁)的水道運輸方法。

用鐵路油罐車或油船(駁)向外運油時,需配備相應的裝油棧橋和裝油碼頭。邊遠或零散的小油田也有採用油罐汽車的公路運輸方法,相應地設有汽車裝油站(點)。

四、結論

由於石油開採在不同時期所含有的伴生物大不相同,所以在石油開採方面,油田開發者應時刻注意油田開採伴生物的變化,根據不同地理位置和不同環境下,對不同伴生物**進行規劃不同的油氣集輸工藝流程,找到最適合自己的油氣集輸工藝,不斷完善和發展,使油田開採可以做到資源的最大化利用,為國家的發展和建設提供強有力的能源支援。同時應該鼓勵開發和利用新型能源,做到逐步替代礦石能源,在新能源開發領域走在世界的前沿,使自己不受能源的制約,以促進自身的發展。

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