油氣集輸系統(tǒng)

油氣集輸系統(tǒng)石油工程學院肖榮鴿2024/1/181油氣儲運工程主要內(nèi)容和油氣儲運過程示意圖2024/1/182油氣集輸?shù)墓ぷ魅蝿蘸头秶?/p>

將分散的油井產(chǎn)物、分別測得各單井的原油、天然氣和采出水的產(chǎn)量值后，匯集、處理成出礦原油、天然氣、液化石油氣及天然汽油，經(jīng)儲存、計量后輸送給用戶的的油田生產(chǎn)過程。

油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶侵敢杂途疄槠瘘c，礦場原油庫或輸油、輸氣管線首站為終點的礦場業(yè)務。

2024/1/183油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容油氣分離

原油凈化

原油穩(wěn)定

天然氣凈化

輕烴回收

水處理2024/1/184油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容2024/1/185三脫三回收三脫原油脫水原油脫氣伴生氣、天然氣脫輕油三回收

污水中回收原油

回收污水

回收輕油、液化氣

2024/1/186油田產(chǎn)品

◆商品原油、天然氣、液化石油氣、穩(wěn)定輕烴和凈化污水2024/1/187商品原油的質(zhì)量指標1、質(zhì)量含水率合格原油含水率不大于1％，優(yōu)質(zhì)原油含水率不大于0.5％。對于凝析油和稠油有不同的質(zhì)量含水率要求。2、飽和蒸汽壓儲存溫度(或60℃)下原油的飽和蒸汽壓不大于當?shù)貧鈮骸?、含鹽量

不大于50g/m3。2024/1/188商品天然氣的質(zhì)量指標1、露點最高輸送壓力下天然氣的露點應低于輸氣管埋深處最低環(huán)境溫度5℃。2、硫化氫含量：不大于20mg/m3。

3、C5＋含量：不大于50g/m3。4、有機硫含量：不大于250mg/m3。2024/1/189液化石油氣的質(zhì)量指標

1、組成要求

C1＋C2含量：不大于3％(分子百分數(shù))；

C5＋含量：不大于2％(分子百分數(shù))；2、飽和蒸汽壓要求

38℃時的飽和蒸汽壓不大于15個大氣壓（絕對）；-10℃時的飽和蒸汽壓大于3個大氣壓（絕對）；3、體積含水量要求

不大于50g/m3；液化石油氣的主要成分是C3和C4

，在質(zhì)量制定中限制的是C1＋C2及C5＋的含量要求，更為合理。2024/1/1810穩(wěn)定輕烴的質(zhì)量指標

2024/1/1811凈化污水標準對于凈化污水有兩個標準，分別為回注標準和排放標準，對其所含雜質(zhì)的要求不同污水排放水質(zhì)含油低于5mg/L；海上排放污水水質(zhì)要求是：渤海海域排放污水含油量小于30mg/L；南海海域為小于50mg/L；對回注的污水水質(zhì)要求是：達到本油田規(guī)定的注水水質(zhì)標準，特別關注回注污水與地層配伍性，包括懸浮物濃度大小、含油濃度及細菌含量。2024/1/1812凈化污水質(zhì)量標準之排放指標2024/1/1813凈化污水質(zhì)量標準之注水指標

2024/1/1814油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求

1、滿足油田開發(fā)和開采的要求2、集輸系統(tǒng)能夠反映油田開發(fā)和開采的動態(tài)3、節(jié)約能源、防止污染、保護環(huán)境4、集輸系統(tǒng)應安全可靠，并有一定的靈活性5、與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，并有經(jīng)濟性

2024/1/1815氣液混輸管路

1、流型變化多（埃爾烏斯流型）

2024/1/1816Taitel和Dukler流型2024/1/1817垂直管流型(a)-氣泡流(b)-段塞流(彈狀流)(c)-乳沫狀流(攪拌流)(d)-環(huán)狀流2024/1/1818流型的測定目測法測定某一參數(shù)的波動量并與流型建立某種聯(lián)系由輻射射線的吸收量確定氣液混合物的密度和流型

2024/1/1819氣液混輸管路的特點2、存在相間能量交換和能量損失3、存在傳質(zhì)現(xiàn)象4、流動不穩(wěn)定5、存在作用力6、存在非牛頓流體和水合物2024/1/1820油氣水分離分離方式：一次分離連續(xù)分離

多級分離Q：分離效果如何？對比分析？2024/1/1821油氣分離效果的衡量標準儲罐中原油的收率原油密度儲罐中原油的組成是否合理分出天然氣的組成天然氣的運輸和加工問題2024/1/1822多級分離與一次分離的比較

多級分離所得的儲罐原油收率高多級分離所得的原油密度小原油組成合理，蒸汽壓低，蒸發(fā)損耗少，效果好多級分離所得天然氣數(shù)量少，重組分在氣體中的比例少多級分離天然氣處理成本低2024/1/1823推薦分離級數(shù)

2024/1/1824分離器的類型按外型分按功能分按壓力分按工作溫度分按實現(xiàn)分離主要利用的能量分2024/1/1825分離器的結(jié)構(gòu)入口分流器、重力沉降部分、集液部分、捕霧器、壓力液位控制、安全防護部件2024/1/1826油氣水三相分離器2024/1/1827綜合型臥式三相分離器

2024/1/1828綜合型臥式三相分離器結(jié)構(gòu)特點

2024/1/1829HNS分離器

2024/1/1830采用預脫氣技術，增大三相分離器液體有效處理容積，提高設備處理能力

采用活性水水洗技術，強化乳狀液破乳，加快油水分離速度，提高設備效率

采用先進的混合液入口裝置，增加油水分離速度和提高分離質(zhì)量

采用“倒虹吸”技術，變油水界面控制為液面控制，解決油水界面自控的問題，保證了設備平衡運行

采用單臺設備雙向進料、中間出液技術，有效降低了設備內(nèi)液體流速，提高了設備的處理能力

HNS型高效三相分離器技術特點

2024/1/1831HBP三相分離器

2024/1/1832HBP主要技術特點采用板槽式布液雙向流油氣水分離技術，加快油水分離速度，提高油水分離質(zhì)量

采用兩級填料聚結(jié)、整流技術，改善油水分離條件，提高油水分離效率

采用整流分離填料改善分散水相在油連續(xù)相中的流場條件，實現(xiàn)分散相與連續(xù)相的快速分離

采用“倒虹吸”法控制油水界面，采用機械式儀表控制油、水室液位，采用自力式調(diào)節(jié)閥控制分離器壓力，基本實現(xiàn)操作自動化

2024/1/1833原油脫水滿足商品原油水含量、鹽含量的行業(yè)或國家標準；商品原油交易的需要；增大了燃料的消耗，占用了部分集油、加熱、加工資源，增加了原油的生產(chǎn)成本增加了原油粘度和管輸費用；原油內(nèi)的含鹽水引起金屬管路和運輸設備的結(jié)垢和腐蝕，泥砂等固體雜質(zhì)使泵、管路、其它設備機械磨損，降低管路和設備的使用壽命；影響煉制工作的正常進行。2024/1/1834原油中水的類型：游離水和乳化水原油處理常用的方法

化學破乳劑重力沉降加熱機械電脫水各種常見脫水方法的共同點創(chuàng)造條件使油水依靠密度差和所受重力不同而分層。2024/1/1835重力沉降脫水游離水脫除器與三相分離器的主要區(qū)別：根據(jù)油水混合物內(nèi)的水量來確定大小。油水界面?？刂圃?.5D處，但脫除器水處理量最大時的最佳界面位置在0.769D處。

2024/1/1836沉降罐1、結(jié)構(gòu)水洗沉降2、工作原理2024/1/18372024/1/1838脫水原理利用聚結(jié)介質(zhì)親水憎油并提供很大表面積的性質(zhì)，促使水滴聚結(jié)沉降。

機械脫水2024/1/1839離心脫水原理利用離心場內(nèi)離心加速度大于重力加速度，促進水滴的沉降和油水分層。

離心脫水2024/1/1840離心脫水設備——水力旋流器原油處理的基本方法2024/1/1841

靜電脫水靜電脫水的適用條件

1、電法脫水只適宜于油包水型乳狀液。

原油的導電率很小，乳狀液通過極間空間時，電極間電流很小，能建立起脫水所需的電場強度。

水包油型乳狀液通過極間空間時，由于帶有酸堿鹽等離子的水是良導體，導致極間電壓下降，電流猛增，產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。

2、一般進入電脫水器的原油含水率低于30％。含水率較高的油包水型乳狀液，電法脫水也易產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。2024/1/1842靜電脫水設備——靜電脫水器

1、靜電脫水器構(gòu)造2024/1/1843a.交流電場不宜處理含水率較低的原油乳狀液，即交流電場脫水后凈化油含水率高，約為直流的3～5倍；b.交流電壓呈正弦曲線變化，脫水效率較低，處理量低；c.交流電場中水滴易排成水鏈使電場短路；d.水滴界面膜受到的振蕩力較大，脫出水清澈，水中含油率低；e.電路簡單，無需整流設備。直流電脫水優(yōu)缺點正好與交流電相反。交流電脫水的特點2024/1/1844一般在脫水器中下部建立交流電場，在脫水器中上部建立直流電場，進行交直流雙電場脫水，取長補短。交流電場中破乳作用在整個電場范圍內(nèi)進行，直流電場中破乳主要在電極區(qū)附近進行。交流電場內(nèi)水滴以偶極聚結(jié)、振蕩聚結(jié)為主；直流電場內(nèi)水滴主要在電極附近區(qū)域進行，以電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔。2024/1/1845原

油

穩(wěn)

定裝置2024/1/1846原油穩(wěn)定的概念

使凈化原油中的溶解天然氣組分汽化，與原油分離，較徹底地脫除原油中蒸氣壓高的溶解天然氣組分，降低儲存溫度下原油蒸氣壓的過程稱原油穩(wěn)定。原油穩(wěn)定通常是原油礦場加工的最后工序，經(jīng)穩(wěn)定后的原油成為合格的商品原油。

采用有穩(wěn)定裝置的全密閉流程可使油氣蒸發(fā)損耗由1.5~2%降低為0.29～0.5％以下。若流程不密閉，即使原油穩(wěn)定裝置運行良好，油田油氣損耗率仍可高達1.3%。2024/1/1847全密閉油氣集輸流程l一計量分離器；2一加藥泵；3一換熱器；4一三相分離器；5一加熱爐；6一電脫水器；7一原油穩(wěn)定塔；8一油罐；9一外輸泵2024/1/1848原油穩(wěn)定的目的和方法降低原油蒸氣壓，滿足原油儲存、管輸、鐵路、公路和水運的安全和環(huán)境規(guī)定；從原油中分出對人體有害的溶解雜質(zhì)氣體；從原油穩(wěn)定中追求最大利潤；

我國把降低油氣損耗作為原油穩(wěn)定的主要目的。常用的穩(wěn)定方法為：以降低壓力實現(xiàn)的原油閃蒸穩(wěn)定法和以提高溫度實現(xiàn)的原油分餾穩(wěn)定法。2024/1/18491—電脫水器；2—原油穩(wěn)定塔；3—真空壓縮機；4—冷凝器；5—三相分離器；6—輕油泵；7—穩(wěn)定原油罐；8—原油外輸泵圖負壓穩(wěn)定工藝流程示意圖2024/1/18501—脫水原油換熱器；2—脫水原油加熱器；3—穩(wěn)定塔；4—塔頂冷凝器；5—冷凝液分離器；6—穩(wěn)定氣壓縮機；7—液烴泵；8—塔底泵圖正壓閃蒸穩(wěn)定工藝流程2024/1/18511—換熱器；2—穩(wěn)定塔；3—壓縮機；4—冷凝器；5—三相分離器；6—輕油泵；7—塔底油泵；8—重沸油泵；9—加熱爐（器）圖提餾法原油穩(wěn)定流程示意圖2024/1/18521—換熱器；2—熱介質(zhì)換熱器；3—穩(wěn)定塔；4—壓縮機；5—冷凝器；6—分離器；7—輕油泵；8—塔底油泵；9—重沸油泵；10—重沸加熱爐（器）圖全塔分餾法原油穩(wěn)定流程2024/1/1853天然氣凈化天然氣脫水可以采用的方法有：甘醇吸收脫水、固體干燥劑吸附脫水、冷凝脫水以及國內(nèi)外正在研發(fā)的膜分離脫水等。其中甘醇脫水(能夠滿足管輸要求)和固體干燥劑脫水(天然氣深度脫水)是油氣田最常用的脫水方法。2024/1/1854甘醇脫水原理流程

甘醇脫水工藝主要由甘醇高壓吸收和常壓再生兩部分組成。

2024/1/1855三甘醇脫水典型流程1一吸收塔；2一氣／貧甘醇換熱器；3一分流閥；4一冷卻盤管；5一再生塔；6一重沸器；7一甘醇緩沖罐；8一貧富甘醇換熱器；9一富甘醇預熱換熱器；10-閃蒸分離器；11一織物過濾器；12一活性炭過濾器；13一甘醇泵；14-滌氣段