天然氣集輸工藝流程技術(shù)講義

第三章天然氣集輸工藝流程第三章天然氣集輸工藝流程第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展概況及技術(shù)發(fā)展展望第二節(jié)天然氣集輸?shù)膬?nèi)容和特點(diǎn)第三節(jié)天然氣集輸工藝流程第四節(jié)集輸管線第五節(jié)氣田天然氣礦場(chǎng)分離、井口防凍和污水處理第六節(jié)集輸工藝設(shè)備第七節(jié)工程案例分析第八節(jié)凝析氣田集輸工藝1/6/20231第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展概況及技術(shù)發(fā)展展望一、我國(guó)天然氣礦場(chǎng)集輸工程發(fā)展概況天然氣集輸技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間，由以單個(gè)氣田為集輸單元發(fā)展到多氣田集輸系統(tǒng)組合，進(jìn)而形成大型集輸系統(tǒng)。發(fā)展過(guò)程大致課分為以下幾個(gè)階段：

1/6/20232第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

50年代到60年代中期屬氣田集輸集輸發(fā)展的初級(jí)階段。天然氣的集輸主要采用單井集氣流程。從60年代到70年代中期，新氣田相繼開發(fā)，生產(chǎn)井與日俱增，氣田集輸技術(shù)也隨之迅速發(fā)展。這個(gè)時(shí)期是四川氣田建設(shè)過(guò)程中集輸技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵階段。70年代后期到80年代中期，四川氣田建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，氣田集輸技術(shù)水平得到不斷發(fā)展和提高，建設(shè)規(guī)模由十多個(gè)氣田擴(kuò)展到幾十個(gè)氣田，建成了區(qū)域性管網(wǎng)，開發(fā)高壓、高含硫、凝析油含量較高的氣田集輸技術(shù)日趨成熟。1/6/20233第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

二、我國(guó)天然氣礦場(chǎng)集輸工程技術(shù)發(fā)展展望1.提高氣田集輸工藝技術(shù)水平(1)井口防凍①加熱法；②噴注防凍抑制劑法(2)低壓氣的采輸離心式壓縮機(jī)：排量大，單級(jí)壓比??；往復(fù)式壓縮機(jī)：效率高，流量和壓力可以在較大的范圍內(nèi)變化，并聯(lián)時(shí)工作穩(wěn)定，適用于氣田中、后期增壓。1/6/20234

第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

(3)分離器目前國(guó)外常用的幾種高效分離器有:①加拿大波塔—特斯特公司生產(chǎn)的再循環(huán)分離器，用于天然氣凈化和液體的回收，其性能可靠，效率高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。它分為軸流臥式再循環(huán)分離器和向心流動(dòng)立式再循環(huán)分離器，后者可以脫除氣體中99.5%的5～25μm以上的液滴。②天然氣過(guò)濾器分為干式過(guò)濾器和過(guò)濾分離器。干式過(guò)濾器可完全脫除1μm以上的固體雜質(zhì)。1/6/20235第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

國(guó)外各類分離器能夠達(dá)到高效分離，主要是通過(guò)開發(fā)新型的高效分離元件。分離元件形式多樣，平行擋板、碟形轉(zhuǎn)向—擋板系統(tǒng)、霧沫捕集構(gòu)件、金屬篩網(wǎng)、蜂窩狀斜板等。

國(guó)外分離器的發(fā)展趨勢(shì)：提高油氣水頁(yè)面控制及檢測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，采用高效分離元件，提高分離效率，縮小體積，減輕重量。1/6/20236第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

(4)節(jié)能與減少漏損氣田集輸能耗，主要是從井口流動(dòng)壓力節(jié)流、氣體在管道、設(shè)備閥中流動(dòng)壓損以及為防止水合物生成，對(duì)氣體加熱的熱量消耗和低壓氣集輸動(dòng)力消耗等。節(jié)能的方法與氣田集工藝、生產(chǎn)操作、管理等有密切關(guān)系。要減少能耗必須大力開發(fā)新技術(shù)，研制新流程、新方法，選用效率高、性能好的設(shè)備。1/6/20237

第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

2.提高氣田自動(dòng)化管理水平先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集輸?shù)膽?yīng)用氣田自動(dòng)控制系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)高度自動(dòng)化管理81/6/20231/6/20238

第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

目前我國(guó)氣田自動(dòng)化控制的整體水平較低，為了滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，必須提高我國(guó)氣田集輸?shù)淖詣?dòng)化管理水平。自動(dòng)化方案的制定要因地制宜，結(jié)合工程具體情況，要以確保生產(chǎn)安全可靠，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理為準(zhǔn)則。對(duì)中、后期及邊遠(yuǎn)油氣田集輸系統(tǒng)改造原則上要以提高設(shè)備使用的安全可靠性，提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度為主，改造更新設(shè)備儀表；老氣田改造要以實(shí)現(xiàn)就地自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)井口無(wú)人值守為目標(biāo)；對(duì)新建工程，特別是生產(chǎn)條件艱苦的邊遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠等地區(qū)，應(yīng)建立自動(dòng)化程度較高的控制系統(tǒng)。91/6/20231/6/20239

第一節(jié)天然氣集輸工程發(fā)展

概況及技術(shù)發(fā)展展望

3.含硫氣田集輸工程防腐蝕(1)選用抗硫材質(zhì)(2)緩蝕劑防腐(3)管道內(nèi)壁防腐涂層技術(shù)101/6/20231/6/202310第一節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工程程發(fā)展展概概況及及技術(shù)術(shù)發(fā)展展展望望4.提提高氣氣田集集輸工工程的的整體體組裝裝水平平提高氣氣田集集輸設(shè)設(shè)備的的整體體組裝裝施工工技術(shù)術(shù)水平平是指指實(shí)現(xiàn)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)定型型化、、模塊塊化、、設(shè)備備組裝裝工廠廠預(yù)制制化和和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)裝配配化。。今后組組裝技技術(shù)發(fā)發(fā)展的的主要要趨勢(shì)勢(shì)：向大型型化、、工藝藝組件件微型型化、、整體體預(yù)制制化、、高度度自動(dòng)動(dòng)化、、露天天和易易運(yùn)的的方向向發(fā)展展。1112/28/202212/28/202211第二節(jié)天天然氣集輸輸?shù)膬?nèi)容和和特點(diǎn)第二節(jié)天天然氣集輸輸?shù)膬?nèi)容和和特點(diǎn)天然氣集輸輸是繼氣田勘勘探、開發(fā)發(fā)和開采之之后的一個(gè)個(gè)非常重要要的生產(chǎn)過(guò)過(guò)程，廣義義而言，它它包括從井口開始始，將天然然氣通過(guò)管管網(wǎng)收集起起來(lái)，經(jīng)過(guò)過(guò)預(yù)處理和和其后的氣氣體凈化，，最后成為為合格的商商品天然氣氣，并外輸輸至用戶的的整個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程。天然氣集輸輸?shù)倪^(guò)程如如圖3-1所示。1212/28/202212/28/202212圖3-1天天然氣集集輸系統(tǒng)示示意圖1-井場(chǎng)；；2-集氣氣站；3-天然氣凈凈化廠和壓壓氣站；4-到配氣氣站的出口口；5、6-鐵鐵路與公路路穿越；7-中間壓壓氣站；8-河流穿穿越；9-溝谷跨越越；10-地下下儲(chǔ)氣庫(kù)；；11-陰陰極保護(hù)站站；12-終點(diǎn)配氣氣站1312/28/202212/28/202213第二節(jié)天天然氣集輸輸?shù)膬?nèi)容和和特點(diǎn)（1）井場(chǎng)場(chǎng)一般在氣井井所在地設(shè)設(shè)置井場(chǎng)裝裝置，簡(jiǎn)單單的井場(chǎng)只只有采氣樹樹裝置。當(dāng)當(dāng)需要對(duì)單單井進(jìn)行處處理時(shí)，常常在井場(chǎng)設(shè)設(shè)置一套調(diào)調(diào)壓、分離離、計(jì)量等等設(shè)備，使使從氣井出出來(lái)的天然然氣經(jīng)節(jié)流流降壓后，，在分離器器中脫除游游離水、凝凝析油及機(jī)機(jī)械雜志，，經(jīng)計(jì)量后后輸入集氣氣管線。（2）集氣氣站一般將兩口口以上的氣氣井用管線線接至集氣氣站，在集集氣站對(duì)氣氣體進(jìn)行節(jié)節(jié)流降壓、、分離（油油、水、機(jī)機(jī)械雜質(zhì)））、計(jì)量，，然手輸入入集氣管線線。根據(jù)天天然氣中是是否需要回回收凝析油油，將集氣氣站分為常常溫集氣站站和低溫集集氣站兩種種形式，其其中低溫集集氣站較常常溫集氣站站復(fù)雜很多多。1412/28/202212/28/202214第二二節(jié)節(jié)天天然然氣氣集集輸輸?shù)牡膬?nèi)內(nèi)容容和和特特點(diǎn)點(diǎn)（3））天天然然氣氣處處理理廠廠對(duì)于于含含有有H2S等等雜雜質(zhì)質(zhì)和和凝凝析析油油的的天天然然氣氣，，經(jīng)經(jīng)集集氣氣站站匯匯集集預(yù)預(yù)處處理理后后，，還還需需進(jìn)進(jìn)入入天天然然氣氣處處理理廠廠，，在在天天然然氣氣處處理理廠廠進(jìn)進(jìn)行行脫脫硫硫化化氫氫、、二二氧氧化化碳碳、、凝凝析析油油和和水水，，使使氣氣體體質(zhì)質(zhì)量量達(dá)達(dá)到到管管輸輸和和商商品品天天然然氣氣的的質(zhì)質(zhì)量量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。（4））壓壓氣氣站站壓氣氣站站分分為為礦礦場(chǎng)場(chǎng)壓壓氣氣站站和和輸輸氣氣干干線線壓壓氣氣站站兩兩種種。。在在氣氣田田開開發(fā)發(fā)后后期期（（或或低低壓壓氣氣田田）），，當(dāng)當(dāng)氣氣井井井井口口壓壓力力不不能能滿滿足足生生產(chǎn)產(chǎn)和和輸輸送送所所要要求求的的壓壓力力時(shí)時(shí)，，就就得得設(shè)設(shè)置置礦礦場(chǎng)場(chǎng)壓壓氣氣站站，，將將氣氣體體增增壓壓，，然然后后再再輸輸送送到到天天然然氣氣處處理理廠廠活活輸輸氣氣干干線線。。此此外外，，天天然然氣氣在在輸輸氣氣干干線線中中流流動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，壓壓力力不不斷斷下下降降，，要要保保證證管管輸輸能能力力不不下下降降就就必必須須在在輸輸氣氣干干線線上上一一定定位位置置設(shè)設(shè)置置壓壓氣氣站站，，將將氣氣體體壓壓縮縮到到所所需需的的壓壓力力。。12/28/202215第二節(jié)天然然氣集輸?shù)膬?nèi)內(nèi)容和特點(diǎn)壓氣站設(shè)在輸輸氣干線起點(diǎn)點(diǎn)的叫起點(diǎn)壓壓氣站或首站站，其任務(wù)是將處理廠來(lái)來(lái)的天然氣，，經(jīng)除塵、計(jì)計(jì)量、增壓后后輸送到下一一站。而壓氣氣站設(shè)在輸氣氣干線中間一一定位置的叫叫中間壓氣站站，其任務(wù)是是將壓力下降降了的天然氣氣進(jìn)行增壓，，繼續(xù)往下一一站輸送。中中間壓氣站可可以有好幾個(gè)個(gè)（5）調(diào)壓計(jì)計(jì)量站（配氣氣站）。一般設(shè)置在輸輸氣支線的起起點(diǎn)或輸氣干干線的終點(diǎn)，，也可以設(shè)置置在輸氣干線線中途某個(gè)位位置，它可以以有很多個(gè)。。其任務(wù)是將將氣體分配給給用戶。1612/28/202212/28/202216第二節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸?shù)膬?nèi)內(nèi)容和和特點(diǎn)點(diǎn)（6）集集氣管網(wǎng)網(wǎng)和輸氣氣干線在礦場(chǎng)內(nèi)內(nèi)部，將將各氣井井的天然然氣輸送送到集氣氣站和各各集氣站站的天然然氣送往往氣體凈凈化廠的的輸氣管管道統(tǒng)稱稱為集氣氣管網(wǎng)。。從氣體體凈化廠廠將處理理好的天天然氣輸輸送到遠(yuǎn)遠(yuǎn)處用戶戶的輸氣氣管道叫叫輸氣干干線。輸輸氣干線線在經(jīng)過(guò)過(guò)鐵路、、公路、、河流、、溝谷時(shí)時(shí)，有穿穿跨越工工程。（7））清管管站為清除除管道道內(nèi)的的積液液和污污物以以提高高管線線的輸輸送能能力，，常在在輸氣氣干線線和集集氣干干線上上設(shè)置置清管管站。。（8）陰極極保護(hù)為防止和延延緩埋在土土壤內(nèi)的輸輸氣干線的的電化學(xué)腐腐蝕，在輸輸氣干線上上每隔一定定距離就設(shè)設(shè)置一個(gè)陰陰極保護(hù)站站。1712/28/202212/28/202217第三節(jié)天然然氣集輸工藝藝流程第三節(jié)天然然氣集輸工藝藝流程一、氣井產(chǎn)物物從氣井產(chǎn)出的的物質(zhì)，天然氣+液體體＋固體物質(zhì)質(zhì)。液體包括液烴和氣田水水。液烴也是由于天然然氣被采出后后，隨著氣——液相態(tài)平衡衡條件的變化化，一部分較較重的烴也凝凝結(jié)為液體被被析出。但對(duì)對(duì)組成屬于干干氣范圍的天天然氣，從氣氣井采出后不不析出液烴。。氣田水又包含游離水和凝結(jié)結(jié)水兩種。氣田開開采初期，一一般不出現(xiàn)游離水，但少數(shù)氣田田在開采初期期也有游離水水隨著天然氣氣從氣井采出出。凝結(jié)水是天然然氣在高壓、、高溫的地層層中所含有的的飽和水汽，當(dāng)天然氣被被采出后，由由于壓力和溫溫度降低，在在天然氣中的的飽和水汽，，隨著溫度和和壓力的變化化而凝結(jié)為液液體被游離出出來(lái)。機(jī)械雜質(zhì):固體物質(zhì)包包括巖屑、砂砂、酸化處理理后的殘存物物等。12/28/202218第三節(jié)天然然氣集輸工藝藝流程氣田水分為底水(或邊水水)和束縛水水兩類。氣田水：氣藏里與天然然氣同時(shí)存在在的水。邊水或底水：：存在于氣藏邊邊緣和襯托在在天然氣底部部的氣層水。。束縛水：一部分水因受受氣層巖粒的的附著力或超超毛細(xì)孔隙作作用力的作用用，在采氣過(guò)過(guò)程中不隨氣氣流流動(dòng)的水水。氣田水通常有較高的的礦化度，一一般在10g／L以上。。12/28/202219第三節(jié)天然然氣集輸工藝藝流程二、氣田集輸輸系統(tǒng)的工作作范圍和工作作內(nèi)容天然氣從氣井井采出，經(jīng)過(guò)過(guò)降壓并進(jìn)行行分離除塵除除液處理之后后，再由集氣氣支線、集氣氣干線輸送至至天然氣處理理廠或長(zhǎng)輸管管道首站，稱稱為氣田集輸系統(tǒng)統(tǒng)。當(dāng)天然氣中中含有H2S、H2O時(shí)，即需經(jīng)經(jīng)過(guò)天然氣處處理廠進(jìn)行脫脫硫、脫水處處理，然后輸輸至長(zhǎng)輸管道道首站。氣田集輸系統(tǒng)統(tǒng)的工作：收集天然氣氣，并經(jīng)過(guò)降降壓、分離、、凈化使天然然氣達(dá)到符合合管輸要求的的條件，然后后輸往長(zhǎng)輸管管道。12/28/202220第三三節(jié)節(jié)天天然然氣氣集集輸輸工工藝藝流流程程三、、氣氣田田井井場(chǎng)場(chǎng)流流程程氣田田集集輸輸流流程程是表表達(dá)達(dá)天天然然氣氣的的流流向向和和處處理理天天然然氣氣的的工工藝藝方方法法。。氣田田集集輸輸流流程程分分為為井場(chǎng)場(chǎng)流流程程和氣田田集集氣氣站站流流程程。在井井場(chǎng)場(chǎng)里里，，最最主主要要的的裝裝置置是是采采氣氣樹樹，，它它是是由由閘閘閥閥、、四四通通（（或或三三通通））等等部部件件構(gòu)構(gòu)成成的的一一套套管管匯匯。。還還有有節(jié)節(jié)流流閥閥，，壓壓力力、、溫溫度度檢檢測(cè)測(cè)儀儀表表及及加加熱熱或或注注醇醇設(shè)設(shè)備備等等。。井場(chǎng)場(chǎng)裝裝置置具具有有三三種種功功能能：：(1)調(diào)調(diào)控控氣氣井井的的產(chǎn)產(chǎn)量量；；(2)調(diào)調(diào)控控天天然然氣氣的的輸輸送送壓壓力力；；(3)防防止止天天然然氣氣生生成成水水合合物物。。12/28/202221第三三節(jié)節(jié)天天然然氣氣集集輸輸工工藝藝流流程程比較較典型型的的井井場(chǎng)場(chǎng)裝裝置置流流程程，也也是是目目前前現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)通通常常采采用用的的有有兩兩種種類類型型。。一種種是是加熱熱天天然然氣氣防防止止生生成成水水合合物物的的流流程程,如圖3-1；另一一種種是是向天天然然氣氣中中注注入入抑抑制制劑劑防防止止生生成成水水合合物物的的流流程程，如如圖3-2。12/28/202222圖3-1加加熱防凍凍的井場(chǎng)場(chǎng)裝置原原理流程程圖1-氣井井；2-采氣氣樹針形形閥；3-加加熱爐；；4-氣井井產(chǎn)量調(diào)調(diào)控節(jié)流流閥；5-加熱熱爐；6-氣體體輸壓調(diào)調(diào)控節(jié)流流閥12/28/202223第三節(jié)天天然氣氣集輸工工藝流程程圖3-1所示，天天然氣從從針形閥閥出來(lái)后后進(jìn)入井井場(chǎng)裝置置，首先先通過(guò)加加熱爐3進(jìn)行加加熱升溫溫，然后后經(jīng)過(guò)第第一級(jí)節(jié)節(jié)流閥(氣井產(chǎn)產(chǎn)量調(diào)控控節(jié)流閥閥)4進(jìn)進(jìn)行氣量量調(diào)控和和降壓，，天然氣氣再次通通過(guò)加熱熱器5進(jìn)進(jìn)行加熱熱升溫，，和第二二級(jí)節(jié)流流閥(氣氣體輸壓壓調(diào)控節(jié)節(jié)流閥)6進(jìn)行行降壓以以滿足采采氣管線線起點(diǎn)壓壓力的要要求。12/28/202224圖3-2注注抑制劑劑防凍的的井場(chǎng)裝裝置原理理流程圖圖1-抑制劑注注入器；；12/28/202225第三節(jié)天天然氣氣集輸工工藝流程程圖3-2所示，流流程圖中中的抑制制劑注入入器1替替換了圖3-1中的加熱熱爐3和5，流經(jīng)注注入器的的天然氣氣與抑制制劑相混混合，一一部分飽飽和水汽汽被吸收收下來(lái)，，天然氣氣的水露露點(diǎn)隨之之降低。。經(jīng)過(guò)第第一級(jí)節(jié)節(jié)流閥(氣井產(chǎn)產(chǎn)量調(diào)控控閥)進(jìn)進(jìn)行氣量量控制和和降壓。。再經(jīng)第第二級(jí)節(jié)節(jié)流閥(氣體輸輸壓調(diào)控控閥)進(jìn)進(jìn)行降壓壓以滿足足采氣管管線起點(diǎn)點(diǎn)壓力的的要求。。12/28/202226第三節(jié)天天然氣氣集輸工工藝流程程四、氣田田集輸站站場(chǎng)工藝藝流程氣田集輸輸站場(chǎng)工工藝流程程是表達(dá)達(dá)各種站站場(chǎng)的工工藝方法法和工藝藝過(guò)程。。所表達(dá)達(dá)的內(nèi)容容包括物物料平衡衡量、設(shè)設(shè)備種類類和生產(chǎn)產(chǎn)能力、、操作參參數(shù)，以以及控制制操作條條件的方方法和儀儀表設(shè)備備等。氣田集氣氣站工藝流程程分為單井集輸輸流程和多井集輸輸流程。按其天然然氣分離離時(shí)的溫溫度條件件，可分分為常溫分離離工藝流流程和低溫分離離工藝流流程。儲(chǔ)氣構(gòu)造造、地形形地物條條件、自自然條件件、氣井井壓力溫溫度、天天然氣組組成以及及含油含含水情況況等因素素是千變變?nèi)f化的的，而適適應(yīng)這些些因素的的氣田天天然氣集集輸流程程也是多多種多樣樣的。這這里僅對(duì)對(duì)較為典典型和常常見的流流程加以以描述。。12/28/202227第三節(jié)天然然氣集輸工藝藝流程1、常溫分分離集氣站功能：收集氣井的的天然氣；對(duì)對(duì)收集的天然然氣在站內(nèi)進(jìn)進(jìn)行氣液分離離處理；對(duì)處處理后的天然然氣進(jìn)行壓力力控制，使之之滿足集氣管管線輸壓要求求。我國(guó)目前常用用的常溫分離離集氣站流程程有以下幾種種：(1)常溫分分離單井集氣氣站流程12/28/202228圖3-3常常溫溫分分離離單單井井集集氣氣站站原原理理流流程程圖圖(一一)1-從井井場(chǎng)場(chǎng)裝裝置置來(lái)來(lái)的的采采氣氣管管線線；；2-天天然然氣氣進(jìn)進(jìn)站站截截?cái)鄶嚅y閥；；3-天天然然氣氣加加熱熱爐爐；；4-分分離離器器壓壓力力調(diào)調(diào)控控節(jié)節(jié)流流閥閥;5-氣氣、、油油、、水水三三相相分分離離器器；；6-天天然然氣氣孔孔板板計(jì)計(jì)量量裝裝置置；；7-天天然然氣氣出出站站截截?cái)鄶嚅y閥;8-集集氣氣管管線線；；9-液液烴烴(或或水水)液液位位控控制制自自動(dòng)動(dòng)放放液液閥閥；；10-液液烴烴(或或水水)的的流流量量計(jì)計(jì);11-液液烴烴(或或水水)出出站站截截?cái)鄶嚅y閥；；12-放放液液烴烴管管線線；；13-水水液液位位控控制制自自動(dòng)動(dòng)放放液液閥閥；；14-水水流流量量計(jì)計(jì)；；15-水水出出站站截截?cái)鄶嚅y閥；；16-放放水水管管線線。。12/28/202229圖3-4常常溫溫分分離離單單井井集集氣氣站站原原理理流流程程圖圖(二二)1-從井井場(chǎng)場(chǎng)裝裝置置來(lái)來(lái)的的采采氣氣管管線線；；2-天天然然氣氣進(jìn)進(jìn)站站截截?cái)鄶嚅y閥；；3-天天然然氣氣加加熱熱爐爐；；4-分分離離器器壓壓力力調(diào)調(diào)控控節(jié)節(jié)流流閥閥;5-氣氣、、油油、、水水三三相相分分離離器器；；6-天天然然氣氣孔孔板板計(jì)計(jì)量量裝裝置置；；7-天天然然氣氣出出站站截截?cái)鄶嚅y閥;8-集集氣氣管管線線；；9-液液烴烴或或水水的的液液位位控控制制自自動(dòng)動(dòng)排排放放閥閥；；10-液液烴烴或或水水的的流流量量計(jì)計(jì)；；11-液烴或或水出站截?cái)鄶嚅y；12-放放液烴或放水水管線。12/28/202230第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程常溫分分離單單井集集氣站站分離離出來(lái)來(lái)的液液烴或或水，，根據(jù)據(jù)量的的多少少，采采用車車運(yùn)或或管輸輸方式式，送送至液液烴加加工廠廠或氣氣田水水處理理廠進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)一處處理。。常溫分分離單單井集集氣站站通常常是設(shè)設(shè)置在在氣井井井場(chǎng)場(chǎng)。兩兩種流流程不不同之之處在在于分分離設(shè)設(shè)備的的選型型不同同，前前者為為三相相分離離器，，后者者為氣氣液分分離器器，因因此其其使用用條件件各不不相同同。前前者適適用于于天然然氣中中液烴烴和水水含量量均較較高的的氣井井，后后者適適用于于天然然氣中中只含含水或或液烴烴較多多和微微量水水的氣氣井。。(2)常溫分分離多多井集集氣站站流程程12/28/202231圖3-5常常溫分分離多多井集集氣站站原理理流程程圖(一)12/28/202232圖3-6常常溫分分離多多井集集氣站站原理理流程程圖(二)12/28/202233第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程常溫分分離多多井集集氣站站一般般有兩兩種類類型，，如圖3-5和和圖3-6所示。。兩種種流程程的不不同點(diǎn)點(diǎn)在于于前者者的分分離設(shè)設(shè)備是是三相相分離離器，，后者者的分分離設(shè)設(shè)備是是氣液液分離離器。。兩者者的適適用條條件不不同。。前者者適用用于天天然氣氣中油油和水水的含含量均均較高高的氣氣田，，后者者適用用于天天然氣氣中只只有較較多的的水或或較多多的液液烴的的氣田田。圖3-5和和圖3-6所示僅僅為兩口氣氣井的的常溫溫分離離多井井集氣氣站。多井井集氣氣站的的井?dāng)?shù)數(shù)取決決于氣氣田井井網(wǎng)布布置的的密度度，一一般采采氣管管線的的長(zhǎng)度度不超超過(guò)5km，井井?dāng)?shù)不不受限限制。。以集集氣站站為中中心，，5km為為半徑徑的面面積內(nèi)內(nèi)，所所有氣氣井的的天然然氣處處理均均可集集于集集氣站站內(nèi)。。圖3-5中中管線線和設(shè)設(shè)備與與圖3-3相相同同，圖3-6中中管線線和設(shè)設(shè)備與與圖3-4相相同同。12/28/202234第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程2、低低溫分分離集集氣站站流程程低溫分分離集集氣站站的功能：(1)收集氣氣井的的天然然氣；；(2)對(duì)收集集的天天然氣氣在站站內(nèi)進(jìn)進(jìn)行低低溫分分離以以回收收液烴烴；(3)對(duì)處理理后的的天然然氣進(jìn)進(jìn)行壓壓力調(diào)調(diào)控以以滿足足集氣氣管線線輸壓壓要求求；(4)計(jì)量。。12/28/202235第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程低溫分分離：分離離器的的操作作溫度度在0℃以以下，，通常常為-4～～-20℃℃。天天然氣氣通過(guò)過(guò)低溫溫分離離可回回收更更多的的液烴烴。為了要要取得得分離離器的的低溫溫操作作條件件，同同時(shí)又又要防防止在在大差差壓節(jié)節(jié)流降降壓過(guò)過(guò)程中中天然然氣生生成水水合物物，因因此不不能采采用加加熱防防凍法法，而而必須須采用用注抑制劑防防凍法以防止生生成水合物物。天然氣在進(jìn)進(jìn)入抑制劑劑注入器之之前，先使使其通過(guò)一一個(gè)脫液分分離器(因因在高壓條條件下操作作，又稱高高壓分離器器)，使存存在于天然然氣中的游游離水先行行分離出去去。12/28/202236第三節(jié)天天然氣集輸輸工藝流程程為了使分離離器的操作作溫度達(dá)到到更低的程程度，故使使天然氣在在大差壓節(jié)節(jié)流降壓前前進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷的方法法是將低溫分分離器頂部部出來(lái)的低低溫天然氣氣通過(guò)換熱熱器，與分分離器的進(jìn)進(jìn)料天然氣氣換熱，使使進(jìn)料天然然氣的溫度度先行下降降。因閃蒸分離離器頂部出出來(lái)的氣體體中，帶有有一部分較較重?zé)N類，，故使之隨隨低溫進(jìn)料料天然氣進(jìn)進(jìn)入低溫分分離器，使使這一部分分重?zé)N能得得到回收。。12/28/202237第三節(jié)天天然氣集輸輸工藝流程程比較典型的的兩種低溫溫分離集氣氣站流程分分別如圖3-7和和圖3-8所示。圖3-7流流程圖的特特點(diǎn)：低溫分離器器底部出來(lái)來(lái)的液烴和抑制制劑富液混混合物在站內(nèi)未進(jìn)行分離；以混合液直直接送到液液烴穩(wěn)定裝裝置去處理理圖3-8流流程圖的特特點(diǎn)：低溫分離器器底部出來(lái)來(lái)的混合液在站內(nèi)進(jìn)行分離；將液液烴和抑制制劑富液分分別送到液液烴穩(wěn)定裝裝置和富液液再生裝置置去處理。12/28/202238圖3-7低溫分分離集氣站站原理流程程圖(一)1-采氣管管線2-進(jìn)站站截?cái)嚅y3-節(jié)流閥4-高壓分分離器5-孔孔板計(jì)量裝裝置6-裝置置截?cái)嚅y7-抑制劑劑注入器8-氣—?dú)鈸Q換熱器9-低低溫分離器器10-孔板板計(jì)量裝置置11-液液位調(diào)節(jié)閥閥12-裝置截?cái)鄶嚅y13-閃蒸蒸分離器14-壓力調(diào)調(diào)節(jié)閥15-液位位控制閥16-液位位控制閥17-流量計(jì)計(jì)12/28/202239第三節(jié)天天然氣集輸輸工藝流程程圖3-7流程程圖所示：井場(chǎng)裝置通過(guò)過(guò)采氣管線1輸來(lái)氣體經(jīng)經(jīng)過(guò)進(jìn)站截?cái)鄶嚅y2進(jìn)入低低溫站。天然然氣經(jīng)過(guò)節(jié)流流閥3進(jìn)行壓壓力調(diào)節(jié)以符符合高壓分離離器4的操作作壓力要求。。脫除液體的的天然氣經(jīng)過(guò)過(guò)孔板計(jì)量裝裝置5進(jìn)行計(jì)計(jì)量后，再通通過(guò)裝置截?cái)鄶嚅y6進(jìn)入?yún)R匯氣管。各氣氣井的天然氣氣匯集后進(jìn)人人抑制劑注入入器7，與注注入的霧狀抑抑制劑相混合合，部分水汽汽被吸收，使使天然氣水露露點(diǎn)降低，然然后進(jìn)入氣一一氣換熱器8使天然氣預(yù)預(yù)冷。降溫后后的天然氣通通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)進(jìn)行大差壓節(jié)節(jié)流降壓，使使其溫度降到到低溫分離器器所要求的溫溫度。從分離離器頂部出來(lái)來(lái)的冷天然氣氣通過(guò)換熱器器8后溫度上上升至0℃以以上，經(jīng)過(guò)孔孔板計(jì)量裝置置10計(jì)量后后進(jìn)入集氣管管線。12/28/202240第三節(jié)天然然氣集輸工藝藝流程從高壓分離器器4的底部出出來(lái)的游離水水和少量液烴烴通過(guò)液位調(diào)調(diào)節(jié)閥11進(jìn)進(jìn)行液位控制制，流出的液液體混合物計(jì)計(jì)量后經(jīng)裝置置截?cái)嚅y12進(jìn)入?yún)R液管管。匯集的液液體進(jìn)入閃蒸蒸分離器13，閃蒸出來(lái)來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥閥14后進(jìn)入入低溫分離器器9的氣相段段。閃蒸分離離器底部出來(lái)來(lái)的液體再經(jīng)經(jīng)液位控制閥閥15，然后后進(jìn)入低溫分分離器底部液液相段。從低低溫分離器底底部出來(lái)的液液烴和抑制劑劑富液混合液液經(jīng)液位控制制閥16再經(jīng)經(jīng)流量計(jì)17，然后通過(guò)過(guò)出站截?cái)嚅y閥進(jìn)入混合液液輸送管線送送至液烴穩(wěn)定定裝置。12/28/202241圖3-8低低溫溫分分離離集集氣氣站站原原理理流流程程圖圖(二二)1-加熱熱器器2-三相相分分離離器器3-液位位控控制制閥閥4-流量量計(jì)計(jì)5-氣-液液換換熱熱器器6-液位位控控制制閥閥7-流量量計(jì)計(jì)12/28/202242第三三節(jié)節(jié)天天然然氣氣集集輸輸工工藝藝流流程程圖3-8流流程程圖圖與與圖圖3-7流流程程圖圖所所不不同同之之處處是是：從從低低溫溫分分離離器器底底部部出出來(lái)來(lái)的的混混合合液液，，不不直直接接送送到到液液烴烴穩(wěn)穩(wěn)定定裝裝置置去去，，而而是是經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)加加熱熱器器1加加熱熱升升溫溫后后進(jìn)進(jìn)入入三三相相分分離離器器2進(jìn)進(jìn)行行液液烴烴和和抑抑制制劑劑分分離離。。液液烴烴從從三三相相分分離離器器左左端端底底部部出出來(lái)來(lái)，，經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)液液位位控控制制閥閥3再再經(jīng)經(jīng)流流量量計(jì)計(jì)4然然后后通通過(guò)過(guò)氣氣——液液換換熱熱器器5與與低低溫溫分分離離器器頂頂部部引引來(lái)來(lái)的的冷冷天天然然氣氣換換熱熱被被冷冷卻卻，，降降溫溫到到0℃℃左左右右。。最最后后，，液液烴烴通通過(guò)過(guò)出出站站截截?cái)鄶嚅y閥，，由由管管線線送送至至穩(wěn)穩(wěn)定定裝裝置置。。從從三三相相分分離離器器右右端端底底部部出出來(lái)來(lái)的的抑抑制制劑劑富富液液經(jīng)經(jīng)液液位位控控制制閥閥6再再經(jīng)經(jīng)流流量量計(jì)計(jì)7后后，，通通過(guò)過(guò)出出站站截截?cái)鄶嚅y閥送送至至抑抑制制劑劑再再生生裝裝置置。。12/28/202243第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程因?yàn)榈蜏胤址蛛x器器的低低溫是由天然氣氣大差差壓節(jié)節(jié)流降降壓所所產(chǎn)生生的節(jié)節(jié)流效效應(yīng)所獲得得。故故高壓分分離器器的操操作壓壓力是根據(jù)據(jù)低溫分分離器器的操操作溫溫度來(lái)確定定的。。操作作溫度度隨氣氣井溫溫度和和采氣氣管線線的輸輸送溫溫度來(lái)來(lái)決定定，通通常按按常溫溫考慮慮。閃蒸分分離器器的操操作壓壓力隨低溫分分離器器的操操作壓壓力而定；；操作溫溫度則隨高壓分分離器器的操操作溫溫度而定。。三相分分離器器的操操作壓壓力根據(jù)穩(wěn)定塔塔的操操作壓壓力來(lái)確定定；操作溫溫度則根據(jù)據(jù)穩(wěn)定塔塔的液液相沸沸點(diǎn)和和最高高進(jìn)料料溫度度來(lái)確定定。12/28/202244第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程圖3-7和和圖3-8兩兩種種低溫分分離流流程的選取取，取取決于于天然氣氣的組組成、、低溫溫分離離器的的操作作溫度度、穩(wěn)穩(wěn)定裝裝置和和提濃濃再生生裝置置的流流程設(shè)設(shè)計(jì)要要求。低溫分離器器操作作溫度度越低低，輕輕組分分溶入入液烴烴的量量越多多。此此種情情況以以采用圖圖3-7低低溫分分離流流程為為宜。12/28/202245第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程五、氣氣田集集輸流流程的的制定定1．制制定集集輸流流程的的技術(shù)術(shù)依據(jù)據(jù)(1)氣氣田開開發(fā)方方案；；(2)近近期收收集的的有代代表性性的氣氣井動(dòng)動(dòng)態(tài)資資料。。12/28/202246第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程上述兩方面面的資料料中，，以下下各種種資料料和數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)于制制訂氣氣田集集輸流流程有有重要要關(guān)系系：(1)氣井井產(chǎn)物物。井口條條件下下天然然氣取取樣分分析資資料，，油的的分析析和評(píng)評(píng)價(jià)資資料，，水分分析資資料等等。(2)構(gòu)造造儲(chǔ)層層特征征，氣田可可采儲(chǔ)儲(chǔ)量、、開采采速度度、開開采年年限，，逐年年生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模模，各各生產(chǎn)產(chǎn)區(qū)單單井平平均產(chǎn)產(chǎn)量、、生產(chǎn)產(chǎn)井井井網(wǎng)布布置圖圖、生生產(chǎn)井井?dāng)?shù)等等。(3)氣層壓壓力和和溫度度，生產(chǎn)條條件下下的井井口壓壓力和和溫度度，氣氣田壓壓力遞遞減率率。12/28/202247第三節(jié)節(jié)天天然氣氣集輸輸工藝藝流程程2．制制定集集輸流流程應(yīng)應(yīng)遵循循的技技術(shù)準(zhǔn)準(zhǔn)則(1)國(guó)家家各種種技術(shù)術(shù)政策策和安安全法法規(guī)；；(2)各種種技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和產(chǎn)產(chǎn)品標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，，各種種規(guī)程程、規(guī)規(guī)范和和規(guī)定定；(3)環(huán)保保、衛(wèi)衛(wèi)生規(guī)規(guī)范和和規(guī)定定。12/28/202248第三節(jié)天天然氣氣集輸工工藝流程程3．集輸輸系統(tǒng)(包括管管網(wǎng)和站站場(chǎng))的的布局(1)在在氣田開開發(fā)方案案和井網(wǎng)網(wǎng)布置的的基礎(chǔ)上上，集輸輸管網(wǎng)和和站場(chǎng)應(yīng)應(yīng)統(tǒng)一考考慮綜合合規(guī)劃分分步實(shí)施施，應(yīng)做做到既滿滿足工藝藝技術(shù)要要求又符符合生產(chǎn)產(chǎn)管理集集中簡(jiǎn)化化和方便便生活；；(2)產(chǎn)產(chǎn)品應(yīng)符符合銷售售流向要要求；(3)三三廢處理理和流向向應(yīng)符合合環(huán)保要要求；(4)集集輸系統(tǒng)統(tǒng)的通過(guò)過(guò)能力應(yīng)應(yīng)協(xié)調(diào)平平衡；(5)集集輸系統(tǒng)統(tǒng)的壓力力應(yīng)根據(jù)據(jù)氣田壓壓能和商商品氣外外輸首站站的壓力力要求綜綜合平衡衡確定。。12/28/202249第四節(jié)集集輸管管線第四節(jié)集集輸管管線一、集輸輸管線及及其分類類采氣管線線:從氣井至至集氣站站第一級(jí)級(jí)分離器器入口之之間的管管線；集氣管線線:集氣站至至凈化廠廠或長(zhǎng)輸輸管線首首站之間間的管線線。分為為集氣支線線和集氣氣干線。由集氣氣站直接接到附近近用戶的的直徑較較小的管管線也屬屬集氣管管線范疇疇。由集集氣干線線和若干干集氣支支線（或或采氣管管線）組組合而成成的集氣氣單元稱稱為集氣管網(wǎng)網(wǎng)；一個(gè)地地區(qū)的集集氣管網(wǎng)網(wǎng)則是指指一個(gè)氣氣田和一一個(gè)或幾幾個(gè)氣田田的集氣氣管線組組合而成成的集氣氣單元。。圖3-9為一氣田田集輸管管網(wǎng)的示示意圖。。凈化后后的天然然氣進(jìn)入入輸氣管管線。12/28/202250圖3-9集集氣系統(tǒng)示意意圖1-井場(chǎng)裝置置；2-采氣氣管線；3-多井集氣站站；4-集氣氣支線；5-集氣干線線；6-集氣氣總站；7-天然氣凈化化廠12/28/202251第四節(jié)集輸輸管線按集氣管線的的操作壓力通通常分為高壓、中壓和和低壓集氣管管線。a)高壓集氣氣壓力在10MPa以上的的為高壓集氣氣。四川臥龍河氣氣田、中壩氣氣田的采氣管管線均按16MPa設(shè)計(jì)計(jì)。長(zhǎng)慶氣田田靖邊區(qū)的采采氣管線按關(guān)關(guān)井壓力25MPa設(shè)計(jì)計(jì)，川南礦區(qū)區(qū)一些氣田的的采氣管線也也按關(guān)井壓力力設(shè)計(jì)，天然然氣在井口不不降壓直接輸輸至集氣站再再進(jìn)行加熱，，節(jié)流、分離離、計(jì)量，井井口無(wú)人值守守。12/28/202252第四四節(jié)節(jié)集集輸輸管管線線b)中中壓壓集集氣氣壓力力在在1.6MPa至至10MPa范范圍圍內(nèi)內(nèi)為為中中壓壓集集氣氣。。引進(jìn)進(jìn)的的臥臥龍龍河河天天然然氣氣凈凈化化廠廠設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)壓壓力力為為6.4Mpa，，與與之之配配套套的的集集氣氣干干線線按按10MPa級(jí)級(jí)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。四四川川大大天天池池構(gòu)構(gòu)造造帶帶的的五五百百梯梯、、龍龍門門、、沙沙坪坪氣氣田田集集氣氣管管線線按按10MPa級(jí)級(jí)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的壓壓力力為為4Mpa的的四四川川墊墊江江天天然然氣氣凈凈化化廠廠的的集集氣氣干干線線按按6.4MPa設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。一一些些可可直直接接進(jìn)進(jìn)入入輸輸氣氣干干線線的的不不含含硫硫或或微微含含硫硫天天然然氣氣的的集集氣氣管管線線，，一一般般按按4.0～～8.0MPa設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。。12/28/202253第四節(jié)集集輸管線c)低壓壓集氣壓力在1.6MPa以下的是是低壓集氣氣。一些氣田到到開采后期期井口壓力力下降，不不能進(jìn)入輸輸氣干線，，又不準(zhǔn)備備就地加壓壓時(shí)，則采采用低壓集集氣，供給給臨近用戶戶。如四川川陽(yáng)高寺氣氣田壓力降降至0.16MPa以下，低低壓集氣后后供就近的的滬州市使使用。12/28/202254第四節(jié)集集輸管線為了充分示示利用地層層壓力和滿滿足不同用用戶需要，，有的氣田田同時(shí)存在在高壓、中中壓和低壓壓集氣。集集氣管網(wǎng)的的管徑是根根據(jù)輸氣量量、壓力等等因素通過(guò)過(guò)計(jì)算優(yōu)選選的，四川川氣田集氣氣支線常用用管徑有：：DN50、DN65、DN80、DN100，集氣支支干線常用用DN100至DN200；；集氣干線線常用DN200至至DN500。12/28/202255第四節(jié)集集輸管線二、集氣管管網(wǎng)類型及及國(guó)內(nèi)外對(duì)對(duì)比現(xiàn)狀（1）國(guó)內(nèi)內(nèi)集氣管網(wǎng)網(wǎng)枝狀、放射射狀和環(huán)狀狀管網(wǎng)流程程，國(guó)內(nèi)都都有應(yīng)用。。枝狀集氣流流程的管網(wǎng)呈樹樹枝狀，經(jīng)經(jīng)氣田主要要產(chǎn)氣區(qū)的的中心建一一條貫穿氣氣田的集氣氣干線，將將位于干線線兩側(cè)各井井的氣集入入干線，并并輸至總集集氣站。該該流程適用用于條狀狹狹長(zhǎng)氣田，，四川臥龍龍河氣田即即采用這種種流程。對(duì)于大型氣氣田，有一一條或多條條集氣干線線，各單井井及各集氣氣站的天然然氣經(jīng)集氣氣支線及集集氣支干線線進(jìn)入集氣氣干線，四四川五百梯梯氣田采用用這種流程程。枝狀集氣流流程的特點(diǎn)點(diǎn)是適宜于于單井集氣氣。12/28/2022565712/28/2022第四節(jié)集集輸管線放射狀集氣氣流程用于若干口口氣井相對(duì)對(duì)集中的一一些井組的的集氣，每每組井中選選一口設(shè)置置集氣站，，其余各單單井到集氣氣站的采氣氣管線成放放射狀，故故亦稱多井集氣流流程。該流程在四四川氣田應(yīng)應(yīng)用最廣泛泛，如磨溪溪?dú)馓?、大大慶的汪家家屯氣田、、大港的板板橋氣田也也采用這種種流程，其其優(yōu)點(diǎn)是便便于天然氣氣的集中預(yù)預(yù)處理和集集中管理，，能減少操操作人員。。12/28/2022575812/28/2022第四節(jié)集集輸管管線環(huán)狀集氣氣管網(wǎng)流流程是將集氣氣干線布布置成環(huán)環(huán)狀，沿沿干線設(shè)設(shè)置各單單井或集集氣站的的進(jìn)氣點(diǎn)點(diǎn)。環(huán)口口處設(shè)置置集氣總總站，將將天然氣氣送往處處理廠或或輸氣干干線，四四川威遠(yuǎn)遠(yuǎn)氣田即即采用這這種流程程。其特特點(diǎn)是：：便于調(diào)度度氣量，，環(huán)形集集氣干線線局部發(fā)發(fā)生事故故不影響響正常供供氣。12/28/202258第四節(jié)集集輸管管線大型氣田田不局限限于一種種集氣流流程，可可用上述述兩種或或三種流流程的組組合。威威遠(yuǎn)氣田田就有東東、西、、南和北北四條集集氣干線線和一個(gè)個(gè)環(huán)形管管網(wǎng)，而而且樹枝枝、放射射狀和環(huán)環(huán)形管網(wǎng)網(wǎng)流程兼兼?zhèn)?，是是四川集集氣流程程形式最最多的氣氣田。長(zhǎng)長(zhǎng)慶氣田田靖邊區(qū)區(qū)有東、、西、南南、北四四條集氣氣干線，，各單井井至集氣氣站采用用放射狀狀流程，，各集氣氣站再經(jīng)經(jīng)集氣支支線進(jìn)入入集氣干干線，是是枝狀和和放射狀狀流程的的結(jié)合。。12/28/2022596012/28/2022第四節(jié)集輸輸管線（2）國(guó)外集集氣管網(wǎng)枝狀、放射狀狀和環(huán)狀管網(wǎng)網(wǎng)三種。羅馬尼亞1974年擁有有生產(chǎn)氣井1500多口口，集氣站400余座，，集輸流程形形式主要也是是以上三種。。加拿大的氣田田大部分是50、60年年代建設(shè)的，，目前氣井壓壓力下降，最最大的關(guān)井壓壓力為21MPa。采氣氣管線仍然按按關(guān)井壓力設(shè)設(shè)計(jì)，集氣管管線壓力一般般都較高，在在7MPa左左右。因?yàn)楦鞲鳉馓锏臍獗乇仨毺幚砗细窀窈蟛拍苓M(jìn)入入努發(fā)公司的的輸氣管道。。努發(fā)公司輸輸氣管道的輸輸送壓力較高高，一般在6MPa至7Mpa之間間，各氣田的的氣只有增壓壓后才能進(jìn)入入輸氣管道。。集氣管道的管管徑大部分在在DN80至至DN300之間，野貓貓山氣田集氣氣干線16km從北至南南采用變徑管管：Φ168.3、Φ209、Φ273和Φ323。12/28/2022606112/28/2022第四節(jié)集集輸管管線（3）國(guó)國(guó)內(nèi)外對(duì)對(duì)比分析析國(guó)內(nèi)與國(guó)國(guó)外的集集輸流程程在管網(wǎng)網(wǎng)布置方方式上基基本一致致。差距距主要在在所采用用的工藝藝裝置，，自動(dòng)控控制技術(shù)術(shù)及集輸輸工程勘勘察設(shè)計(jì)計(jì)所擁有有的現(xiàn)代代技術(shù)裝裝備（包包括軟硬硬件）。。12/28/202261第五節(jié)氣氣田天天然氣礦礦場(chǎng)分離離、井口口防凍和和污水處處理第五節(jié)氣氣田天天然氣礦礦場(chǎng)分離離、井口口防凍和和污水處處理一、礦場(chǎng)場(chǎng)分離1、礦場(chǎng)場(chǎng)分離的的對(duì)象和和特點(diǎn)天然氣從從氣井采采出往往往含油液液體（水水和/或或液烴））和固體體（巖屑屑、腐蝕蝕產(chǎn)物））。12/28/202262第五節(jié)氣氣田天天然氣礦礦場(chǎng)分離離、井口口防凍和和污水處處理（1）常常溫分離離工藝天然氣在在分離器器操作壓壓力下，，以不形形成水合合物的溫溫度條件件下進(jìn)行行氣-液液分離，，稱為常溫分離離。分離器器出的氣氣體送入入氣田集集輸管線線系統(tǒng)；；分離出出的液體體（水或或/和液液烴）送送入儲(chǔ)水水罐（池池）或/和液烴烴儲(chǔ)罐。。分離器前前的節(jié)流流閥系用用于調(diào)節(jié)節(jié)分離器器的操作作壓力，，分離器器操作壓壓力取決決于集輸輸管線的的起點(diǎn)壓壓力。加加熱器用用于調(diào)節(jié)節(jié)分離器器的操作作溫度，，分離器器的操作作溫度取取決于分分離器操操作壓力力條件下下水合物物形成溫溫度。通通常分離離器的操操作溫度度要比分分離器操操作壓力力條件下下水合物物形成溫溫度高3～5℃℃.常溫分離離工藝的的特點(diǎn)：：輔助設(shè)備備較少，，操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，適適用于干干氣的礦礦場(chǎng)分離離。12/28/202263第五節(jié)氣氣田天天然氣礦礦場(chǎng)分離離、井口口防凍和和污水處處理（2）低低溫分分離工藝藝在很多情情況下，，天然氣氣采氣壓壓力遠(yuǎn)高高于外輸輸壓力。。利用天天然氣在在氣田集集輸過(guò)程程出現(xiàn)的的大差壓壓節(jié)流降降壓所產(chǎn)產(chǎn)生的節(jié)節(jié)流效應(yīng)應(yīng)（焦耳耳-湯姆姆遜效應(yīng)應(yīng)）達(dá)到到的低溫溫條件，，在此條條件下進(jìn)進(jìn)行氣體體和水或或/和液液烴分離離，稱為為礦場(chǎng)低溫溫分離。此種分離離工藝同同時(shí)產(chǎn)生生兩種效效果：①增加液液烴回收收量；②②降低天天然氣露露點(diǎn)。因因此氣田田集輸系系統(tǒng)即可可利用這這兩種效效果，對(duì)對(duì)天然氣氣進(jìn)行液液烴回收收或和脫脫水。氣氣田集輸輸系統(tǒng)可可利用低低溫分離離工藝使使天然氣氣的烴露露點(diǎn)和水水露點(diǎn)降降低以滿滿足管輸輸要求，，也是氣氣田集輸輸系統(tǒng)的的節(jié)能措措施之一一。12/28/202264第五節(jié)氣氣田天天然氣礦礦場(chǎng)分離離、井口口防凍和和污水處處理來(lái)自井場(chǎng)場(chǎng)裝置的的天然氣氣，經(jīng)過(guò)過(guò)脫液分分離器脫脫出其所所攜帶的的游離水水或/和和液烴以以及固體體雜質(zhì)后后，經(jīng)注注入水合合物抑制制劑，再再進(jìn)入氣氣-氣換換熱器與與低溫天天然氣換換熱后溫溫度下降降，然后后通過(guò)節(jié)節(jié)流閥產(chǎn)產(chǎn)生大差差壓節(jié)流流降壓，，溫度進(jìn)進(jìn)一步下下降并達(dá)達(dá)到所要要求的低低溫條件件。在此此條件下下天然氣氣中C5+組分大大部分被被冷凝下下來(lái)。C3和C4也有相當(dāng)當(dāng)一部分分稱為液液相溶于于液烴內(nèi)內(nèi)。所有有液相物物質(zhì)沉聚聚到分離離器底部部。低溫分離離器出來(lái)來(lái)的液體體，其中中包含有有抑制劑劑富液和和液烴。。此時(shí)所所獲得的的液烴是是不穩(wěn)定定的，因因?yàn)槠渲兄腥芙庥杏幸徊糠址旨淄楹秃鸵彝闅鈿怏w。為為了滿足足氣田礦礦場(chǎng)儲(chǔ)存存的要求求，故在在輸往液液烴加工工廠之前前需進(jìn)行行礦場(chǎng)穩(wěn)穩(wěn)定。穩(wěn)穩(wěn)定的方方法是降降低液烴烴的蒸氣氣壓以滿滿足儲(chǔ)存存要求。。12/28/202265第五節(jié)氣氣田天然氣氣礦場(chǎng)分離離、井口防防凍和污水水處理低溫分離器器的操作壓壓力系根據(jù)據(jù)集氣管線線的輸壓來(lái)來(lái)確定，操操作溫度則則根據(jù)天然然氣組成和和所要得到到的液烴組組分的回收收率來(lái)確定定。同時(shí)，，根據(jù)礦場(chǎng)場(chǎng)回收條件件和穩(wěn)定工工藝的特點(diǎn)點(diǎn)，確定低低分離器的的操作溫度度。低溫分離工工藝通常適適用于富氣氣的分離。。對(duì)于貧氣，，在通過(guò)氣氣-液平衡衡計(jì)算，表表明低溫分分離工藝對(duì)對(duì)液烴回收收具有經(jīng)濟(jì)濟(jì)價(jià)值時(shí)，，則應(yīng)采用用低溫分離離工藝。12/28/202266第五節(jié)氣氣田天然氣氣礦場(chǎng)分離離、井口防防凍和污水水處理二、井口防防凍工藝（1）國(guó)內(nèi)井口防凍即即是防止采采氣過(guò)程中中生成水合合物。一般氣井流流動(dòng)壓力高高、流動(dòng)溫溫度低，外外輸前節(jié)流流降壓會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生溫降，，在節(jié)流閥閥和輸氣管管道中生成成水合物堵堵塞管道，，影響正常常輸氣。防止水合物物生成有多多種方法，，較多采用的的是加熱法法，其次是是注入防凍凍劑（乙二二醇）法，，除此之外外還有井口口脫水法、、冷分離法法，脫水一一般應(yīng)在集集氣干線首首站進(jìn)行，，在井口脫脫水只適于于高產(chǎn)氣井井。冷分離離法是利用用節(jié)流降壓壓產(chǎn)生的溫溫降，使天天然氣中飽飽和水凝析析并利用分分離器除去去，然后在在分離器底底部加熱把把分離出的的水合物溶溶解后排出出，這種方方法適用于于高壓氣井井和高壓集集氣站。12/28/2022676812/28/2022第五節(jié)氣田田天然氣礦場(chǎng)場(chǎng)分離、井口口防凍和污水水處理（2）國(guó)外國(guó)外采用的防防凍工藝與國(guó)國(guó)內(nèi)使用的方方法相同。加加熱法多用水水套爐，美國(guó)國(guó)還使用直接接加熱器和催催化加熱器。。防凍劑法中中以噴注甲醇醇為最多，如如丹麥，波蘭蘭、美國(guó)、前前蘇聯(lián)等。美國(guó)早在50年代代初就采用電電動(dòng)化學(xué)品泵泵來(lái)調(diào)節(jié)甲醇醇注入量。前蘇聯(lián)建立了甲醇回回收裝置，奧奧倫堡氣田甲甲醇用量300t/d，，通過(guò)再生，，可回收60～70t／／d，并且研研究了降低甲甲醇消耗的技技術(shù)。注入泵泵不僅使用電電動(dòng)的，也較較多地使用天天然氣的壓力力，來(lái)驅(qū)動(dòng)泵泵工作，不需需要另外的動(dòng)動(dòng)力，達(dá)到自自動(dòng)注醇。加拿大的許多氣田井井口和集氣管管線都采用注注甲醇流程。。采用氣動(dòng)注注醇泵，氣源源是由處理廠廠返回各井的的凈化氣，其其注醇泵很小小巧，且有各各種形式。有有的產(chǎn)水量大大的氣井同時(shí)時(shí)采用注甲醇醇和加熱方法法來(lái)防止水合合物的生成。。12/28/2022686912/28/2022第五節(jié)氣田田天然氣礦場(chǎng)場(chǎng)分離、井口口防凍和污水水處理此外，加拿大野貓山山氣田、鬼河河氣田、Brazean氣田選用了熱水伴伴熱集氣管線線的方法獲得得了良好效果果，伴熱管在在低壓下操作作，即使熱水水加熱器一旦旦發(fā)生故障，，由于管四周周建立了溫度度場(chǎng)，管線也也不致馬上冰冰堵。鬼河氣氣田和Brazean氣氣田，不僅集集氣管線采用用伴熱管，由由于井下天然然氣溫度低，，還采用了井井下伴熱管流流程，以防止止天然氣在井井下產(chǎn)生冰堵堵。鬼河氣田田井下伴熱管管深610m，Brazean氣田田井下伴熱管管深達(dá)1000m，伴熱熱管設(shè)有止回回閥，回水從從油管隨天然然氣帶出。近近年來(lái)蘇聯(lián)還還研制了向井井筒和管道注注防凍劑的自自動(dòng)控制裝置置，能精確地地調(diào)節(jié)防凍劑劑的加入量，，降低了防凍凍劑的消耗量量，也增加了了天然氣輸送送的可靠性。。12/28/2022697012/28/2022第五節(jié)氣田田天然氣礦場(chǎng)場(chǎng)分離、井口口防凍和污水水處理目前國(guó)內(nèi)使用用的防凍工藝藝技術(shù)，與國(guó)國(guó)外基本一致致。但在裝備和控制技技術(shù)及能耗方方面還有較大的差差距。1）加熱防凍凍工藝上使用用的水套爐熱熱效率與國(guó)外外水平基本相相當(dāng)，而效率率的進(jìn)一步提提高受煙氣的的低溫腐蝕限限制。水套爐爐的熄火監(jiān)測(cè)測(cè)和溫度控制制技術(shù)有待配配套完善。2）防凍劑注注入工藝方面面，四川石油油設(shè)計(jì)院研制制了利用天然然氣作動(dòng)力的的注醇泵，但但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜雜，體積大，，還需進(jìn)一步步改進(jìn)。3）配套、完完善防凍劑的的回收技術(shù)和和降低防凍劑劑的消耗量。。12/28/2022707112/28/2022第五五節(jié)節(jié)氣氣田田天天然然氣氣礦礦場(chǎng)場(chǎng)分分離離、、井井口口防防凍凍和和污污水水處處理理三、、氣氣田田污污水水處處理理1.國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)隨著著氣氣田田的的開開發(fā)發(fā)，，氣氣田田污污水水逐逐年年增增加加。。處理理方方法法有有：：回注地層層、熬鹽鹽、向地地層滲透透、向大大氣中蒸蒸發(fā)等。?；刈⒌貙訉雍桶钧}鹽是解決氣氣田污水水出路的的主要途途徑。其其它方法法只能適適用于不不含硫或或C1含量很少少的氣田田水，對(duì)對(duì)環(huán)境也也存在不不同程度度的污染染，不是是解決問(wèn)問(wèn)題的根根本方法法。目前前各礦采采用回注注和熬鹽鹽的已比比較多。。12/28/2022717212/28/2022第五節(jié)氣氣田天天然氣礦礦場(chǎng)分離離、井口口防凍和和污水處處理威遠(yuǎn)氣田田鹵水除熬熬鹽外，，已有回回注鹵水水的淺井井17口口；現(xiàn)采采用自流流回注，，輸鹵水水干線33km，支線線57km，回回注鹵水水能力大大約為2500m3／d。1997年產(chǎn)水水量76.85×104m3/a，回回注量71×104m3/a，熬熬鹽量5.15×104m3/a。川西南礦礦區(qū)1997年產(chǎn)水水126.1××104m3/a，其其中回注注地層109.8×l04m3/a，回回注率87％，，熬鹽量量為13.4××l04m3/a。。12/28/2022727312/28/2022第五節(jié)節(jié)氣氣田天天然氣氣礦場(chǎng)場(chǎng)分離離、井井口防防凍和和污水水處理理五百梯梯氣田田開發(fā)發(fā)時(shí)，，污水水處理理同時(shí)時(shí)進(jìn)行行了設(shè)設(shè)計(jì)，，現(xiàn)已已建成成鄧1井污污水處處理站站，處處理規(guī)規(guī)模為為10m3/h。。采用用混凝沉沉淀、、除垢垢、殺殺菌、、二級(jí)級(jí)過(guò)濾濾、除除氧、、加壓壓回注注的氣田田水處處理回回注流流程，，具體指指標(biāo)如如下：：懸浮物物含量量（10mg／／l，，粒徑徑小于于10μm）；；水中氧氧含量量<0.05mg／／l；；細(xì)菌總總數(shù)<10000個(gè)個(gè)/l；；回注壓壓力10MPa。12/28/2022737412/28/2022第五節(jié)氣氣田天然氣氣礦場(chǎng)分離離、井口防防凍和污水水處理2.國(guó)國(guó)外國(guó)外對(duì)氣田田污水的處處理方法，，仍然是回回注和熬鹽鹽居多。國(guó)國(guó)外己有的的處理方法法中有電滲析法、、反滲透法法及蒸餾法法。這些方法法的共同點(diǎn)都是將鹵水經(jīng)過(guò)過(guò)淡化（或或濃縮）之之后，使絕絕大部分成成為可以排排放或重復(fù)復(fù)利用的““淡水”，，然后將剩剩余濃鹵水水再制鹽。美國(guó)CE-NATCO公司采采用雙向高速過(guò)過(guò)濾器來(lái)處理污水水。直徑為為3.6m的過(guò)濾器器，處理污污水量可達(dá)達(dá)2.9××104m3/d，濾后后效果好，，質(zhì)量高。。含油污水水不用化學(xué)學(xué)劑處理時(shí)時(shí)，粒徑>2μm的的顆粒脫除除率＞90%，經(jīng)化化學(xué)處理后后的水，粒粒徑>1μμm的顆粒粒脫除率可可達(dá)98％％。整套裝裝置采用程程序自動(dòng)控控制調(diào)節(jié)，，不需人操操作。污水除油美美國(guó)普遍采采用浮選器。12/28/2022747512/28/2022第五五節(jié)節(jié)氣氣田田天天然然氣氣礦礦場(chǎng)場(chǎng)分分離離、、井井口口防防凍凍和和污污水水處處理理加拿拿大大的的大大部部分分氣氣田田都都有有污水水回回注注站站。野貓貓山山氣氣田田專門門打打了了一一口口深深3000m的的污污水水回回注注井井，，該該井井距距天天然然氣氣處處理理廠廠約約8km，，各各井井匯匯集集到到處處理理廠廠的的污污水水，，通通過(guò)過(guò)管管線線用用泵泵打打入入回回注注站站的的儲(chǔ)儲(chǔ)罐罐。。進(jìn)進(jìn)儲(chǔ)儲(chǔ)罐罐前前設(shè)設(shè)有有內(nèi)內(nèi)芯芯為為泡泡沫沫管管的的過(guò)過(guò)濾濾器器，，一一般般每每月月?lián)Q換濾濾芯芯3～～5次次，，在在處處理理廠廠發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)回回注注廠廠壓壓力力升升高高，，說(shuō)說(shuō)明明濾濾芯芯堵堵塞塞，，就就派派人人去去回回注注站站更更換換。。儲(chǔ)儲(chǔ)罐罐設(shè)設(shè)有有計(jì)計(jì)量量表表，，上上、、下下液液位位控控制制，，當(dāng)當(dāng)液液位位升升到到上上位位時(shí)時(shí)，，自自動(dòng)動(dòng)打打開開注注入入泵泵，，液液位位回回到到下下位位時(shí)時(shí)，，自自動(dòng)動(dòng)關(guān)關(guān)閉閉注注入入泵泵。。最最大大注注