浅析油气集输工艺流程

【摘要】本文介绍了油气集输的发展历史，通过油气集输方法介绍和对比研究，深入分析各种方式的优缺点，根据各地的不同特点，总结出最适合自己的油气集输方案，在油田的开发中，能够最大化地利用资源，并油田的发展和国家建设提供强有力的能源支持。

【关键词】油气集输工艺 采油技术 设计原则

1 油气集输地位与历史

油气集输即将各油井生产的原油和天然气进行收集、计量、输送和初加工的全过程的顺序。

1.1 油气集输的地位

当油气的开采价值和地点确定下来，在油田地面上需建设各种生产设施、辅助生产设施和附属设施，以满足油气开采和储运的要求。建设工程量和投资一般占整个地面工程的40%-50%，是整个地面工程的核心和龙头。它能保持油气开采与销售之间的平衡，使原油、天然气、液化石油气、天然汽油产品质量合格。油田所采用的油气集输流程及工程建设规模及总体布局，都会对油田的可靠生产、建设水平、生产效益起到关键性的作用。

1.2 发展历史

油气集输和储运技术随着油气的开发应运而生。早在中国汉代，蜀中人民就采用当地盛产的竹子为原料，去节打通，外用麻布缠绕涂以桐油，连接成“笕”，就是我们现在铺设的输气管线。到了19世纪中叶以后，四川地区的这些管线总长达二三百里，专门从事管道建设的工人就有一万多人。在当时的自流井地区，绵延交织的管线翻越丘陵，穿过沟涧，形成输气网络，使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶，推动了气田的开发，使当时的天然气年产达到7000多万立方米。直到20世纪末期，各油田相继进入高含水采油期，各油田在开采的同时开始注意节能降耗的问题，一批世界先进水平的高效节能油气集输工艺流程相继研发成功，使我国在油气集输方面进入了高效时期。

2 油气集输系统的工作内容与分类：

2.1 油气集输工作步骤

（1） 油井计量；

（2）集油、集气；

（3）将井流分离成原油、天然气、采出水；

（4）脱除原油内易挥发成分，使原油饱和蒸汽压等于或低于商品原油规定的标准；将符合商品原油标准的原油储存在矿场原油库中，以调节原油生产和销售间的不平衡；

（5）天然气净化，对分离出的天然气进行进一步的脱水，脱酸，脱氢等处理。使其符合商品天然气中含量指标的严格规定；

（6）含油污水处理

2.2 油气集输流程分类

（1）按不同加热方式：不加热、井场加热、热水伴随、蒸汽伴随、掺稀油、掺热水、掺活性水、掺蒸汽集油流程。

（2）按通往油井的管线数目：单管、双管和三管集油流程。

（3）按集油管网形态：米字型、环型、树状和串联管网集油流程。

（4）按油气集输系统布站级数：油井和原油库之间集输站场级数；

一级布站集油流程：只有集中处理站；

二级布站集油流程：计量站和集中处理站；

三级布站集油流程：计量站、接转站（增压）和集中处理站；

（5）集输系统密闭程度：开式和密闭流程

3 油气集输流程设计原则

油气集输整个流程的设计工艺的影响因素很多，例如：油田开发的特征、油气物性、产品方案和井场实际条件。通过优化选择，得出性价比相对最高的一种生产工艺设计。其相关原则如下：

（1）根据不同油田的油气特质和实际地质特征，采取适当工艺措施，适度提高并控制整个流程系统内部的运作压力，尽量减少采油的中间环节，以此来减少中间环节的能耗。

（2）努力维持整个生产系统的的采输平衡，定期检查保证集输泵站和储油库的储油能力。

（3）流程密闭，最大化利用地层能量，降低在运输的过程中产生不必要的油气损耗；

（4）充分收集和利用油气资源，生产合格产品，净化原油，净化油田气、液化气、天然汽油和净化污水（符合回注油层或排放要求）；

（5）便于管理，实现自动化，在生产环节中减少人工操作环节，减轻工人劳动强度。

（6）合理布局生产工艺流程，能够满足“三脱”、“三回收”等要求。

4 国内外在油气输送流程上的现状

4.1 加热集输

由于中国多数油田目前产油为“三高”原油（含蜡量高、凝固点高、粘度高），为使集输过程中油、气、水不凝，达到低粘度，安全输送，从油井井口至计量站或接转站间，一般采用加热集输。主要方法有：

（1）井口设置水套加热炉，加热油气或者用蒸汽或热水伴热；

（2）从井口掺入热水或热油等；

但加热输送缺点是：一是低输量受到热力条件的制约，二是一旦发生事故停输，必须立即抢修，及时恢复运行，较长时间的停输会酿成凝管事故。

4.2 不加热集输

北美国家的输油管道多是输送低凝点、低粘度的原油，所以多为不加热输送。

通过对原油流变性的研究，在一些油田集输管道中添加化学降凝剂后使用常温输送技术。因为实际生产需要和常温输送的工艺优越性，促使此项技术日趋成熟。近年来，我国有部分管道应用此技术，取得的技术成果和经济效益是十分明显的。

4.3 密闭输送工艺

现代社会对石油和天然气等能源的依赖，使长距离的油气集输成为必然，目前常用的有两种：

（1）旁接油罐：优点是有缓冲过程，允许调节的时间长，对自动化水平要求低。

（2）从泵到泵：不再使用中间站进旁接罐的开式运行方式，而把全线制造成一个水力系统，可以充分利用上站压力，节约能耗和中间站储运设备投资，而且也避免了油气蒸发损耗。密闭输油工艺取决于设备的可靠性、自动化水平和水击问题的解决。

4.4 优化运行技术

优化运行技术是国外多采取的运行方式，在SCADA（数字采集与监控系统）中基本上都装有优化运行控制软件，它可在不考虑调速的基础上，对管道的运行方案进行优化，使管道在最经济的状态下运行，减小低输量时的不匹配性，减少乃至消除节流损失。

5 结论

油气矿场的开采集输工艺流程的选择是一项系统工程，如何合理优化调整地面工程的各个系统，提高各系统的负荷率及运行效率是当前油田所面临的关键，利用已建设施的现状进行合理的优化整合；并且能够使用成熟的节能新工艺、新技术是油田节能降耗、挖潜增效、降低生产成本的重要手段。合适的集输工艺流程可以提高我国油气集输方面整体实力，为我国工业发展和整体国力的提高做贡献。

参考文献

[1] 袁宗明.天然气集输管网系统最优规划研究[D].西南石油学院，2002

[2] 刘瑞，苗放，叶成名.基于数字地球平台的油气工程技术应用[J].成都理工大学学报（自然科学版），2009（02）