天然氣集輸工藝流程演示文稿

天然氣集輸工藝流程演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有32頁\編輯于星期五優(yōu)選天然氣集輸工藝流程現(xiàn)在是2頁\一共有32頁\編輯于星期五32023/4/20

一、氣井產(chǎn)物

一、氣井產(chǎn)物從氣井產(chǎn)出的物質(zhì)，除天然氣外一般含有液體和固體物質(zhì)。液體包括液烴和氣田水。氣田水又包含游離水和凝結(jié)水兩種。氣田開采初期，一般不出現(xiàn)游離水，但少數(shù)氣田在開采初期也有游離水隨著天然氣從氣井采出。凝結(jié)水是天然氣在高壓、高溫的地層中所含有的飽和水汽，當(dāng)天然氣被采出后，由于壓力和溫度降低，在天然氣中的飽和水汽，隨著溫度和壓力的變化而凝結(jié)為液體被游離出來。液烴也是由于天然氣被采出后，隨著氣一液相態(tài)平衡條件的變化，一部分較重的烴也凝結(jié)為液體被析出。但對組成屬于干氣范圍的天然氣，從氣井采出后不析出液烴。

現(xiàn)在是3頁\一共有32頁\編輯于星期五42023/4/20

一、氣井產(chǎn)物

機(jī)械雜質(zhì):固體物質(zhì)包括巖屑、砂、酸化處理后的殘存物等天然氣的性質(zhì)和氣田水的有無，以及氣田水的性質(zhì)，對氣田集輸流程的制定有密切關(guān)系。

氣田水分為底水(或邊水)和束縛水兩類。氣藏里與天然氣同時存在的水稱為氣田水。存在于氣藏邊緣和襯托在天然氣底部的氣層水稱為邊水或底水；一部分水因受氣層巖粒的附著力或超毛細(xì)孔隙作用力的作用，在采氣過程中不隨氣流流動的水稱為束縛水。氣田水通常有較高的礦化度，一般在10g／L以上現(xiàn)在是4頁\一共有32頁\編輯于星期五52023/4/20

一、氣井產(chǎn)物二、氣田集輸系統(tǒng)的工作范圍和工作內(nèi)容天然氣從氣井采出，經(jīng)過降壓并進(jìn)行分離除塵除液處理之后，再由集氣支線、集氣干線輸送至天然氣處理廠或長輸管道首站，稱為氣田集輸系統(tǒng)。當(dāng)天然氣中含有H2S、H2O時，即需經(jīng)過天然氣處理廠進(jìn)行脫硫、脫水處理，然后輸至長輸管道首站。

氣田集輸系統(tǒng)的工作是：收集天然氣，并經(jīng)過降壓、分離、凈化使天然氣達(dá)到符合管輸要求的條件，然后輸往長輸管道。

現(xiàn)在是5頁\一共有32頁\編輯于星期五62023/4/20三、氣田井場流程三、氣田井場流程

氣田集輸流程是表達(dá)天然氣的流向和處理天然氣的工藝方法。氣田集輸流程分為井場流程和氣田集氣站流程。氣田集氣站工藝流程分為單井集輸流程和多井集輸流程。按其天然氣分離時的溫度條件，可分為常溫分離工藝流程和低溫分離工藝流程。儲氣構(gòu)造、地形地物條件、自然條件、氣井壓力溫度、天然氣組成以及含油含水情況等因素是千變?nèi)f化的，而適應(yīng)這些因素的氣田天然氣集輸流程也是多種多樣的。這里僅對較為典型和常見的流程加以描述。

現(xiàn)在是6頁\一共有32頁\編輯于星期五72023/4/20三、氣田井場流程

在井場里，最主要的裝置是采氣樹，它是由閘閥、四通（或三通）等部件構(gòu)成的一套管匯。還有節(jié)流閥，壓力、溫度檢測儀表及加熱或注醇設(shè)備等。井場裝置具有三種功能：(1)調(diào)控氣井的產(chǎn)量；(2)調(diào)控天然氣的輸送壓力；(3)防止天然氣生成水合物?，F(xiàn)在是7頁\一共有32頁\編輯于星期五82023/4/20三、氣田井場流程

比較典型的井場裝置流程，也是目前現(xiàn)場通常采用的有兩種類型。一種是加熱天然氣防止生成水合物的流程；另一種是向天然氣中注入抑制劑防止生成水合物的流程，如圖3—1

和3—2

所示。

現(xiàn)在是8頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—1加熱防凍的井場裝置原理流程圖

1——氣井；2——采氣樹針形閥；3——加熱爐；4——氣井產(chǎn)量調(diào)控節(jié)流閥；5——加熱爐；6——氣體輸壓調(diào)控節(jié)流閥

現(xiàn)在是9頁\一共有32頁\編輯于星期五102023/4/20三、氣田井場流程

圖3—1

所示，天然氣從針形閥出來后進(jìn)入井場裝置，首先通過加熱爐3進(jìn)行加熱升溫，然后經(jīng)過第一級節(jié)流閥(氣井產(chǎn)量調(diào)控節(jié)流閥)4進(jìn)行氣量調(diào)控和降壓，天然氣再次通過加熱器5進(jìn)行加熱升溫，和第二級節(jié)流閥(氣體輸壓調(diào)控節(jié)流閥)6進(jìn)行降壓以滿足采氣管線起點壓力的要求。

現(xiàn)在是10頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—2注抑制劑防凍的井場裝置原理流程圖

1——抑制劑注入器；

現(xiàn)在是11頁\一共有32頁\編輯于星期五122023/4/20三、氣田井場流程

圖3—2

所示，流程圖中的抑制劑注入器1替換了圖3—1中的加熱爐3和5

，流經(jīng)注入器的天然氣與抑制劑相混合，一部分飽和水汽被吸收下來，天然氣的水露點隨之降低。經(jīng)過第一級節(jié)流閥(氣井產(chǎn)量調(diào)控閥)進(jìn)行氣量控制和降壓。再經(jīng)第二級節(jié)流閥(氣體輸壓調(diào)控閥)進(jìn)行降壓以滿足采氣管線起點壓力的要求。

現(xiàn)在是12頁\一共有32頁\編輯于星期五132023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程四、氣田集輸站場工藝流程

氣田集輸站場工藝流程是表達(dá)各種站場的工藝方法和工藝過程。所表達(dá)的內(nèi)容包括物料平衡量、設(shè)備種類和生產(chǎn)能力、操作參數(shù)，以及控制操作條件的方法和儀表設(shè)備等。1、常溫分離集氣站常溫分離集氣站的功能是收集氣井的天然氣；對收集的天然氣在站內(nèi)進(jìn)行氣液分離處理；對處理后的天然氣進(jìn)行壓力控制，使之滿足集氣管線輸壓要求；計量。我國目前常用的常溫分離集氣站流程有以下幾種：(1)常溫分離單井集氣站流程

現(xiàn)在是13頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—3常溫分離單井集氣站原理流程圖(一)1——從井場裝置來的采氣管線；2—天然氣進(jìn)站截斷閥；3—天然氣加熱爐；4——分離器壓力調(diào)控節(jié)流閥;5——氣、油、水三相分離器；6——天然氣孔板計量裝置；7——天然氣出站截斷閥;8——集氣管線；9——液烴(或水)液位控制自動放液閥；10——液烴(或水)的流量計;11——液烴(或水)出站截斷閥；12——放液烴管線；13——水液位控制自動放液閥；14——水流量計；15——水出站截斷閥；16——放水管線。

現(xiàn)在是14頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—4常溫分離單井集氣站原理流程圖(二)1——從井場裝置來的采氣管線；2——天然氣進(jìn)站截斷閥；3——天然氣加熱爐；4——分離器壓力調(diào)控節(jié)流閥;5——氣、油、水三相分離器；6——天然氣孔板計量裝置；7——天然氣出站截斷閥;8——集氣管線；9——液烴或水的液位控制自動排放閥；10——液烴或水的流量計；11——液烴或水出站截斷閥；12——放液烴或放水管線。

現(xiàn)在是15頁\一共有32頁\編輯于星期五162023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

常溫分離單井集氣站分離出來的液烴或水，根據(jù)量的多少，采用車運(yùn)或管輸方式，送至液烴加工廠或氣田水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理。常溫分離單井集氣站通常是設(shè)置在氣井井場。兩種流程不同之處在于分離設(shè)備的選型不同，前者為三相分離器，后者為氣液分離器，因此其使用條件各不相同。前者適用于天然氣中液烴和水含量均較高的氣井，后者適用于天然氣中只含水或液烴較多和微量水的氣井。

(2)常溫分離多井集氣站流程

現(xiàn)在是16頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—5常溫分離多井集氣站原理流程圖(一)現(xiàn)在是17頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—6常溫分離多井集氣站原理流程圖(二)現(xiàn)在是18頁\一共有32頁\編輯于星期五192023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

常溫分離多井集氣站一般有兩種類型，如圖3—5和圖3—6所示。兩種流程的不同點在于前者的分離設(shè)備是三相分離器，后者的分離設(shè)備是氣液分離器。兩者的適用條件不同。前者適用于天然氣中油和水的含量均較高的氣田，后者適用于天然氣中只有較多的水或較多的液烴的氣田。

圖3—5和圖3—6所示僅為兩口氣井的常溫分離多井集氣站。多井集氣站的井?dāng)?shù)取決于氣田井網(wǎng)布置的密度，一般采氣管線的長度不超過5km，井?dāng)?shù)不受限制。以集氣站為中心，5km為半徑的面積內(nèi)，所有氣井的天然氣處理均可集于集氣站內(nèi)。

圖3—5中管線和設(shè)備與圖3—3相同，圖3—6中管線和設(shè)備與圖3—4相同?，F(xiàn)在是19頁\一共有32頁\編輯于星期五202023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程2、低溫分離集氣站流程低溫分離集氣站的功能有四個：(1)收集氣井的天然氣；(2)對收集的天然氣在站內(nèi)進(jìn)行低溫分離以回收液烴；(3)對處理后的天然氣進(jìn)行壓力調(diào)控以滿足集氣管線輸壓要求；(4)計量。

現(xiàn)在是20頁\一共有32頁\編輯于星期五212023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

所謂低溫分離，即分離器的操作溫度在0℃以下，通常為-4～-20℃。天然氣通過低溫分離可回收更多的液烴。為了要取得分離器的低溫操作條件，同時又要防止在大差壓節(jié)流降壓過程中天然氣生成水合物，因此不能采用加熱防凍法，而必須采用注抑制劑防凍法以防止生成水合物。天然氣在進(jìn)入抑制劑注入器之前，先使其通過一個脫液分離器(因在高壓條件下操作，又稱高壓分離器)，使存在于天然氣中的游離水先行分離出去。

現(xiàn)在是21頁\一共有32頁\編輯于星期五222023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

為了使分離器的操作溫度達(dá)到更低的程度，故使天然氣在大差壓節(jié)流降壓前進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷的方法是將低溫分離器頂部出來的低溫天然氣通過換熱器，與分離器的進(jìn)料天然氣換熱，使進(jìn)料天然氣的溫度先行下降。因閃蒸分離器頂部出來的氣體中，帶有一部分較重?zé)N類，故使之隨低溫進(jìn)料天然氣進(jìn)入低溫分離器，使這一部分重?zé)N能得到回收。

現(xiàn)在是22頁\一共有32頁\編輯于星期五232023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

比較典型的兩種低溫分離集氣站流程分別如圖3—7和圖3—8

所示。圖3—7流程圖的特點：是低溫分離器底部出來的液烴和抑制劑富液混合物在站內(nèi)未進(jìn)行分離。圖3—8流程圖的特點：是低溫分離器底部出來的混合液在站內(nèi)進(jìn)行分離。前者是以混合液直接送到液烴穩(wěn)定裝置去處理，后者是將液烴和抑制劑富液分別送到液烴穩(wěn)定裝置和富液再生裝置去處理。

現(xiàn)在是23頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—7低溫分離集氣站原理流程圖(一)1——采氣管線2——進(jìn)站截斷閥3——節(jié)流閥4——高壓分離器5——孔板計量裝置6——裝置截斷閥7—抑制劑注入器8——氣一氣換熱器9——低溫分離器10——孔板計量裝置11——液位調(diào)節(jié)閥12——裝置截斷閥13——閃蒸分離器14——壓力調(diào)節(jié)閥15——液位控制閥16——液位控制閥17——流量計現(xiàn)在是24頁\一共有32頁\編輯于星期五252023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

圖3—7流程圖所示：井場裝置通過采氣管線1輸來氣體經(jīng)過進(jìn)站截斷閥2進(jìn)入低溫站。天然氣經(jīng)過節(jié)流閥3進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)以符合高壓分離器4的操作壓力要求。脫除液體的天然氣經(jīng)過孔板計量裝置5進(jìn)行計量后，再通過裝置截斷閥6進(jìn)入?yún)R氣管。各氣井的天然氣匯集后進(jìn)人抑制劑注入器7，與注入的霧狀抑制劑相混合，部分水汽被吸收，使天然氣水露點降低，然后進(jìn)入氣一氣換熱器8使天然氣預(yù)冷。降溫后的天然氣通過節(jié)流閥進(jìn)行大差壓節(jié)流降壓，使其溫度降到低溫分離器所要求的溫度。從分離器頂部出來的冷天然氣通過換熱器8后溫度上升至0℃以上，經(jīng)過孔板計量裝置10計量后進(jìn)入集氣管線。

現(xiàn)在是25頁\一共有32頁\編輯于星期五262023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

從高壓分離器4的底部出來的游離水和少量液烴通過液位調(diào)節(jié)閥11進(jìn)行液位控制，流出的液體混合物計量后經(jīng)裝置截斷閥12進(jìn)入?yún)R液管。匯集的液體進(jìn)入閃蒸分離器13，閃蒸出來的氣體經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥14后進(jìn)入低溫分離器9的氣相段。閃蒸分離器底部出來的液體再經(jīng)液位控制閥15，然后進(jìn)入低溫分離器底部液相段。從低溫分離器底部出來的液烴和抑制劑富液混合液經(jīng)液位控制閥16再經(jīng)流量計17，然后通過出站截斷閥進(jìn)入混合液輸送管線送至液烴穩(wěn)定裝置。現(xiàn)在是26頁\一共有32頁\編輯于星期五圖3—8低溫分離集氣站原理流程圖(二)1——加熱器2——三相分離器3——液位控制閥4——流量計5——氣—液換熱器6——液位控制閥7——流量計

現(xiàn)在是27頁\一共有32頁\編輯于星期五282023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

圖3—8流程圖與圖3—7流程圖所不同之處是：從低溫分離器底部出來的混合液，不直接送到液烴穩(wěn)定裝置去，而是經(jīng)過加熱器1加熱升溫后進(jìn)入三相分離器2進(jìn)行液烴和抑制劑分離。液烴從三相分離器左端底部出來，經(jīng)過液位控制閥3再經(jīng)流量計4然后通過氣—液換熱器5與低溫分離器頂部引來的冷天然氣換熱被冷卻，降溫到O℃左右。最后，液烴通過出站截斷閥，由管線送至穩(wěn)定裝置。從三相分離器右端底部出來的抑制劑富液經(jīng)液位控制閥6再經(jīng)流量計7后，通過出站截斷閥送至抑制劑再生裝置。

現(xiàn)在是28頁\一共有32頁\編輯于星期五292023/4/20四、氣田集輸站場工藝流程

因為低溫分離器的低溫是由天然氣大差壓節(jié)流降壓所產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)所獲得。故高壓分離器的操作壓力是根據(jù)低溫分離器的操作溫度來確定的。操作溫度隨氣井溫度和采氣管線的輸送溫