油田地面設(shè)備課件

1、油田地面設(shè)備一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù) 主要介紹石油天然氣集輸領(lǐng)域的專(zhuān)用設(shè)備。 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解石油、天然氣集輸過(guò)程中使用的設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)組成、工作原理、相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。 二、課程主要內(nèi)容與要求1、概述2、油氣集輸常用設(shè)備3、加熱換熱設(shè)備4、脫硫設(shè)備5、輸送設(shè)備6、儲(chǔ)存設(shè)備7、測(cè)量?jī)x表及控制系統(tǒng)8、油氣地面工程施工與設(shè)備9、污水處理設(shè)備10、防腐及隔熱11、海洋油氣集輸 第一章 概述機(jī)電工程學(xué)院1.原油密閉集輸技術(shù)原油密閉集輸：指原油從井口經(jīng)接轉(zhuǎn)站到聯(lián)合站，不經(jīng)過(guò)任何開(kāi)式設(shè)備，整個(gè)原油集輸處理過(guò)程均密閉進(jìn)行，直到產(chǎn)出穩(wěn)定的原油。實(shí)現(xiàn)密閉流程的主要措施有三項(xiàng)： 一是在接轉(zhuǎn)站采用承壓式密

2、閉緩沖罐； 二是在聯(lián)合站采用壓力容器脫水； 三是增加原油穩(wěn)定裝置。集輸過(guò)程密閉運(yùn)行后，油氣損耗一般不超過(guò)0.5，提高了經(jīng)濟(jì)效益和管理水平，減少了環(huán)境污染。一、油田地面工程技術(shù)現(xiàn)狀 近年來(lái)為實(shí)現(xiàn)流程密閉，簡(jiǎn)化工藝，各油田研制出一批新型多功能處理裝置； 大慶油田研制的具有氣液分離、游離水沉降脫除、原油加熱、電脫水、油水緩沖功能的“五合一”裝置，適應(yīng)原油含水1095，熱效率達(dá)85，節(jié)省投資38； 吉林油田在接轉(zhuǎn)站采用具有分離、脫水、緩沖功能的“三合一”裝置，分離出天然氣和摻輸水，含水原油直接外輸，實(shí)現(xiàn)了密閉且流程短的集輸工藝。 原油穩(wěn)定技術(shù)：原油密閉集輸技術(shù)的一項(xiàng)必不可少的配套技術(shù)，通過(guò)負(fù)壓、加溫、

3、蒸餾和大罐抽氣等多種方式，回收原油中易揮發(fā)的輕質(zhì)組分，從而降低原油的飽和蒸汽壓，減少在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的揮發(fā)損耗，達(dá)到原油穩(wěn)定的目的。早期原油穩(wěn)定采用負(fù)壓閃蒸，但由于國(guó)產(chǎn)負(fù)壓螺桿壓縮機(jī)故障率高，而引進(jìn)價(jià)格昂貴，現(xiàn)已較少采用；正壓加熱閃蒸具有設(shè)備少、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到較多的采用；對(duì)于輕組分含量高，或有特殊要求的情況，可采用蒸餾穩(wěn)定；大罐抽氣技術(shù)充分利用了原有的脫水設(shè)施，用壓縮機(jī)把儲(chǔ)罐中的烴蒸汽抽出進(jìn)行回收處理，在長(zhǎng)慶、塔里木、勝利等油田已得到應(yīng)用。2.原油穩(wěn)定技術(shù) 為了降低原油集輸過(guò)程中的能耗，許多油田早在20世紀(jì)70年代后期就進(jìn)行了常溫集輸技術(shù)研究， 到80年代初期

4、，長(zhǎng)慶油田已取得了很好的效果，實(shí)現(xiàn)了在低于原油凝固點(diǎn)的溫度下集輸。之后常溫集輸技術(shù)很快推廣到全國(guó)的許多油田，成為油田地面生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能降耗的一項(xiàng)重要措施。 吐哈油田自開(kāi)發(fā)以來(lái)，一直采用投球清蠟、兩級(jí)布站的工藝流程，實(shí)現(xiàn)了原油常溫集輸，噸油集輸自耗氣小于10m3，與三管伴熱流程相比降低能耗60%以上。4.原油常溫集輸技術(shù) 油田進(jìn)入高含水期生產(chǎn)后，進(jìn)行預(yù)脫水的目的在于及時(shí)分出原油中的大量游離水，節(jié)省集輸過(guò)程中的能耗，使原油含水達(dá)30左右再進(jìn)入電脫水器，處理成合格原油。 遼河油田針對(duì)原油高含水期，大部分污水已從油中游離的實(shí)際情況，研制出一種凈水劑，用于原油預(yù)脫水，大面積推廣應(yīng)用，取得了十分突出的節(jié)能效

5、果。 該技術(shù)具有運(yùn)行成本低、出水水質(zhì)高、凈化油質(zhì)量好、運(yùn)行安全可靠、管理方便、運(yùn)行平穩(wěn)和改造費(fèi)用低等特點(diǎn)。5.原油預(yù)脫水技術(shù) 污水處理技術(shù)發(fā)展快，開(kāi)發(fā)了不同類(lèi)型的處理工藝流程和污水處理設(shè)備，根據(jù)不同的水質(zhì)特點(diǎn)和凈化要求，大致可分為重力式收油、沉降、過(guò)濾流程，壓力式聚結(jié)沉降分離、過(guò)濾流程，以及浮選式除油凈化、過(guò)濾流程三種。 對(duì)于低滲透油田或給注汽鍋爐供水時(shí)，采取精細(xì)過(guò)濾和水質(zhì)深度處理軟化工藝。6.含油污水處理技術(shù)注水系統(tǒng)耗能高，節(jié)能潛力大，通常采取優(yōu)化機(jī)泵選型、注水泵電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、優(yōu)化注水管網(wǎng)等措施。注水泵變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)電明顯，在大慶杏南油田和杏北油田采用變頻調(diào)速和仿真優(yōu)化技術(shù)，可使注水單耗降

6、低3左右；長(zhǎng)慶油田注水流程在單干管、小支線注水活動(dòng)洗井的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新發(fā)展了單干管小支線多井配水流程、小站直接配注流程、單井閥組串聯(lián)配注流程及樹(shù)枝狀串管配注流程等；新疆油田通過(guò)采取更換低效注水泵、實(shí)施分壓注水工藝及小區(qū)塊注水采用水平泵等，使油田注水系統(tǒng)效率從1999年的14.1%，提高到2002年的36.7%。7.注水系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)稠油具有密度大、黏度高、流動(dòng)困難的特點(diǎn)，地面系統(tǒng)抓住一個(gè)“熱”字，主攻一個(gè)“稠”，字，在節(jié)省投資、減少能耗的前提下利用好熱能，降低原油黏度，順利地實(shí)現(xiàn)稠油的集輸、處理和外輸。新疆油田普遍采用了“集中供熱、單管注汽采油、小管伴熱摻汽、小站計(jì)量接轉(zhuǎn)、大站集中處理”的地面

7、工藝模式。遼河油田則普遍采用“分散供熱、摻稀油降粘”的工藝模式。8.稠油熱采工藝技術(shù)針對(duì)渤海灣灘海海床平坦、淤泥層厚，以及潮差大等特點(diǎn)，探索出了一套符合生產(chǎn)實(shí)際的工程技術(shù)。在水深淺于1m的近岸區(qū)域，修建堤路，沿路建沙石平臺(tái)，在平臺(tái)上鉆叢式井，各種管線沿堤敷設(shè)，與陸上生產(chǎn)系統(tǒng)相連接；在極淺海區(qū)域，采用淺吃水鉆井平臺(tái)鉆叢式井或大斜度井，建設(shè)簡(jiǎn)易采油平臺(tái)，用淺海工作船運(yùn)油。對(duì)于規(guī)模較大的連片油田，建叢式井采油平臺(tái)和中心處理平臺(tái)，原油經(jīng)海底管線集輸?shù)街行钠脚_(tái)處理后管輸上岸。9.灘海油田工程技術(shù) 在引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，形成了以保持注入液粘度為核心，以聚合物配制站和

8、注入站為主體的聚合物配注工藝技術(shù)，采用“集中配制、分散注入”方式，適應(yīng)了油田大面積聚合物驅(qū)的需要，實(shí)現(xiàn)了配注設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。10.注聚合物驅(qū)工藝技術(shù) 根據(jù)不同的地區(qū)條件和使用要求，中國(guó)的天然氣脫水采用了不同的方法，其中以二甘醇(DEG)法和三甘醇(TEG)法比較普遍，四川氣田還建成了分子篩脫水裝置、硅膠分子篩復(fù)合床天然氣脫水裝置，進(jìn)行天然氣的深度脫水。 目前，國(guó)內(nèi)采用的TEG脫水工藝，干氣含水量和TEG消耗量等指標(biāo)都達(dá)到了引進(jìn)裝置的水平，脫水工藝達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。11.天然氣脫水技術(shù) 從氣田地層中開(kāi)采出來(lái)的天然氣，在其組成、壓力和溫度條件下，將形成油氣共存的混合物，含有液體(游離水或地層水、凝

9、析油)和固體物質(zhì)(巖屑、腐蝕物以及酸化殘留物)。 天然氣分離技術(shù)有氣液分離和機(jī)械分離兩種，盡管各種分離設(shè)備的名稱(chēng)不同，形狀各異，但都是為了一個(gè)基本的目的從氣流中分離掉液體和固體。13. 天然氣分離技術(shù) 油氣田自動(dòng)化技術(shù)的主要功能和作用是連續(xù)不斷地對(duì)油氣田生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、傳輸、計(jì)算、分析、顯示和儲(chǔ)存，以實(shí)現(xiàn)油氣田的連續(xù)生產(chǎn)并保證產(chǎn)品質(zhì)量。 采用了以SCADA系統(tǒng)為代表的自動(dòng)化技術(shù)，它由遠(yuǎn)程終端(RTU)、主控計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備為主體組成，實(shí)現(xiàn)了油氣井、計(jì)量站、集氣站和邊遠(yuǎn)地區(qū)等站、點(diǎn)的無(wú)人值守，減少了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作人員，并使油氣田生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化運(yùn)行。14. 油氣田自動(dòng)化技術(shù)油氣井計(jì)量方

10、式和精度有了質(zhì)的飛躍，從早期傳統(tǒng)的玻璃管量油，發(fā)展了兩相三組分計(jì)量、三相分離計(jì)量等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)計(jì)量，開(kāi)發(fā)了便攜式液面恢復(fù)產(chǎn)量測(cè)試儀和功圖量液儀，不分離計(jì)量技術(shù)在國(guó)內(nèi)也得到了應(yīng)用。天然氣計(jì)量?jī)x表的種類(lèi)很多，常用的有標(biāo)準(zhǔn)孔板、渦輪流量計(jì)、羅茨流量計(jì)及旋葉式流量計(jì)等，近年來(lái)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)了超聲波流量計(jì)，它具有精度高、量程寬等優(yōu)點(diǎn)，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。16. 油氣計(jì)量技術(shù)加熱爐是油氣集輸處理系統(tǒng)不可缺少的設(shè)備，近年來(lái)加大了研制和篩選的力度，開(kāi)發(fā)了井口加熱爐、計(jì)量站水套爐、火筒爐及熱管爐等產(chǎn)品，加熱爐效率不斷提高。中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司結(jié)合油田井口加熱工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新型的QGL型橇裝式井

11、口加熱爐。采用了火焰自動(dòng)監(jiān)測(cè)和熄火保護(hù)系統(tǒng)，具有燃?xì)鈮毫ψ詣?dòng)調(diào)節(jié)、安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、防盜功能強(qiáng)等特點(diǎn)，比常規(guī)井口加熱爐效率高30以上。該加熱爐已在青海、華北油田推廣使用，效果較好。17. 油氣田熱工技術(shù) 近年來(lái)在油氣田地面建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，采用總體規(guī)劃合理布局的優(yōu)化技術(shù)，結(jié)合地下與地面的綜合研究成果，采用新型的地面建設(shè)方案優(yōu)化軟件，對(duì)骨架工程采取合并、停運(yùn)、改造等措施，縮減站點(diǎn)數(shù)量，逐步形成了一套行之有效的調(diào)整改造模式和技術(shù)措施，降低了投資，提高了效率。18. 地面工藝優(yōu)化和簡(jiǎn)化技術(shù) 隨著油氣田開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步發(fā)展及國(guó)家對(duì)油氣需求的快速增長(zhǎng)，我國(guó)油氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)的難度在加大，主要表現(xiàn)在：油氣田建設(shè)的

12、地質(zhì)和地面條件日趨復(fù)雜化，地面工程建設(shè)的投資和難度在加大；老油氣田調(diào)整和維護(hù)工程量不斷加大，擴(kuò)大三次采油規(guī)模給地面工程提出了新的課題；環(huán)境保護(hù)對(duì)采出水的處理和利用要求更加嚴(yán)格，高壓、高含硫氣田開(kāi)發(fā)迫切需要地面工藝的技術(shù)支持等。二、油田地面工程技術(shù)發(fā)展方向高含水油田仍是今后一個(gè)時(shí)期原油生產(chǎn)的主力，圍繞節(jié)能降耗、降低運(yùn)行成本、提高效益這一中心工作；重點(diǎn)開(kāi)展常溫集輸、常溫預(yù)脫水、常溫污水處理方面的技術(shù)研究，要把工藝、設(shè)備和藥劑三者作為不可分割的有機(jī)整體系統(tǒng)攻關(guān)。1.高含水油田地面工程技術(shù)高含水油田地面工程技術(shù)應(yīng)著重研究的方向包括：1）高含水油田原油集輸處理及配套技術(shù)研究；2）高含水油田集輸流程優(yōu)化與

13、簡(jiǎn)化研究；3）高含水油田常溫集輸技術(shù)及邊界條件研究；4）高含水油田低溫高效含油污水處理工藝技術(shù)研究5）高含水油田原油低溫脫水技術(shù)研究；6）高含水油田集輸處理節(jié)能降耗工藝技術(shù)研究；7）三次采油地面工程配套技術(shù)研究；8）含聚合物原油高效脫水技術(shù)研究；9）含聚合物污水快速處理技術(shù)研究；10）油井及集輸系統(tǒng)多效劑(破乳、降粘、緩蝕、阻垢)研究；11）老油田調(diào)整改造整體方案優(yōu)化研究。2.低滲透油田和小斷塊油田地面工程技術(shù)低滲透油田和小斷塊油田是今后新建產(chǎn)能的重點(diǎn)，如何實(shí)現(xiàn)地面工藝簡(jiǎn)化、降低投資是開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。低滲透油田的建設(shè)和研究應(yīng)以“簡(jiǎn)、串、活”為發(fā)展方向，“簡(jiǎn)”，就是簡(jiǎn)化流程，因陋就簡(jiǎn)，打破常規(guī)不搞系

14、統(tǒng)配套；“串”，就產(chǎn)油井、閥組串接；“活”，就是活動(dòng)車(chē)洗井，活動(dòng)車(chē)計(jì)量，盡可能不建計(jì)量站。 低滲透油田和小斷塊油田地面工程技術(shù)應(yīng)著重研究的方向包括：1）低滲透油田集輸流程與布局優(yōu)化研究；2）低滲透油田高效多功能油氣處理技術(shù)研究；3）低滲透油田單井計(jì)量簡(jiǎn)化技術(shù)研究；4）小斷塊油田集輸工藝簡(jiǎn)化技術(shù)研究；5) 小斷塊油田單井與多井拉油站工藝優(yōu)化研究；6) 小斷塊油田井口加熱設(shè)備和技術(shù)研究；7) 污水處理精細(xì)過(guò)濾工藝技術(shù)研究；8) 注水流程優(yōu)化與提高系統(tǒng)效率技術(shù)研究。3.稠油開(kāi)采后期和特稠油油田地面工程技術(shù) 針對(duì)稠油開(kāi)采后期和特稠油油田開(kāi)發(fā)的新情況，地面集輸處理系統(tǒng)面臨著很大的困難和挑戰(zhàn)，研究的關(guān)鍵是

15、熱能的綜合利用：一是保溫材料和施工技術(shù)；二是推廣和運(yùn)用自控技術(shù)提高蒸汽干度；三是污水處理回注，實(shí)現(xiàn)熱能的重復(fù)利用。 稠油開(kāi)采后期和特稠油油田地面工程技術(shù)應(yīng)著重研究的方向包括： 稠油油田集輸流程優(yōu)化與簡(jiǎn)化研究； 超稠油高效集輸及處理技術(shù)研究； 稠油油田井口旋流除砂工藝及設(shè)備研究； 稠油污水與污泥處理與回用技術(shù)研究； 稠油油田集輸系統(tǒng)熱能綜合利用技術(shù)研究；含環(huán)烷酸稠油處理及配套技術(shù)研究； 稠油油田單井連續(xù)自動(dòng)計(jì)量技術(shù)研究； 稠油裂化降粘及配套技術(shù)研究； 提高蒸汽干度及地面工藝配套技術(shù)研究。遼河、大港、冀東等灘海油田的開(kāi)發(fā)規(guī)模逐步擴(kuò)大，對(duì)灘海油田海洋工程技術(shù)提出了迫切需求，重點(diǎn)是開(kāi)展輕型平臺(tái)的技術(shù)研

16、究，在種類(lèi)、規(guī)模和功能上實(shí)現(xiàn)新的突破；開(kāi)展適合灘海條件的油氣集輸、處理、計(jì)量技術(shù)和設(shè)備研究，重點(diǎn)突破。4. 灘海油田地面工程技術(shù)灘海油田地面工程技術(shù)應(yīng)著重研究的方向包括： 灘海油田新型低價(jià)輕型平臺(tái)建設(shè)技術(shù)研究； 灘海油田多相混輸及配套技術(shù)研究； 灘海油田單井不分離計(jì)量技術(shù)研究； 灘海油田環(huán)境保護(hù)及區(qū)域安全配套技術(shù)研究； 灘海油田油氣集輸系統(tǒng)流程與布局簡(jiǎn)化技術(shù)研究； 灘海油田油氣處理工藝優(yōu)化技術(shù)研究。針對(duì)近年來(lái)氣田類(lèi)型多樣化，高壓力、高含硫、低壓低產(chǎn)及含凝析油的實(shí)際，如何實(shí)現(xiàn)大型氣田開(kāi)發(fā)建設(shè)的高水平、高效益，關(guān)鍵是解決好高壓集輸和高含硫氣凈化的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，優(yōu)化集輸工藝及高含硫天然氣凈化技術(shù)和適

17、合高壓、高含硫要求的材料和設(shè)備，研究CO2腐蝕規(guī)律及防治措施。5. 氣田地面工程技術(shù)氣田地面工程技術(shù)應(yīng)著重研究的方向包括： 高含硫天然氣集輸系統(tǒng)流程優(yōu)化研究； 低壓低產(chǎn)氣田集輸及處理流程簡(jiǎn)化技術(shù)研究； 高含硫天然氣腐蝕規(guī)律及防腐技術(shù)研究； 高碳硫比天然氣腐蝕規(guī)律及防腐技術(shù)研究； 高強(qiáng)度輸送管防止應(yīng)力破裂及氫致開(kāi)裂技術(shù)研究；高壓氣田低溫分離實(shí)現(xiàn)于氣輸送技術(shù)研究； 高壓高含硫濕氣輸送技術(shù)研究； 氣田集輸系統(tǒng)安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)技術(shù)研究； 高壓井口自動(dòng)采氣調(diào)壓系統(tǒng)技術(shù)研究； 高含硫天然氣凈化及新型脫硫溶劑技術(shù)研究。在油氣集輸工藝過(guò)程中，可得到的油田產(chǎn)品有：出礦原油、天然氣、液化石油氣和穩(wěn)定輕烴等。其質(zhì)量要

18、求分別見(jiàn) SY7513-88、SY7514-88、GB9052.1-88、GB9053-88。第二節(jié) 原油、天然氣的性質(zhì)及技術(shù)指標(biāo) 天然石油：原油是從地下儲(chǔ)油層中開(kāi)采出來(lái)的油狀碳?xì)浠衔锟扇家后w。其顏色大部分呈黑色，也有少部分為暗綠色、褐色、黃色或無(wú)色；其相對(duì)密度大多介于0.800.98g/cm3之間，也有的大于1.02或低于0.71；其常溫下的流動(dòng)性差別較大，如50時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度有的只有1.46mm2/s，有的卻高達(dá)2.392mm2/s。由于原油大都含有一定量的硫化物，所以大都具有一定的刺激性氣味。原油主要由C和H兩種元素組成，其中含有83%87%的C元素、11%14%的H元素。另外含有1%4

19、%的O、N、S等少量元素和Fe、Cu、P、Si等多種微量元素。一、原油1.原油的基本性質(zhì)原油是一種很復(fù)雜的碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮浠衔锏慕M成可分為烴類(lèi)化合物和非烴類(lèi)化合物兩大類(lèi)。烴類(lèi)化合物以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等飽和烴為主，同時(shí)含有少量的烯烴、炔烴等不飽和烴。另外還含有一定量的石蠟等。非烴類(lèi)化合物主要包括含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等。2.原油的質(zhì)量技術(shù)要求出礦原油是指經(jīng)集輸工藝過(guò)程處理后，達(dá)到外輸質(zhì)量要求的原油，其質(zhì)量技術(shù)要求見(jiàn)下表1-2。 其中，原油類(lèi)別是按常壓沸點(diǎn)250275和395425兩個(gè)關(guān)鍵溜分的密度來(lái)確定，見(jiàn)表1-3。天然氣是從油氣藏中開(kāi)采出來(lái)的一種可燃?xì)怏w。

20、根據(jù)產(chǎn)地和開(kāi)采方法的不同，天然氣一般可分為氣田氣和油田伴生氣兩類(lèi)。氣田氣是指從氣田開(kāi)采出來(lái)的天然氣，其甲烷（CH4）的體積含量達(dá)90%以上。油田伴生氣是指從油田中隨原油一起開(kāi)采出來(lái)的可燃?xì)怏w，其甲烷的含蠟比氣田低，一般在80%90%之間。二、天然氣1.天然氣的分類(lèi)與組成在工程中，常將甲烷含量高于90%、天然汽油（戊烷以上的組分）含量低于10ml/m3的天然氣稱(chēng)為干氣或貧氣；甲烷含量低于90%、天然汽油（戊烷以上的組分）含量高于10ml/m3的天然氣稱(chēng)為濕氣或富氣。由此可知，氣田一般為干氣，油田伴生氣大都為濕氣。天然氣中除含有甲烷、乙烷、丙烷等烴類(lèi)組分外，還常含有CO2、H2S、N2以及水蒸氣等

21、多種非烴類(lèi)化合物組分。氣田氣和油田氣經(jīng)脫水和脫酸性氣體等凈化處理后得到天然氣，其質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，見(jiàn)表1-4。2.天然氣的質(zhì)量技術(shù)要求液化石油氣是輕烴回收的產(chǎn)品之一，其主要成分是丙烷和丁烷。根據(jù)組分的不同，液化石油氣可分為商品丙烷，商品丁烷，商品丙、丁烷混合物三類(lèi)，其中商品丙、丁烷混合物又可分為通用、冬用、夏用三種。按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液化石油氣的質(zhì)量技術(shù)要求見(jiàn)表1-5。三、液化石油氣穩(wěn)定輕烴是輕烴回收的另一產(chǎn)品，俗稱(chēng)輕質(zhì)油，其成分以戊烷為主。按蒸汽壓的不同，穩(wěn)定輕烴可分為1號(hào)和2號(hào)兩種牌號(hào)。1號(hào)產(chǎn)品主要用作石油化工原料，2號(hào)產(chǎn)品可作車(chē)用汽油調(diào)和原料或石油化工原料。其質(zhì)

22、量技術(shù)要求見(jiàn)表1-6。四、穩(wěn)定輕烴油氣集輸是繼油藏勘探、油田開(kāi)發(fā)、采油工程之后的重要生產(chǎn)階段，主要指油田礦場(chǎng)原油和天然氣的收集、處理和運(yùn)輸。第三節(jié) 油氣集輸系統(tǒng)其主要任務(wù)是通過(guò)一定的工藝過(guò)程，(1)把分散在油田各油井產(chǎn)出的油、氣、水等混合物集中起來(lái)， (2)經(jīng)過(guò)必要的處理，使之成符合國(guó)家或行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的原油、天然氣、輕烴等產(chǎn)品和符合地層回注水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或外排水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的含油污水， (3)并將原油和天然氣分別輸往長(zhǎng)距離輸油管道的首站（或礦場(chǎng)油庫(kù)）和輸氣管道的首站，將污水送往注水站或外排。油氣集輸是以油田油井為起點(diǎn)，礦場(chǎng)原油庫(kù)或長(zhǎng)距離輸油、輸氣首站以及油田注水站為終點(diǎn)之間的所有礦場(chǎng)業(yè)務(wù)。主要包括氣液

23、分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣凈化、輕烴回收、污水處理和油、氣、水的礦場(chǎng)輸送等環(huán)節(jié)。一、油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容圖1-1 油氣集輸系統(tǒng)的主要內(nèi)容示意圖油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容包括：分井計(jì)量、集油、集氣、油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、原油儲(chǔ)存;天然氣脫水、天然氣凝液回收、凝液儲(chǔ)存和含油污水處理。油氣集輸系統(tǒng)的主要內(nèi)容及相應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖1-1。油氣集輸流程通常由油氣收集、加工處理、輸送和儲(chǔ)存等部分組成。從各油井至集中處理站（也稱(chēng)聯(lián)合站）的流程稱(chēng)油氣收集流程，流程中同一根管線內(nèi)常有油氣水（有時(shí)還有砂子）同時(shí)流動(dòng)，這種管線稱(chēng)多相混輸管線。由集中處理站至礦場(chǎng)油庫(kù)和長(zhǎng)距離輸氣管首站為輸送流程，管線內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)為

24、單相原油或天然氣。二、油氣集輸工藝流程圖1-2 油氣集輸工作流程框圖其工作流程如圖1-2所示。油氣集輸流程的設(shè)計(jì)必需以油田開(kāi)發(fā)總體方案為依據(jù)，考慮所采用的采油工藝、油氣物性、油田所處的地理環(huán)境等因素。由于上述因素極其復(fù)雜，集輸流程無(wú)統(tǒng)一模式，但均應(yīng)遵循“適用、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、注重環(huán)保”這一基本原則。(1)按集油流程加熱方式：不加熱集油流程、井場(chǎng)加熱集油流程、熱水伴隨集油流程、蒸汽伴隨集油流程、摻稀油集油流程、摻熱水集油流程、摻活性水集油流程、摻蒸汽集油流程。(2)按通往油井的管線數(shù)目：?jiǎn)喂芗土鞒?、雙管集油流程和三管集油流程。(3)按集油管網(wǎng)形態(tài)：米字型管網(wǎng)集油流程、環(huán)型管網(wǎng)集油流程、樹(shù)狀管

25、網(wǎng)集油流程和串聯(lián)管網(wǎng)集油流程。1.油氣集輸流程的分類(lèi)(4)按油氣集輸系統(tǒng)布站級(jí)數(shù)：油井和原油庫(kù)之間集輸站場(chǎng)級(jí)數(shù)。 一級(jí)布站集油流程：只有集中處理站； 二級(jí)布站集油流程：計(jì)量站和集中處理站； 三級(jí)布站集油流程：計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站（增壓）和集中處理站。(5)按集輸系統(tǒng)密閉程度：開(kāi)式集油流程和密閉集油流程。2.油田集油流程1)雙管摻活性水流程圖1-3 雙管摻活性水流程 大慶油田單井產(chǎn)量較高，原油凝點(diǎn)高，又處高寒地區(qū)，集油系統(tǒng)采用雙管摻活性水流程（見(jiàn)圖1-3）。在井場(chǎng)有兩條管線:一條將油井產(chǎn)物送往站場(chǎng)計(jì)量、分離和增壓;另一條是從場(chǎng)站把分出的伴生水加熱、加化學(xué)劑后送往井場(chǎng)，熱活性水摻入油井出油管線，降低原油

26、粘度防止管線凍結(jié)。塔里木油田油藏分散、氣候惡劣、自然條件苛刻，油氣集輸系統(tǒng)全部采用二級(jí)（或一級(jí)）布站，油氣混輸單管集油流程，見(jiàn)圖1-4。圖1-4 二級(jí)布站集油流程2)二級(jí)布站集油流程大慶外圍油田集油系統(tǒng)采用單管環(huán)形集油流程，二級(jí)或一級(jí)布站的簡(jiǎn)化流程，見(jiàn)圖1-5。3)單管環(huán)形集油流程該流程取消了計(jì)量或計(jì)量接轉(zhuǎn)，采用便攜式“液面計(jì)”或“功圖儀”定期在井口計(jì)量，簡(jiǎn)化了集油流程。圖1-5 單管環(huán)形集油流程 我國(guó)有較豐富的稠油資源，熱力開(kāi)采稠油時(shí)集油系統(tǒng)有幾種模式。(1)高溫集油流程：?jiǎn)喂芗訜峒土鞒毯蛽较〗嫡沉鞒獭?對(duì)于井深較淺，50稠油粘度小于500mPa.s的稠油一般可采用單管加熱集油流程，見(jiàn)圖1

27、-6。4)稠油集輸流程圖1-6 稠油高溫集油流程1-注蒸汽井口；2-計(jì)量分離器；3-管道泵；4-單井氣流量計(jì)；5-除砂分氣器；6-三相分離器；7-氣體除油器；8-外輸泵；9-外輸油流量計(jì)；10-外輸氣流量計(jì)對(duì)于中、高粘度稠油，采用類(lèi)似圖1-3的摻稀釋劑降粘流程。常用的稀釋劑有：稀原油、輕質(zhì)餾分油、活性水等。油田開(kāi)發(fā)的中后期含水率增高，其流程應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)含水率逐步上升至某一值（通常為油水乳化反相點(diǎn)的含水率）時(shí)，可停摻或少摻。對(duì)于油層淺、中高粘度的稠油，可采用注蒸汽開(kāi)采方式，如新疆克拉瑪依紅淺山油田，其集油流程見(jiàn)圖1-7。(2)摻蒸汽集油流程圖1-7 稠油摻蒸汽集油流程1-篩管過(guò)濾器；2-電磁

28、除鐵器；3-水泵；4-一級(jí)鈉離子交換器；5-二級(jí)鈉離子交換器；6-換熱器；7-除氧器；8-水泵；9-鍋爐給水泵；10-鍋爐；11-混合器；12-注氣干線；13-球形等干度分配器；14-注氣干線；15-Y 型分配器；16-節(jié)流閥；17-計(jì)量裝置；18-井口；19-加藥泵；20-加藥罐；21-抽油機(jī)井；22-注蒸汽井口；23-常壓儲(chǔ)罐；24-計(jì)量分離器；25-單井氣流量計(jì)；26-管道泵；27-單井油流量計(jì)；28-預(yù)熱加熱爐；29-分離緩沖器；30-氣體除油器；31-外輸泵；32-外輸油流量計(jì)；33-外輸氣流量計(jì)；34-外輸油加熱爐氣田的礦場(chǎng)集輸與油田有許多共同之處。氣田的商品主要為天然氣、液化石油

29、氣、穩(wěn)定輕烴及從含硫天然氣中提煉出高純度的硫磺等副產(chǎn)品。3.氣田集氣流程氣井井口壓力與氣藏深度有關(guān)，一般遠(yuǎn)高于油井，開(kāi)采初期常在100MPa左右。隨著天然氣開(kāi)采井口壓力下降，開(kāi)采后期壓力可降至1.6MPa以下。根據(jù)集氣壓力不同，集氣管網(wǎng)可分為高壓（10MPa） 、中壓(1.610MPa) 、和低壓(1.6MPa)三種。低壓氣可供鄰近用戶(hù)，或用壓縮機(jī)、或以高壓氣為動(dòng)力的噴射器增壓后納入上一壓力等級(jí)的集氣管網(wǎng)。集氣流向從井口至集氣站再輸至氣體處理廠。采氣站收集來(lái)自各氣井的氣體，在站上進(jìn)行氣液分離、計(jì)量、調(diào)壓，使出站氣體壓力滿(mǎn)足集氣管線輸送要求。按氣液分離溫度，集氣站有常溫和低溫之分。低溫集氣站由氣

30、體節(jié)流降壓后獲得低溫，分離溫度為 -4-20 ，可從氣體中回收更多輕烴。集氣站的氣、液送往氣體處理廠，進(jìn)行加工得到氣田產(chǎn)品，其工藝過(guò)程與油田氣加工類(lèi)似。集氣管網(wǎng)分枝狀、環(huán)狀和放射狀三種（見(jiàn)圖1-8）。按氣藏大小、形狀、集氣可靠性、氣井集中程度等因素來(lái)選擇管網(wǎng)形狀。圖1-8 集齊管網(wǎng)示意圖（a）枝狀集氣管網(wǎng)；（b）環(huán)狀集齊管網(wǎng)；（c）放射狀集齊管網(wǎng)集氣站； 氣井第四節(jié) 油氣長(zhǎng)輸系統(tǒng)一、長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸特點(diǎn) 管道運(yùn)輸是原油和成品油最主要的運(yùn)輸方式。與鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、水運(yùn)相比，管道運(yùn)輸具有以下特點(diǎn)。(1)運(yùn)輸量大。一條720mm管道年輸油量約2107t，1220mm管道年輸油量約1108t，分別相

31、當(dāng)于一條鐵路及兩條雙軌鐵路的年運(yùn)輸量。(2)管道大部分埋設(shè)于地下，占地少，受地形地物的限制少，可以縮短運(yùn)輸距離。(3)密閉安全，能夠長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。輸油受惡劣氣候的影響小，無(wú)噪音，油氣損耗小，對(duì)環(huán)境污染少。(4)便于管理，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控?，F(xiàn)代化管道運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化程度很高，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。(5)能耗少，運(yùn)費(fèi)低。在美國(guó)，管道輸油的能耗約為鐵路運(yùn)輸?shù)?/71/12，是陸上運(yùn)輸中輸油成本最低的。(6)適于大量、單向、定點(diǎn)運(yùn)輸石油等流體貨物。不如車(chē)、船等運(yùn)輸靈活、多樣。 輸油管道一般按其輸送距離和經(jīng)營(yíng)方式分為兩類(lèi)：一類(lèi)屬于企業(yè)內(nèi)部，如油田內(nèi)短距離的油氣集輸管道，煉油廠、油庫(kù)內(nèi)部管道，油田、煉油廠

32、到附近企業(yè)的輸油管道等。其長(zhǎng)度一般較短，不是獨(dú)立的經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)。另一類(lèi)是長(zhǎng)距離輸油管道，如油田將原油送至較遠(yuǎn)的煉油廠或碼頭的外輸管道等。長(zhǎng)距離輸油管道一般管徑大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)，有各種輔助配套工程。這種輸油管道是獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的企業(yè)，有自己完整的組織機(jī)構(gòu)，進(jìn)行獨(dú)立的經(jīng)營(yíng)管理。二、輸油管道分類(lèi)及組成 輸油管道按所輸油品的種類(lèi)可分為原油管道與成品油管道兩種。原油管道是將油田生產(chǎn)的原油輸送至煉油廠、港口或鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站，具有管徑大、輸量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、分輸點(diǎn)少的特點(diǎn)。成品油管道從煉廠將各種油品送至油庫(kù)或轉(zhuǎn)運(yùn)站，具有輸送品種多、批量多、分輸點(diǎn)多的特點(diǎn)，多采用順序輸送。長(zhǎng)距離輸油管由輸油站和線路兩大部分組成(圖19)。輸

33、油管起點(diǎn)有起點(diǎn)輸油站，也稱(chēng)首站，它的任務(wù)是收集原油或石油產(chǎn)品，經(jīng)計(jì)量后向下一站輸送。圖1-9 長(zhǎng)距離輸油管道概況組成1-井場(chǎng)；2-轉(zhuǎn)油站；3-來(lái)自油田的輸油管；4-首戰(zhàn)罐區(qū)和泵房；6-清管器發(fā)放室；5-全線調(diào)度中心；7-首站的鍋爐房、機(jī)修廠等輔助設(shè)施；8-微波通訊塔；9-線路閥室；10-管道維修人員住所；11-中間輸油站；12-穿越鐵路；13-穿越河流的彎管；14-跨越工程；15-末站；16-煉油廠；17-火車(chē)裝油棧橋；18-油輪裝油碼頭首站的主要組成部分是油罐區(qū)、輸油泵房和油品計(jì)量裝置。有的為了加熱油品還設(shè)有加熱系統(tǒng)。輸油泵從油罐汲取油品經(jīng)加壓 (有的也經(jīng)加熱)、計(jì)量后輸入干線管道。油品沿著

34、管道向前流動(dòng)，壓力不斷下降，需要在沿途設(shè)置中間輸油泵站繼續(xù)加壓，直至將油品送到終點(diǎn)。為了繼續(xù)加熱，則設(shè)置中間加熱站。加熱站與輸油泵站設(shè)在一起的，稱(chēng)為熱泵站。輸油管的終點(diǎn)又稱(chēng)末站，它可能是屬于長(zhǎng)距離輸油管的轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)，也可能是其它企業(yè)的附屬油庫(kù)。末站的任務(wù)是接受來(lái)油和向用油單位供油，所以有較多的油罐與準(zhǔn)確的計(jì)量系統(tǒng)。長(zhǎng)距離輸油管的線路部分包括管道本身，沿線閥室，通過(guò)河流、公路、山谷的穿(跨)越構(gòu)筑物，陰極保護(hù)設(shè)施，以及沿線的簡(jiǎn)易公路、通訊與自控線路、巡線人員住所等。長(zhǎng)距離輸油管道由鋼管焊接而成。為防止土壤對(duì)鋼管的腐蝕，管外都包有防腐蝕絕緣層，并采用電法保護(hù)措施。為了防止含硫原油對(duì)管內(nèi)壁的腐蝕，有時(shí)

35、采用內(nèi)壁涂層。內(nèi)壁涂層還有降低管壁粗糙度提高輸量的作用。長(zhǎng)距離輸油管道上每隔一定距離設(shè)有截?cái)嚅y門(mén)，大型穿(跨)越構(gòu)筑物兩端也有。一旦發(fā)生事故可以及時(shí)截?cái)喙艿纼?nèi)流體，防止事故擴(kuò)大和便于搶修。有線或無(wú)線通訊系統(tǒng)是長(zhǎng)距離輸油管道不可缺少的設(shè)施之一，是全線生產(chǎn)調(diào)度和指揮的重要工具。管道運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展與能源工業(yè)，特別是石油工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)?，F(xiàn)代管道運(yùn)輸始于19世紀(jì)中葉。 1865年在美國(guó)賓夕法尼亞州建成第一條原油管道，直徑50mm，長(zhǎng)近10km。20世紀(jì)初管道運(yùn)輸才有進(jìn)一步發(fā)展，但真正具有現(xiàn)代規(guī)模的長(zhǎng)距離輸油管道則始于第二次世界大戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)，美國(guó)因戰(zhàn)爭(zhēng)需要，建設(shè)了兩條當(dāng)時(shí)管徑最大、距離最長(zhǎng)的輸油管道。一條是原油管道，管徑為600mm(24in)，全長(zhǎng)2 158km(1341mile)，日輸原油47700m3(30104bbl)；另一條是成品油管道，管徑500mm(20in)，包括支線全長(zhǎng)2745k