油氣田地面工程

1、油氣田地面工程石油大學(xué)（北京）儲運(yùn)工程系一、概述二、原油集輸系統(tǒng)三、油氣分離與計(jì)量四、原油與天然氣凈化五、原油穩(wěn)定及輕烴回收六、油田集氣系統(tǒng)七、注水系統(tǒng)一、概論4油氣田開發(fā)方案與油氣田地面工程4油氣田地面工程的任務(wù)及組成4油氣田地面工程設(shè)計(jì)及建設(shè)的特點(diǎn)一、概論（1）區(qū)塊開發(fā)設(shè)計(jì)方案，開發(fā)方式、規(guī)模、開采速度、井網(wǎng)布置、單井配產(chǎn)、采油方式、機(jī)型選擇、穩(wěn)產(chǎn)年限和開發(fā)規(guī)劃預(yù)測。另外，氣象資料、水文地質(zhì)和原油物性資料等。地面工程就是根據(jù)上述條件建設(shè)的生產(chǎn)設(shè)施。 （2）任務(wù)：利用上述生產(chǎn)設(shè)施按計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，生產(chǎn)合格的原油和天然氣。組成：原油集輸系統(tǒng)、集氣系統(tǒng)、注水系統(tǒng)污水系統(tǒng)、輸配電系統(tǒng)等。 （3）

2、設(shè)計(jì)：總體室作規(guī)劃，選擇流程、確定各級井站的隸屬關(guān)系。工藝室根據(jù)規(guī)劃室的資料進(jìn)行詳細(xì)的施工圖設(shè)計(jì)。特點(diǎn)：區(qū)域廣闊、設(shè)施分散、系統(tǒng)多。一、概論 油氣集輸就是將分散于各井中的原油及天然氣進(jìn)行收集和運(yùn)輸。在石油生產(chǎn)過程中，油氣集輸是繼油藏勘探、油田開發(fā)、采油工程之后的重要生產(chǎn)階段。油、氣井的產(chǎn)物主要是原油、天然氣、水和某些雜質(zhì)的混合物。原油和天然氣是油礦的主要產(chǎn)品，在它們被外輸銷售之前還必須經(jīng)過凈化處理使之符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 在油田，從井口采油到原油和天然氣外輸之間所有的石油生產(chǎn)過程均屬油氣集輸工作范疇。二、原油集輸系統(tǒng)油氣集輸將分散于各礦井的原油及天然氣收集、處理及運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)過程1、油氣收集與計(jì)量 2

3、、油氣的分離與凈化主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)礦井與石油地面生產(chǎn)設(shè)施的總合油氣集輸系統(tǒng)計(jì) 量油井氣液分離氣 體液 體計(jì) 量計(jì) 量計(jì) 量凈 化凈 化輕烴回收原油穩(wěn)定污水處理外輸外輸外輸1、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)規(guī)模2、能量利用（回壓）、能量利用（回壓）3、分散、集中、密閉（壓力罐，抽氣）、分散、集中、密閉（壓力罐，抽氣）4、計(jì)量和自動化（、計(jì)量和自動化（LACT、SCADA）5、典型流程、典型流程來自油井分離器集油管集氣管流量計(jì)圖12 單井計(jì)量、分離流程流量計(jì)圖13 集中計(jì)量、分離流程分離器集油管集氣管流量計(jì)分離器井 場 來 油油氣分離器沉降脫水器電脫水器緩沖罐脫水泵氣體處理原油穩(wěn)定污水處理加熱爐圖117 典型的脫水流

4、程圖14 單管流程井 場計(jì)量站轉(zhuǎn)油站去脫水站分離器分離器緩沖罐井 場去脫水站圖15 雙管流程計(jì)量轉(zhuǎn)油站分離器分離緩沖罐熱水爐加熱，不加熱，摻稀油加熱，不加熱，摻稀油摻活性水，摻熱油（液）摻活性水，摻熱油（液）蒸汽伴隨蒸汽伴隨1、射狀管網(wǎng)，、射狀管網(wǎng)，2、支狀管網(wǎng)，、支狀管網(wǎng)，3、環(huán)狀管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)1、二級管理（大二級，小二、二級管理（大二級，小二級），級），2、三級管理，、三級管理，3、一級半管理、一級半管理三級管理二級管理規(guī)模優(yōu)化布局優(yōu)化運(yùn)行優(yōu)化1、單管，井口加藥降粘、單管，井口加藥降粘2、管線保溫、投球清蠟、管線保溫、投球清蠟3、雙管摻活性水、雙管摻活性水 4、簡化流程，一級、一級半流程、

5、簡化流程，一級、一級半流程5、提高回壓（回壓、提高回壓（回壓/油壓，大慶：油壓，大慶：0.40.5 勝利：勝利：0.6）新規(guī)范，自噴井新規(guī)范，自噴井1.0MPa，抽油機(jī)井，抽油機(jī)井1.5MPa。三、油氣分離與計(jì)量 一次分離連續(xù)分離多級分離分離級數(shù)與壓力11nnppR11npR 三、油氣分離與計(jì)量 單井計(jì)量：生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、油井狀態(tài)監(jiān)測，預(yù)測油井的生產(chǎn)能力和壽命。 轉(zhuǎn)油站、脫水站進(jìn)油計(jì)量：生產(chǎn)單位間的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)。 交油計(jì)量：貿(mào)易結(jié)算。 單井計(jì)量、單井分離 這種情況是指計(jì)量和分離作業(yè)都在井場上進(jìn)行。分離后氣液分別進(jìn)入各自的管線，見圖12。此種流程最為分散。 集中計(jì)量、集中分離 這是將幾口井的產(chǎn)物集中到計(jì)量

6、站上利用閥組輪流計(jì)量、分離或在計(jì)量站上計(jì)量后再送到分離站上分離，見圖13。這種流程集中程度最高。單井計(jì)量、集中分離 計(jì)量作業(yè)在井場上進(jìn)行，然后將氣液混輸至集中分離站。這種流程的分散程度居前兩者之間。來自油井分離器集油管集氣管流量計(jì)圖1 2 單 井 計(jì)量、分離流程流量計(jì)圖1 3 集 中 計(jì)量、分離流程分離器集油管集氣管流量計(jì)分離器井 場 來 油 單井計(jì)量：連續(xù)作業(yè)。 多井計(jì)量：輪換作業(yè)。自動化計(jì)量裝置：LACT系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）。新式計(jì)量儀表：超聲波、伽瑪射線、差壓、電容、電導(dǎo)等。 四、原油與天然氣凈化 油氣分離器沉降脫水器電脫水器緩沖罐脫水泵氣體處理原油穩(wěn)定污水處理加熱爐圖1 1 7 典

7、型 的脫水流程五、原油穩(wěn)定及輕烴回收 原油是復(fù)雜烴類混合物，其中低碳烴（C1C4）在常溫、常壓下是氣體。這些輕烴從原油中揮發(fā)出來時會帶走大量戊烷、己烷等組分，造成原油在儲運(yùn)過程中損失，并污染環(huán)境。脫出原油中的輕組分，降低原油的蒸汽壓，減少原油的蒸發(fā)損耗。 利用原油中輕重組分揮發(fā)程度不同，從原油中分離出C1C4組分，從而達(dá)到降低原油蒸汽壓的目的。實(shí)現(xiàn)的方法主要有閃蒸法和分餾法。 負(fù)壓閃蒸適用于密度大的原油，因其輕組分少；輕組分多的原油宜采用加熱閃蒸，此時汽化量大，若采用負(fù)壓閃蒸會使壓縮機(jī)功耗過高。負(fù)壓閃蒸流程負(fù)壓閃蒸流程加熱閃蒸流程加熱閃蒸流程 在天然氣中含有大量的C2C7組分，在油田稱之為輕烴

8、，它們是石油化工的寶貴原料。含有輕烴的天然氣叫濕天然氣，濕天然氣在管道輸送過程中會析出液態(tài)烴，形成氣液兩相的流動，給管道的運(yùn)行管理帶來困難。因此，需要把輕烴從天然氣中分離出來。1、吸附法、吸附法2、油吸收法、油吸收法3、冷凝分離法、冷凝分離法 在以上幾種方法中，冷凝分離法因其對原料氣適應(yīng)性強(qiáng)、投資低、效率高、操作方便等突出優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用，其它方法應(yīng)用較少。 六、集氣系統(tǒng)系統(tǒng)管網(wǎng)。一般多與油系統(tǒng)同溝敷設(shè)，起點(diǎn)多在轉(zhuǎn)油站。氣體處理廠多建在聯(lián)合站上，個別情況單獨(dú)建站。油田的氣網(wǎng)分中壓氣網(wǎng)和低壓氣網(wǎng)和反輸氣網(wǎng)，需要在規(guī)劃時考慮。氣體的處理。凈化、輕烴回收。單獨(dú)建站時可作為獨(dú)立系統(tǒng)考慮，多數(shù)情況下與集油

9、系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。（1）反盜油是現(xiàn)階段的重點(diǎn)。盜油的信號相對比較容易監(jiān)測到。 （2）我國的管道在技術(shù)上相對比較落后，許多管道沒有泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，增加泄漏監(jiān)測系統(tǒng)受到SCADA系統(tǒng)的限制。 （3）我國地域廣闊、氣候復(fù)雜，原油物性變化大，輸油管道的運(yùn)行參數(shù)差異明顯，管道上的輸油設(shè)備種類多，技術(shù)水平參差不齊。通用的監(jiān)測系統(tǒng)不易推廣。 四、撿漏技術(shù)與中國國情七、注水系統(tǒng) 大多數(shù)油田天然能量不足，油井自噴時間短，產(chǎn)量下降快，采油速度低。采用注水方式補(bǔ)充地層能量，保持油田產(chǎn)量。 （1）邊緣注水。注水井分布在油區(qū)的邊緣，油井在邊緣的內(nèi)測。有分緣上注水、緣內(nèi)注水和緣外注水。 （2）內(nèi)部切割注水。對大面積油田，利用注水井排將油藏切割