中國(guó)石油大學(xué)（華東）儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院儲(chǔ)運(yùn)工程系李琦瑰油氣集輸工藝簡(jiǎn)介2023/7/251主要內(nèi)容概述油氣分離原油凈化原油穩(wěn)定天然氣凈化和加工污水處理2023/7/2521、油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象勘探開(kāi)發(fā)和采油油氣集輸一、概述外輸銷售油氣集輸?shù)难芯繉?duì)象，即油田內(nèi)部原油及其伴生氣的收集、加工處理和運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題。概括來(lái)講，油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶且杂途疄槠瘘c(diǎn)，礦場(chǎng)原油庫(kù)或輸油輸氣首站為終點(diǎn)的礦場(chǎng)業(yè)務(wù)。2023/7/2532、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容油氣分離：分離的目的是便于各自的計(jì)量以及之后的加工處理。原油凈化：脫除原油中所含的水、鹽、泥砂等雜質(zhì)。原油穩(wěn)定：拔出原油中的C1～C4輕組分，降低原油的蒸氣壓，以減少蒸發(fā)損耗。天然氣凈化：脫除天然氣中所含的H2O、H2S和CO2等雜質(zhì)氣體。天然氣輕油回收：分出天然氣中所含的C2+，C2+的烴類是極其重要的化工原料，輕烴的價(jià)值十分顯著，因此有必要回收并切割成單一或混合組分產(chǎn)品。水處理:脫除油田生產(chǎn)污水中所含的污油，將凈化污水回注油層以保持油層壓力。

2023/7/2542023/7/2553、油氣集輸工藝油氣收集工藝：油井至聯(lián)合站油氣處理工藝：聯(lián)合站工藝油氣輸送工藝：聯(lián)合站至原油庫(kù)或輸油輸氣首站油氣儲(chǔ)存工藝2023/7/256聯(lián)合站2023/7/2578進(jìn)站閥組2023/7/258進(jìn)站閥組外輸罐分離器脫水泵緩沖罐換熱器穩(wěn)定塔外輸泵加熱爐加熱爐加熱爐電脫水器穩(wěn)定拔出的氣體，經(jīng)過(guò)冷卻、分離。最后的干氣與分離器出口氣體同時(shí)外輸。冷卻分出的輕油到輕油罐，通過(guò)輕油泵可以進(jìn)行外銷。2023/7/259三脫：原油脫水、脫氣伴生天然氣脫輕油三回收：從伴生天然氣中回收液化石油氣或輕油從污水中回收原油回收污水液化石油氣或輕油商品原油商品天然氣凈化污水4、油田產(chǎn)品2023/7/2510一、油氣分離組成一定的油氣混合物，在一定的壓力、溫度條件下，充分接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間就會(huì)形成一定比例和組成的氣液兩相。實(shí)現(xiàn)分離的設(shè)備：分離器。2023/7/25111、分離器類型按外型分：立式，臥式按功能分：兩相、三相、計(jì)量、緩沖分離器，滌氣器，閃蒸罐，液塞捕集器等按工作壓力分：真空（<0.1MPa）、低壓（<1.5MPa）、中壓（1.5～6MPa）、高壓（>6MPa）分離器按工作溫度分：常溫、低溫分離器按實(shí)現(xiàn)分離主要利用的能量分：重力式、離心式和混合式2023/7/25122、臥式油氣分離器2023/7/25133、立式油氣分離器與臥式分離器的不同：（1）氣液界面的大?。?）氣體流向和氣體中液滴的沉降方向（3）出油口位置2023/7/25144、臥式三相分離器2023/7/25155、立式三相分離器2023/7/2516三、原油凈化1、原油中所含水的分類一類是游離水，在常溫下用簡(jiǎn)單的沉降法短時(shí)間內(nèi)就能從原油中分離出來(lái)；另一類是乳化水，需要采用特殊的工藝（化學(xué)破乳、電脫水）才能從原油中脫除。乳化水與原油混合在一起形成原油乳狀液（兩種或兩種以上互不相溶或微溶的液體，其中一種以極小的液滴分散于另一種液體中，這種分散物系稱為乳狀液）。穩(wěn)定乳狀液的形成條件是充分?jǐn)嚢杓叭榛瘎┑拇嬖凇?023/7/2517原油和水構(gòu)成乳狀液主要有兩種類型。一種是水以極微小的顆粒分散于原油中，稱油包水型乳狀液，用符號(hào)W/O表示，此時(shí)水是內(nèi)相或稱分散相，油是外相或稱連續(xù)相，W/O型乳狀液是油田最常見(jiàn)的原油乳狀液。另一種是油以極微小顆粒分散于水中，稱為：水包油型乳狀液，用符號(hào)O/W表示，此時(shí)油是內(nèi)相，水是外相。采出水中常存在O/W型乳狀液。此外，還有復(fù)合乳狀液，即油包水包油型和水包油包水型，分別以O(shè)/W/O和W/O/W表示。2023/7/2518油水混合物進(jìn)入底部水層，向上通過(guò)水層時(shí)，由于水的表面張力較大，原油中的游離水、粒徑較大的水滴、鹽類和親水固體雜質(zhì)等并入水層，這一過(guò)程稱為水洗。大罐脫水的原理是水洗和沉降。2、常壓立式沉降罐2023/7/25193、電脫水器將原油置于高壓直流或交流電場(chǎng)中，由于電場(chǎng)對(duì)水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強(qiáng)度，促進(jìn)水滴的碰撞，使水滴聚結(jié)成粒徑較大的水滴，在原油中沉降分離出來(lái)。適用于處理含水率小于30%油包水型乳狀液。2023/7/2520電脫水器2023/7/2521四、原油穩(wěn)定穩(wěn)定方法閃蒸穩(wěn)定分餾穩(wěn)定經(jīng)分離、脫水后的凈化原油進(jìn)行穩(wěn)定處理。所謂穩(wěn)定是將原油中易揮發(fā)的輕質(zhì)組分C1～C4變成氣體，與原油分開(kāi)，使經(jīng)穩(wěn)定后的原油蒸氣壓降低，減少儲(chǔ)存和運(yùn)輸中的蒸發(fā)損耗。穩(wěn)定裝置和油氣分離器中分出的氣體一并送往氣體處理廠進(jìn)行凈化和輕油回收作業(yè)。其中閃蒸穩(wěn)定又包括負(fù)壓閃蒸和正壓閃蒸，負(fù)壓閃蒸在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛。多級(jí)分離2023/7/25221—電脫水器；2—穩(wěn)定塔；3—負(fù)壓壓縮機(jī)；4—冷凝器；5—三相分離器；6—泵。

50~70℃0.05~0.07MPa（絕對(duì)壓力）0.3～0.4MPa

20~40℃左右負(fù)壓閃蒸典型工藝流程2023/7/2523穩(wěn)

定

塔2023/7/2524五、天然氣凈化和加工2023/7/25251、天然氣脫酸方法按操作特點(diǎn)、脫酸原理，多種脫酸工藝可分類為六大類：

間歇法化學(xué)吸收法物理吸收法混合溶劑吸收法直接氧化法膜分離法2023/7/25262、天然氣脫水方法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(guó)內(nèi)外正在研發(fā)的膜分離脫水等。其中甘醇脫水和固體干燥劑脫水是油氣田最常用的天然氣脫水方法。能滿足脫水要求的前提下，優(yōu)先考慮選擇甘醇吸收脫水，甘醇吸收脫水常用于管輸天然氣的處理。但要求天然氣深度脫水的情況需要采用分子篩脫水。

2023/7/2527輕油回收的方法吸附法油吸收法冷凝分離法（應(yīng)用廣泛）冷凝分離法是利用天然氣中輕、重組分冷凝溫度不同的特點(diǎn)，在逐步降溫的過(guò)程中將組分由重到輕依次分離出來(lái)。根據(jù)凝液回收目的的不同，冷凝溫度不同，所采用的方法分為淺冷法（-45℃以上）、中冷法（-45~-100℃）和深冷法（-100℃以下）。3、凝液回收方法2023/7/2528淺冷法主要用于控制天然氣烴露點(diǎn)，防止輸送管線內(nèi)產(chǎn)生氣液兩相；或以回收天然氣內(nèi)的C3+為目的。節(jié)流膨脹制冷和冷劑制冷都可以實(shí)現(xiàn)淺冷。淺冷法只能使天然氣內(nèi)C3的回收率達(dá)到中等至較大比例。若要進(jìn)一步提高C3收率并回收C2，必須進(jìn)一步降低天然氣溫度，需采用中冷或深冷法。節(jié)流膨脹制冷、冷劑制冷和透平膨脹機(jī)制冷均可達(dá)到中冷和深冷溫度。其中透平膨脹機(jī)制冷在天然氣凝液回收領(lǐng)域內(nèi)的使用占有主導(dǎo)地位。2023/7/2529節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境龐大的污水處理系統(tǒng)回注地層保持油層壓力提高油藏采收率

1、污水處理的常用方法六、污水處理重力沉降除油法混凝沉降法氣體浮選法斜板除油法過(guò)濾除油法旋流分離法2023/7/25302、污水處理常用設(shè)備壓力式過(guò)濾罐混凝除油罐2023/7/25313、污水處理工藝流程集水管配水管分出浮油和分散油分出乳化油反沖洗2023/7/2532END2023/7/2533商品原油的質(zhì)量指標(biāo)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(duì)于凝析油和稠油有不同的質(zhì)量含水率要求。飽和蒸汽壓：最高儲(chǔ)存溫度(或60℃)下原油的飽和蒸氣壓不大于當(dāng)?shù)卮髿鈮?。含鹽量：不大于50g/m3。2023/7/25凈化污水的質(zhì)量指標(biāo)

對(duì)于凈化污水有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別為回注標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其所含雜質(zhì)的要求不同。陸上排放污水的水質(zhì)要求:排放污水含油低于5mg/L。

注水水質(zhì)基本要求：①水質(zhì)穩(wěn)定，與油層水相混不產(chǎn)生明顯沉淀；②水中不得攜帶大量懸浮物；③對(duì)注水設(shè)施腐蝕性小。2023/7/25

依靠油水密度差，在靜止或流動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油水的分離。這種除油法的效果與油滴直徑有關(guān)，油滴愈大，所受浮力愈大，愈易油水分離。重力沉降除油法2023/7/25混凝沉降法污水中的污油一般呈三種狀態(tài)存在：浮油、分散油和乳化油。對(duì)于前兩種靠重力沉降除油法一般就能獲得較好的除油效果。對(duì)于乳化油，因油顆粒太小，一般直徑在10微米以下，靠浮力上升至水面的速度太慢，再加上分子熱運(yùn)動(dòng)的影響，使得乳化油滴很難上升至液面?；炷两捣?，就是向含油污水中加入一種化學(xué)混凝劑，讓乳化油滴破乳，使油滴發(fā)生凝聚。顆粒變大，浮力增加，以實(shí)現(xiàn)油水分離。2023/7/25氣體浮選法

由于氣體密度較小，常把氣體吹入污水底部，氣泡從水底向水面很快上升，上升過(guò)程由于氣泡所受靜壓減小，氣泡逐漸變大，這樣就可托帶一些小油滴浮到水面，加快油水分離速度，這就是氣體浮選法除油。2023/7/25斜板除油法

在油水分離設(shè)備內(nèi)加上許多并列的斜板，以此增大分離設(shè)備的工作表面積，縮短油滴浮升的距離，改善水流的穩(wěn)定性，從而大大提高油水分離設(shè)備的分離效果。重力分離除油設(shè)備的除油效率是其分離高度的函數(shù)，減小除油設(shè)備的分離高度，可以提高除油效率。在其他條件相同時(shí)，除油設(shè)備的分離高度越小，油滴上浮到表面所需要的時(shí)間就越短，這就是所謂的“淺池理論”。2023/7/25過(guò)濾除油法

含油污水通過(guò)一層石英砂、無(wú)煙煤或其它濾料后，由于篩濾和吸附作用將污油截留并吸附在細(xì)小的砂粒濾層或其它物質(zhì)構(gòu)成的過(guò)濾層中，使污水中的含油量大為減少，這就是過(guò)濾除油法。截留在砂層中的原油，可通過(guò)反向沖洗的辦法，將砂層再生，重新恢復(fù)過(guò)濾能力，繼續(xù)使用。2023/7/25旋流分離法

待分離的油水混合物在一定壓力下切向進(jìn)入旋流器的圓筒段，在器內(nèi)形成強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入錐段高速旋轉(zhuǎn)，由于離心沉降作用，