油气集输系统的工作内容

作者:九州体育 发布时间:2020-06-12 19:38

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  李凌峰 石油工程学院 电话: 邮箱: 本课程其作用为了拓宽专业基础知识 和技术应用范围,通过学习油气田中的油 气集输理论知识,培养学生综合应用所学 的基础理论和技术,进行油气集输系统设 计及生产管理的科学方法。 绪论 课程主要内容 ? 油气集输在油气田开发中 的地位和任务 ? 油气集输系统的工作内容 和建设特点 ? 油气集输流程 ? 气田集气系统 ? 【教学目的】 使学生了解油气集输在油气田开发中的地位和任 务;油气集输系统的工作内容;油气集输流程; 各个流程特点、适用条件;选择流程的依据和原 则等知识。 ? 【重点难点】 教学的重点是油气集输系统的工作内容,油气集 输流程。难点是油气集输各个具体流程的特点以 及适用条件,如何使学生利用所学知识进行集输 流程的选择,激发学生学好本门课程的积极性。 一、油气集输在油气田开发中 的地位和任务 油(气)田开发包括油藏工程、钻采工程、油( 气)田地面工程。 油藏工程研究待开发油田的油藏类型、预测 储量和产能、确定油田的生产规模和开发方式; 钻采工程研究钻井、完井工艺及油田开采工 艺; 地面工程包括油气集输与油气矿场加工(以 下简称油气集输)、油田采出水处理、供排水、注 水(注气、注汽、注聚)、供电、通讯、道路、消 防等与油田生产密切相关的各个系统。 石油开采 石 油 储 存 石油运输 石 油 加 工 油气集输系统的功能是:将分散在油田各处的 油井产物加以收集;分离成原油、伴生天然气和采出 水;进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品( 原油、天然气、液化石油气和天然汽油)以及这些商 品的储存和外输。 同时油气集输系统还为油藏工程提供分析油藏 动态的基础信息,如:各井油气水产量、气油比、气 液比、井的油压(油管压力)和回压(井出油管线起点压 力)、井流温度等参数及随生产延续各种参数的变化 情况等。 二、油气集输系统的工作内容 和建设特点 油气集输的主要工作内容包括: ? 油井计量 ? 集油 ? 集气 ? 油气水分离 ? 原油处理(脱水) ? 原油稳定 ? 原油储存 ? 天然气净化 ? 天然气凝液回收 ? 凝液储存 ? 采出水处理 油田开发和建设是分阶段实施的。油田开发 面积和油井的数量会不断增加,因而油气集输系 统也必须分期建设。同时已投产油区的生产又是 动态的,随开采时间的延续,油井产物中水含率 、携砂量会逐渐增高,采油量、气油比逐年下降 ,原来的自喷井变为间歇自喷或改为抽油井,油 井的采油层系也可能发生调整,有的生产井可能 转为注水井等,这就要求油气集输系统做出相应 的调整以适应油田生产的动态变化。 三、油气集输流程 集输流程通常由油气收集、加工处理、输送和 储存等环节组成。油田集中处理站的主要功能是将 各井所产原油进行脱水、稳定,生产出商品原油的 场地。从油井到集中处理的流程称集油流程,从集 中处理站到矿场油库的流程称输油流程。 (一)集油流程 国内外的集油流程大体分为三类。 (1)单井计量、单井分离流程 (2)计量站集油流程 (3)多井串联集油流程 计量站集油系统 多井串联集油系统 我国对集油流程的划分: ? 1.按集油加热方式 ? 2.按集油管网形态 ? 3.按通往油井的管线.按集油系统的布站级数 ? 5.按流程的密闭性 ? 1.按集油加热方式 油井至计量站出油管线的加热方式有:不加热 、在井场加热后井流进入出油管线、热伴随(热水 、蒸汽)、掺输(掺热水、掺热油、掺蒸汽)等,相应 将集油流程命名为不加热集油流程、井场加热流程 、热水伴热流程、蒸汽伴热流程、掺热水集油流程 、掺热油集油流程、掺蒸汽集油流程等。 ? 2.按集油管网形态 集油管网形态分别有树枝状集油流程、辐射状 集油流程、环状集油流程和多井串联集油流程等。 ? 3.按通往油井的管线数量 按通往每口油井的管线数量,分别有单管流程 、双管流程和三管流程等。 ? 4.按集油系统的布站级数 在油井井口到集中处理站之间有不同级数的站场 ,流程内只有集中处理站的称一级布站,有计量站和 集中处理站的称二级布站,三级布站有计量站、接转 站(为井流液相增压的站场)和集中处理站。 “一级半布站”是在集中处理站之外,布置若干 选井点,选井点仅设分井计量用的选井阀组,不设计 量分离器和计量仪表。如我国的宁海油田,苏丹的穆 格兰得油田等都采用这种流程。 ? 5.按流程的密闭性 有开式集油流程和密闭集油流程之分。在集 中处理站进行原油稳定工艺前,原油通过常压储 罐(立式固定顶储罐),这种流程称开式流程。因 为常压储罐不能避免原油的工作损耗(大呼吸)、 呼吸损耗(小呼吸)和闪蒸损耗,原油中大量易挥 发组分将逸人大气。开式流程不仅污染环境还影 响油田产品的数量和质量,故集油流程应采用密 闭流程。 事实上,各油田的具体流程常是上述几种流 程的组合。 (二)各集油流程的特点及适用条件 ? 1.不加热集油流程 这种流程适用于油井井口剩余能量(压力、温度)较高 ,粘度和倾点低、流动性能好的原油,或单井产量大、 原油水含率高的场合。与加热流程相比,这种流程节能 、建设费用和运行费用都较低。 ? 2.加热集油流程 加热流程适用于倾点和粘度较高的石蜡基原油,有 较高的单井油气产量,井口出油温度或管线输送温度低于 原油倾点。 ? 3.掺热水(热油)集油流程 掺热水流程适用于油井产量较小、原油粘度大、井 口出油温度较低的情况。当掺水(油)量调整合理时,生产安 全可靠,操作管理方便。 ? 4.热水、蒸汽伴热集油流程 三管热水伴热集油流程 1— 计 量 、 生 产 分 离 器 ; 2— 除 油 分 离 器 ; 3— 缓 冲 罐 ; 4—输油泵;5、8—加热炉;6—缓冲水罐;7—循水泵 热水伴热集油流程的优点是:通过管道换热,间 接地为油井出油管线提供热能,流程的安全性较好; 热水不掺入井口出油管线内,油井计量比较准确。缺 点是:投资大、钢材消耗多、热效率低。 蒸汽伴热集油流程除具有热水伴热集油流程相同 的优点外,还可节省部分钢材和建设投资。但由于不 回收废蒸汽和冷凝水,使锅炉用水量增大、水处理费 用上升、锅炉结垢严重、热效率低、寿命短以及蒸汽 管线容易腐蚀穿孔等,使流程的建设和经营费用都较 高。除非特殊需要,一般不推荐采用这种流程。 ? 5.多井串联集油流程 此流程也称为萨尔图集油流程。该流程的钢 材耗量少,建设速度和投产见效快,极适合大庆油 田开发早期的国内条件。但流程的计量点、加热点 多而分散,不便于操作管理和自动化的实施;多口 油井串联,各井的生产相互干扰、流程适应能力差 并不便于调整和改造。流程也不适合地质条件复杂 、断层多、各油井压力、产量相差较大的油田。 多井串联集油流程 1—计量分离器和水套加热炉联合装置;2 —分气包 ; 3 —加热炉;4—油井 ? 6.环形集油流程 流程适用于油井密度大,产量低,井流需要加热输 送的低产油田且电力供应较充足的地方。 环形集油流程 1—分离缓冲罐;2—油水增压泵;3—加热缓冲水罐; 4—掺水泵 ? 7.简易橇装集油流程 流程适合于气油比小、产量小井区的集油工作,油田的 开发难度大、油井产量低、生产成本高,或处于边开发、边 生产阶段。 简易橇装集油流程 1—潜油泵;2—储 油箱;3—计量箱; 4—加热盘管;5— 高低液位控制装置 ;6—收球过滤网; 7—电磁阀 (三)选择流程的依据和原则 ? 1.选择依据 ? (1)集输流程的选择应以确定的油气储量、油藏工程和 采油工程方案为基础。 ? (2)油气物性。 ? (3)油田的布井方式、驱油方式和采油方式以及开发过 程中预期的井网调整及驱油方式和采油工艺的变化等 。 ? (4)油田所处的地理位置、气象、水文、工程地质、地 震烈度等自然条件以及油田所在地的工农业发展情况 、交通运输、电力通讯、居民点和配套设施分布等社 会条件。 ? (5)已开发类似油田的成功经验和失败教训。 ? 2.选择原则 ? (1)满足油田开发和开采的要求。 ? (2)满足油田开发、开采设计调整的要求和适应油田 生产动态变化的要求。 ? (3)贯彻节约能源原则。 ? (4)充分利用油气资源。 ? (5)贯彻“少投入,多产出”,提高经济效益的原则 。 ? (四)油田类型和集输流程的关系 ? 1.整装注水开发油田 油藏完整并连片、面积较大的油田称整装油田,常采 用注水开发。整装油田的典型代表为大庆油田。 ? 2.复杂断块和分散小油田 复杂断块油田面积小、分散,投资开发风险大,一般 采用边勘探、边生产的滚动开发建设方式。 如华北和江苏油田的一些零散井,则采用了定期开井 ,油罐车收油、拉油方式收集原油。大庆外围和吉林油 田的低产井采用车载式捞油装置直接从井筒内提捞原油 ,尽量减少地面建设费用。 ? 3.低渗透油田 低渗透油田指低产、低丰度(丰度系指石油在岩 石孔隙内的丰富程度)、渗透率低的油田。低渗透油 田的探明储量约占我国石油总探明储量的22%。 (1)安塞油田的集输流程的特点归结为“单、短、 简、小、串”。 (2)靖安油田在安塞油田流程经验的基础上,在集 油半径过长的井口、井组或干线上配置简易增压装置 进一步降低建设投资。 ? 4.稠油热力开采油田 我国将稠油定义为:50℃时?50 ≥400mPa.s、 20℃时密度 ?20 ≥0.9161 g/cm3的原油。稠油在我国 原油总产量中约占10%。 ? 5.滩海油田 渤海湾区域滩海的特点是:海床坡度平缓,淤 泥层厚,土壤承载力低,潮差大,冬季有浮冰,近 岸有冰堤。在该区域内的油藏大部分是陆上构造的 延伸,油气富集程度较低。 四、气田集气系统 气田集输系统的功能: 收集各气井井流,并进行必要的净化、加工处理使之 成为商品天然气及气田副产品(液化石油气、稳定轻烃、硫 磺等)。同时气田集输系统还提供气藏动态基础信息,如: 各井的压力、温度、天然气和凝析液产量、气体组分变化 等。 与油田集输系统不同的是: ①气藏压力一般较高; ②从气藏至用户,气体处在同一高压、密闭的水力系 统内; ③防止水合物形成是集气系统的重要工作; ④气田气与油田伴生气的组成不同,气体处理厂的主 要求的业天务然为气脱。出H2S和CO2等酸性气体,生产出符合质量要 集气系统主要由气井井场、集气站、天然气处理厂及 其间相连的管线组成,井场与集气站的连接形式为“放射 状”、“树枝状”和“环状”集气管网。 “放射状”集气系统 1—井场;2—采气管线—集气支线—天然气处理厂 树枝状和环状集气管网 ? 1.井场 气井井场 1—气井;2—采气树针形阀;3、5—加热炉;4—一级节流阀; 6—二级节流阀;7—温度计 ? 2.集气站 多井集气站 1—加热炉;2—节漉阀;3—三相分离器;4—孔板流量计; 5—液体流量计


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