地面工程方案內(nèi)容介紹萬(wàn)世清勝利油田高級(jí)人才培訓(xùn)中心1LNG：液化天然氣CH4,部分C2；LPG：液化石油氣C3、C4烷烴。21、油氣集輸在油氣田開發(fā)中的地位和任務(wù)。2、油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容和建設(shè)特點(diǎn)。3、油氣集輸流程。4、氣田集氣系統(tǒng)。5、建設(shè)規(guī)模的確定6、油田類型和集輸流程的關(guān)系7、集輸設(shè)備的選擇內(nèi)容簡(jiǎn)介3一、油氣集輸在油氣田開發(fā)中的地位和任務(wù)1、油氣集輸在油田生產(chǎn)中的作用油氣集輸?shù)淖饔茫簩⒂吞锷a(chǎn)的原油和天然氣進(jìn)行收集、計(jì)量、輸送，進(jìn)行初加工。油氣集輸在油田生產(chǎn)中的地位油氣集輸是實(shí)施油田開發(fā)手段的重要措施和中心環(huán)節(jié)，地面工程的“龍頭”，地面工藝的“核心”。油氣集輸對(duì)油田開發(fā)生產(chǎn)的可靠性，建設(shè)水平、生產(chǎn)效益是至關(guān)重要的。4

在油田生產(chǎn)中，油氣集輸工程投資和運(yùn)行費(fèi)用均很大。我國(guó)許多油田已進(jìn)入高含水開采的中、后期，近幾年新探明的油藏大多屬于低滲透、稠油及復(fù)雜巖層油藏，加上三次采油技術(shù)的推廣應(yīng)用和物價(jià)上漲等因素，地面工程建設(shè)投資增長(zhǎng)迅速。在建設(shè)投資中，地面工程約占油田開發(fā)總投資的30~40%，占?xì)馓锿顿Y的60~70%。5二、油氣集輸系統(tǒng)的工作內(nèi)容和建設(shè)特點(diǎn)6三、油氣集輸流程集油流程：從油井到集中處理站的流程。輸油流程：從集中處理站到礦場(chǎng)原油庫(kù)的流程。國(guó)內(nèi)外的集油流程大體分為三類。第一類是產(chǎn)量特高的油井，每口井有單獨(dú)的分離、計(jì)量設(shè)備，有時(shí)還有單獨(dú)的油氣處理設(shè)備，這種流程的經(jīng)濟(jì)性一般較差；7

第二類為計(jì)量站集油流程，每口油井有單獨(dú)的出油管線(管徑一般為50-100mm)把油井產(chǎn)物送往(分井)計(jì)量站，在計(jì)量站內(nèi)輪流計(jì)量每口油井的油氣產(chǎn)量，此后與其他油井產(chǎn)物匯合輸往集中處理站，這種流程的使用最為廣泛，見(jiàn)圖3所示；8

第三類為多井串聯(lián)集油流程，若干口井共用一根出油管線，將井流送往集中處理站進(jìn)行氣液分離、原油脫水和穩(wěn)定，由設(shè)在各井場(chǎng)上的計(jì)量分離器對(duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行連續(xù)計(jì)量，或用移動(dòng)式計(jì)量裝置對(duì)各井進(jìn)行周期性計(jì)量，見(jiàn)圖4所示。我國(guó)油田采用的集油流程多數(shù)為第二類，少數(shù)為第三類流程。9（一）集油流程的命名方式1．按集油加熱方式油井至計(jì)量站出油管線的加熱方式有：不加熱、在井場(chǎng)加熱后井流進(jìn)入出油管線、熱伴隨(熱水、蒸汽)、摻輸(摻熱水、摻熱油、摻蒸汽)等，相應(yīng)將集油流程命名為不加熱集油流程、井場(chǎng)加熱流程、熱水伴熱流程、蒸汽伴熱流程、摻熱水集油流程、摻熱油集油流程、摻蒸汽集油流程等。

2.按集油管網(wǎng)形態(tài)集油管網(wǎng)形態(tài)分別有樹枝狀集油流程、輻射狀集油流程、環(huán)狀集油流程和多井串聯(lián)集油流程等。

3.按通往油井的管線數(shù)量按通往每口油井的管線數(shù)量，分別有單管流程、雙管流程和三管流程等。104．按集油系統(tǒng)的布站級(jí)數(shù)（1）在油井井口到集中處理站之間有不同級(jí)數(shù)的站場(chǎng)，流程內(nèi)只有集中處理站的稱一級(jí)布站。（2）有計(jì)量站和集中處理站的稱二級(jí)布站，（3）三級(jí)布站有計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站(為井流液相增壓的站場(chǎng))和集中處理站。油井采出物單井管線

計(jì)量站單井計(jì)量

混輸泵(舊流程：接轉(zhuǎn)站)

集中處理站

(聯(lián)合站)11

（4）“一級(jí)半布站”流程，也稱選井點(diǎn)流程。所謂“一級(jí)半布站”是在集中處理站之外，布置若干選井點(diǎn)，選井點(diǎn)僅設(shè)分井計(jì)量用的選井閥組，不設(shè)計(jì)量分離器和計(jì)量?jī)x表。選井點(diǎn)有兩條管線通往集中處理站，一條為油井計(jì)量用的管線，與設(shè)在集中處理站的計(jì)量分離器相連；另一條為其他不計(jì)量油井井流的集油管線。如我國(guó)的寧海油田，蘇丹的穆格蘭得油田等都采用這種流程。125、按流程是否密閉

（1）、密閉流程

特點(diǎn)：

1.集輸過(guò)程中油氣損耗（蒸發(fā)損耗）??；

2.環(huán)境污染少；

3.自動(dòng)化程度高。

油井計(jì)量站混輸泵聯(lián)合站圖5油井到聯(lián)合站密閉工藝流程圖13穩(wěn)定塔大罐抽氣大罐抽氣污水罐污水外輸分離器井排來(lái)液圖6聯(lián)合站密閉工藝流程圖外輸泵

聯(lián)合站密閉工藝流程圖14

（2）、開式流程采用常壓儲(chǔ)罐存原油，原油、天然氣與大氣直接接觸，即為開式流程。特點(diǎn)：

1.油氣蒸發(fā)損耗大；

2.自動(dòng)化程度低；

3.環(huán)境污染大。

15上世紀(jì)30年代末至50年代（玉門油田）16(二)各集油流程的特點(diǎn)及適用條件以下簡(jiǎn)要介紹我國(guó)油田的典型集油流程并進(jìn)行一定深度的分析。

1．不加熱集油流程如圖5所示，油井以單獨(dú)的出油管線與計(jì)量站相連，各井產(chǎn)物在計(jì)量站輪流計(jì)量，計(jì)量分離器將井流分成氣、液兩相并分別計(jì)量氣、液流量后，再次混合與其他油井產(chǎn)物匯合流至集中處理站。172．加熱集油流程183．摻熱水(熱油)集油流程194．熱水、蒸汽伴熱集油流程

205．多井串聯(lián)集油流程

大慶油田開發(fā)早期就采用了這種流程，故我國(guó)石油界稱此流程為薩爾圖集油流程，如圖9所示。油井產(chǎn)物在井場(chǎng)加熱、計(jì)量后進(jìn)入共用的一字形出油管線，并經(jīng)集油管線中部送至集中處理站。為提高井流的流動(dòng)性并補(bǔ)充輸送過(guò)程中的熱能損失，出油和集油管線上設(shè)分氣包為加熱爐提供燃料，對(duì)油井產(chǎn)物加熱。這種流程的鋼材耗量少，建設(shè)速度和投產(chǎn)見(jiàn)效快，極適合大慶油田開發(fā)早期的國(guó)內(nèi)條件。但流程的計(jì)量點(diǎn)、加熱點(diǎn)多而分散，不便于操作管理和自動(dòng)化的實(shí)施；多口油井串聯(lián)于共用的變徑集油管上，隨油井水含量的增加，端點(diǎn)井回壓上升很快，甚至井流難以進(jìn)入集油管線，即各井的生產(chǎn)相互干擾、流程適應(yīng)能力差并不便于調(diào)整和改造。流程也不適合地質(zhì)條件復(fù)雜、斷層多、各油井壓力、產(chǎn)量相差較大的油田。216．環(huán)形集油流程

如圖10所示，環(huán)形集油流程屬多井串聯(lián)集油流程，為減少串聯(lián)井相互干擾的缺點(diǎn)，控制環(huán)路長(zhǎng)度為2．5～3km、串聯(lián)油井?dāng)?shù)一般為4口。在環(huán)形管起點(diǎn)摻熱水，改善井流的流動(dòng)性。熱水和井流一起返回站內(nèi)分離緩沖罐，氣液分離后，液相經(jīng)增壓送往集中處理站。氣體由集氣管線送往氣體處理廠。流程適用于油井密度大，產(chǎn)量低，井流需要加熱輸送的低產(chǎn)油田。22

7．簡(jiǎn)易橇裝集油流程

有些油田的開發(fā)難度大、油井產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高，或處于邊開發(fā)、邊生產(chǎn)階段，可采用圖11所示的簡(jiǎn)易橇裝計(jì)量增壓裝置集油。測(cè)試油井的井流進(jìn)入計(jì)量箱，液面達(dá)高位時(shí)自動(dòng)開啟電磁閥，原油自流進(jìn)入儲(chǔ)油箱，由電磁閥的開啟次數(shù)計(jì)量油井產(chǎn)量。不計(jì)量的油井井流混合后經(jīng)收球過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入儲(chǔ)油罐。油井出油管線可定期通球清掃，在收球過(guò)濾網(wǎng)處收球。由高低液位控制裝置控制潛油泵開啟和停運(yùn)。此裝置為不耐壓開式流程，適合氣油比小、產(chǎn)量小井區(qū)的集油工作。231．選擇依據(jù)

(1)集輸流程的選擇應(yīng)以確定的油氣儲(chǔ)量、油藏工程和采油工程方案為基礎(chǔ)。應(yīng)充分考慮油田面積、油藏構(gòu)造類型、油氣儲(chǔ)量、生產(chǎn)規(guī)模、預(yù)計(jì)的油田含水變化情況、單井產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量以及油井油壓和出油溫度等。

(2)油氣物性。原油物性包括原油組分：蠟含量，膠含量，雜質(zhì)含量，密度，傾點(diǎn)和粘溫關(guān)系等。天然氣物性包括天然氣組分和H2S、CO2等酸性氣體的含量。

(三)選擇流程的依據(jù)和原則24(3)油田的布井方式、驅(qū)油方式和采油方式以及開發(fā)過(guò)程中預(yù)期的井網(wǎng)調(diào)整及驅(qū)油方式和采油工藝的變化等。

(4)油田所處的地理位置、氣象、水文、工程地質(zhì)、地震烈度等自然條件以及油田所在地的工農(nóng)業(yè)發(fā)展情況、交通運(yùn)輸、電力通訊、居民點(diǎn)和配套設(shè)施分布等社會(huì)條件。

(5)已開發(fā)類似油田的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)。252．選擇原則

(1)滿足油田開發(fā)和開采的要求。油氣集輸流程應(yīng)根據(jù)油藏工程和采油工程的要求，保證油田開發(fā)生產(chǎn)的安全可靠、采輸協(xié)調(diào)，按質(zhì)按量地生產(chǎn)出合格的油氣產(chǎn)品。

(2)滿足油田開發(fā)、開采設(shè)計(jì)調(diào)整的要求和適應(yīng)油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化的要求。所選集油流程應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和進(jìn)行調(diào)整的靈活性，盡量減小流程的改建工作量，流程局部調(diào)整時(shí)盡量不影響油田的正常生產(chǎn)。應(yīng)能及時(shí)收集集油系統(tǒng)的各種生產(chǎn)信息，以便操作人員采取相應(yīng)的措施。

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油田開發(fā)的不同時(shí)期具有不同的特點(diǎn)。①原油含水率逐年上升，年產(chǎn)液量將上升，導(dǎo)致集輸系統(tǒng)處理的液量也逐年增加，地面油氣集輸管網(wǎng)也需改造。例如，勝利油田年產(chǎn)原油2600萬(wàn)噸，按90％的含水率計(jì)算，集輸系統(tǒng)處理的液量將達(dá)億噸。②原油的攜砂量將會(huì)越來(lái)越多，分離器除砂的任務(wù)越來(lái)越重。③原油的物性、油氣組成、氣油比都會(huì)發(fā)生變化，要求集輸系統(tǒng)不斷地調(diào)整以適應(yīng)上述的變化。油田油氣集輸工程的適用期一般為5～10年，按油田開發(fā)區(qū)規(guī)定的逐年產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量、油氣比、含水率的變化，按10年中最大處理量確定生產(chǎn)規(guī)模。

流程不斷調(diào)整的原因27(3)貫徹節(jié)約能源原則。集輸流程應(yīng)合理利用油井流體的壓力能，減少油氣的中途接轉(zhuǎn)，降低動(dòng)力消耗。同時(shí)應(yīng)合理利用井流的熱能，做好設(shè)備和管線的保溫，降低油氣處理和輸送溫度。注意使用高效節(jié)能設(shè)備和節(jié)能技術(shù)，將單位油氣產(chǎn)量的能耗和生產(chǎn)費(fèi)用降到最低。

集輸中可以利用的能量為：地層剩余壓能和熱能、水力機(jī)械和加熱設(shè)備提供的能量、地形起伏造成的勢(shì)能能量。①油井回壓是集輸系統(tǒng)可利用的起始?jí)毫?。?duì)于抽油井，若回壓較高，可利用其輸送油氣。②當(dāng)?shù)匦斡衅鸱鼤r(shí)，可利用地形的勢(shì)能通過(guò)自流的方式把原油輸送到目的地。例如：玉門油田。玉門油田地處祁連山北麓，最高海拔達(dá)2700多米，空氣稀薄，地勢(shì)南高北低，坡度較大，落差在600米以上。28

④勝利油田以后還要繼續(xù)堅(jiān)持源頭控制、全程監(jiān)督，積極采用新工藝、新技術(shù)，改燒水煤漿，開發(fā)利用地?zé)崮?、太?yáng)能等新能源替代原油，力爭(zhēng)再有幾個(gè)更大規(guī)模的地?zé)豳Y源利用項(xiàng)目投產(chǎn)?！笆晃濉逼陂g，全油田要形成年替代自用油58萬(wàn)噸~62萬(wàn)噸的能力，“三廢”綜合利用率達(dá)到80%以上，努力在全油田形成健康文明、節(jié)約資源的發(fā)展模式。③勝利油田是我國(guó)產(chǎn)能大戶，2005年全油田生產(chǎn)原油萬(wàn)噸，生產(chǎn)天然氣億立方米。勝利油田既是產(chǎn)能大戶，又是用能大戶。目前每年總耗能量在500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，大約價(jià)值40億元，僅能源消耗就占油田可變生產(chǎn)成本的28%以上。勝利油田從戰(zhàn)略高度抓好節(jié)能降耗工作，努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)?！笆濉逼谀?，全油田企業(yè)總耗能量470萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比“九五”期末減少144萬(wàn)噸，減少能耗費(fèi)用支出10億多元；萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗由“九五”期末的噸標(biāo)煤降到“十五”期末的5.72噸標(biāo)煤。29(4)充分利用油氣資源。提高井口到礦場(chǎng)油庫(kù)或用戶的密閉程度，使集輸過(guò)程中的油氣損耗降到最低。

石油及其加工后的油品，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中除了明顯的漏失外，還有隱存的蒸發(fā)損耗，諸如儲(chǔ)存時(shí)的“呼吸損耗”（溫差引起蒸發(fā)損耗）；儲(chǔ)油罐開口及附件不密封所造成的自然通風(fēng)損耗；儲(chǔ)油罐收發(fā)油過(guò)程中的蒸發(fā)損耗，亦稱大呼吸損耗。此外，石油及油品在裝卸過(guò)程中槽車、船罐口的蒸發(fā)損耗，以及加油站加油時(shí)的油氣蒸發(fā)損耗。據(jù)1995年國(guó)際石油會(huì)議公布的美國(guó)油氣蒸發(fā)損耗數(shù)量占美國(guó)當(dāng)年原油產(chǎn)量的3％，即蒸發(fā)損耗量每年達(dá)1200萬(wàn)噸。若以全世界石油蒸發(fā)損耗量3％計(jì)，全世界每年損耗油量1．13億噸（2001年全世界的產(chǎn)油量約37．8億噸）。這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于我國(guó)陸上油田產(chǎn)油量的總合，可見(jiàn)蒸發(fā)損耗浪費(fèi)了大量的石油資源。30

油品的蒸發(fā)直接危害人類的生存環(huán)境。蒸發(fā)出來(lái)的油氣分子易燃、易爆，特別是在密閉狀態(tài)下的油罐、油庫(kù)、油船罐及槽車內(nèi)，更易發(fā)生爆炸事故，直接造成財(cái)物及人體的傷損；排放到大氣中的油氣分子污染環(huán)境，既產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，又破壞臭氧層。油品的蒸發(fā)又導(dǎo)致油品質(zhì)量下降。當(dāng)汽油蒸發(fā)損失達(dá)1％時(shí)，其辛烷值降低1個(gè)單位，蒸發(fā)溫度亦上升，使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能變差，加速汽油氧化，增加汽油膠質(zhì)。

黃島油庫(kù)爆炸：1989年8月12日9時(shí)55分，山東黃島油庫(kù)5號(hào)罐雷擊起火，之后引爆4號(hào)、1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)罐，造成19人（消防官兵14人、油庫(kù)職工5人）死亡、78人（消防官兵66人、油庫(kù)職工11人）受傷，大火燃燒104小時(shí)，燒掉原油萬(wàn)噸，燒毀油罐5座，直接經(jīng)濟(jì)損失3540萬(wàn)元。并因原油流入海洋使130公里海岸線受到污染，海產(chǎn)品損失和清理污染也需要數(shù)千萬(wàn)元。

原因：雷擊中罐內(nèi)油蒸汽，引起爆炸起火。31

油田油氣集輸工程設(shè)計(jì)應(yīng)與油藏工程、鉆井工程、采油工程緊密結(jié)合，統(tǒng)籌考慮。根據(jù)油田分階段開發(fā)的具體要求，全面規(guī)劃、分期實(shí)施，做到地上、地下相結(jié)合，統(tǒng)一論證優(yōu)化，保證油田開發(fā)建設(shè)取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。(5)貫徹“少投入，多產(chǎn)出”，提高經(jīng)濟(jì)效益的原則。32四、氣田集氣系統(tǒng)

與油田集輸系統(tǒng)類似，氣田集輸系統(tǒng)的功能是：收集各氣井井流，并進(jìn)行必要的凈化、加工處理使之成為商品天然氣及氣田副產(chǎn)品(液化石油氣、穩(wěn)定輕烴、硫磺等)。同時(shí)氣田集輸系統(tǒng)還提供氣藏動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)信息，如：各井的壓力、溫度、天然氣和凝析液產(chǎn)量、氣體組分變化等，使氣藏地質(zhì)師能適時(shí)調(diào)整氣田開發(fā)設(shè)計(jì)方案和各氣井的生產(chǎn)制度。

33與油田集輸系統(tǒng)不同的是：①氣藏壓力一般較高，在氣田開采的大部分時(shí)間內(nèi)，可依靠氣藏能量完成氣體的集中、凈化、加工，甚至通過(guò)輸氣管道直接送至用戶。②從氣藏至用戶，氣體處在同一高壓、密閉的水力系統(tǒng)內(nèi)，集氣、加工、凈化、輸氣、用氣等環(huán)節(jié)間有著密不可分的相互聯(lián)系。③在合適的條件下集氣系統(tǒng)內(nèi)會(huì)形成固態(tài)水合物堵塞管線和設(shè)備，因而防止水合物形成是集氣系統(tǒng)的重要工作。④氣田和油田的氣體處理廠有相同的業(yè)務(wù)，即把原料氣加工成商品天然氣，但氣田氣與油田伴生氣的組成不同，伴生氣中乙烷以上重?zé)N組分較多，因而提取伴生氣中的凝液，加工成液化天然氣、天然汽油等商品，提高產(chǎn)品附加值和經(jīng)濟(jì)效益是油田氣體處理廠的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)；而氣田氣內(nèi)重組分含量一般較少，氣體處理廠的主要業(yè)務(wù)常為脫出H2S和C02等酸性氣體，生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的天然氣。34

圖13為氣田集氣系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，集氣系統(tǒng)主要由氣井井場(chǎng)、集氣站、天然氣處理廠及其間相連的管線組成，圖示井場(chǎng)與集氣站的連接形式為“放射狀”，此外還有“樹枝狀”和“環(huán)狀”集氣管網(wǎng)，如圖14所示。35361．井場(chǎng)

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2．集氣站

集氣站主要功能是脫出氣體中夾帶的凝液、水和機(jī)械雜質(zhì)，對(duì)各氣井進(jìn)行計(jì)量，如圖16所示。三相分離器分出氣流中的水和凝液，并經(jīng)液體流量計(jì)計(jì)量后送往各自的儲(chǔ)罐，氣體計(jì)量后送往集氣干線。通常每口井對(duì)應(yīng)一個(gè)分離器，若氣流中只含水或只含凝析液(帶微量水)可將三相分離器改為氣液兩相分離器。每個(gè)集氣站管轄約5km半徑地域內(nèi)的氣井，所管轄氣井的數(shù)量不受限制。38五、建設(shè)規(guī)模的確定1、油田生產(chǎn)初期不含水，流程建設(shè)規(guī)?？捎孟率接?jì)算2、油田生產(chǎn)初期含水，流程建設(shè)規(guī)?？捎孟率接?jì)算39六、油田類型和集輸流程的關(guān)系1、整裝注水開發(fā)油田油氣集輸系統(tǒng)要根據(jù)開發(fā)方案要求進(jìn)行總體規(guī)劃、配套建設(shè)。集油系統(tǒng)盡量采用計(jì)量站流程、一級(jí)半或二級(jí)布站、簡(jiǎn)化井場(chǎng)設(shè)施‘增強(qiáng)集中處理站的功能。典型代表：大慶油田開發(fā)初期采用多井串聯(lián)流程，后改為計(jì)量站流程、雙管摻活性水流程。新疆彩南油田、地處戈壁沙漠，自然條件惡劣，采用計(jì)量站集油流程、二級(jí)布站、井口加熱、單管油氣混輸流程。特點(diǎn)