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油氣集輸與處理工藝技術(shù)論文
油氣集輸與處理工藝技術(shù)論文【1】
【摘要】油田集輸與處理工藝技術(shù)是很復雜的過程，對其進行相關(guān)的技術(shù)探討也是十分必要的。
本文便對油氣集輸行業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢及攻關(guān)方向兩個方面的內(nèi)容進行了分析和探討，從而詳細的論述了油氣集輸行業(yè)的相關(guān)工藝技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】油氣集輸;處理;工藝技術(shù)
油氣集輸是油田建設中的主要生產(chǎn)設施，在油田生產(chǎn)中起著主導作用，使油田生產(chǎn)平穩(wěn)，保持原油開采及銷售之間的平衡，并使原油、天然氣、液化石油氣和天然汽油等產(chǎn)品的質(zhì)量合格。
采用的油氣集輸工藝流程、確定的工程建設規(guī)模及總體布局，將對油田的可靠生產(chǎn)、建設水平和生產(chǎn)效益起著關(guān)鍵性的作用。
1、油氣集輸集輸發(fā)展趨勢
1.1原油集輸技術(shù)
原油集輸技術(shù)在集輸工藝方面，尤其在低滲透、小斷塊油田開發(fā)上，國內(nèi)油田企業(yè)注重高效、節(jié)能油氣集輸配套技術(shù)的研究與應用，通過簡化優(yōu)化流程，采用不加熱集輸技術(shù)和串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝等，降低了原油生產(chǎn)能耗。
原油集輸與處理技術(shù)的發(fā)展趨勢一是向低投資、低能耗方向發(fā)展，二是向上、下游兩頭延伸;上游與采油工程相互滲透，下游與煉油技術(shù)相互融合。
(1)串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝。
串聯(lián)管網(wǎng)集輸工藝核心是采用功圖量油技術(shù)，實現(xiàn)管網(wǎng)的串聯(lián)布局，簡化流程，改變傳統(tǒng)的計量站模式，節(jié)能、節(jié)地，并可降低投資。
應用該工藝單井投資節(jié)省約2～3萬元，集輸系統(tǒng)工程投資節(jié)省約25%～30%。
(2)稠油集輸工藝。
稠油集輸工藝包括加熱、摻稀、摻水、乳化降黏、改質(zhì)降黏、低黏液環(huán)等6種。
通過集輸工藝優(yōu)化，采用全密閉集中摻稀輸送工藝流程，可實現(xiàn)噸油集輸燃料油耗由7.8kg降至5.88kg，噸油集輸電耗由2.7kW・h降至0.98kW・h。
(3)高含水油田原油預分水技術(shù)。
國內(nèi)高含水油田主要采用三相分離器進行預分水，在一定程度上起到了效果，但在實際運行中水中含油量偏高，一般在500～1000mg/L之間，污水后續(xù)處理系統(tǒng)投資、占地和運行費用均較高。
國外原油預分水技術(shù)起步早、水平較高。
俄羅斯主要采用末端分相管和斜管預分水器等設備，可以脫除80%左右的游離水，并使脫出污水達到低滲透油層回注標準。
轉(zhuǎn)油站采用高效預脫水工藝可降低地面工程總投資的24%～40%。
1.2天然氣集輸及凈化處理技術(shù)
(1)低壓、低產(chǎn)氣田地面集輸技術(shù)。
在低滲、低壓、低產(chǎn)的致密天然氣藏中，采用以井下節(jié)流工藝為核心的井口不加熱、不注醇、井間串接、帶液計量、中低壓集氣、常溫分離、二級增壓、集中處理的地面集輸工藝流程。
(2)煤層氣田地面集輸技術(shù)。
美國、加拿大、澳大利亞煤層氣地面工程技術(shù)比較成熟，集輸工藝主要采用低壓集氣、井口分流、集氣集水、集中處理、增壓脫水、干氣外輸、污水回注流程。
我國煤層氣資源豐富，但是商業(yè)性開發(fā)正處于起步階段。
中石油沁水盆地煤層氣田，借鑒蘇里格氣田等“三低”氣田開發(fā)經(jīng)驗，采用低壓集氣、單井簡易計量、多井單管串接、二次增壓、集中處理的集輸流程。
中聯(lián)煤潘河先導性試驗項目采用了井間串接、枝上枝二次增壓、集中處理的集輸流程。
2、集輸工藝存在的主要問題
現(xiàn)階段，我國對油田的開發(fā)建設已經(jīng)有了明顯的進步，我國的大部分的產(chǎn)油區(qū)也都已經(jīng)到了高含水的開發(fā)階段，而主力油田的挖潛效果都已經(jīng)逐漸變差，導致了采油成本越來越高，但是卻沒有達到想要穩(wěn)產(chǎn)的效果，同時以建設的采油的設施也有了老化的趨勢，因此采油的效率越來越低，耗能卻在逐年的提高。
(1)油田進入特高含水期，其含水原油的油水分離特性發(fā)生變化，現(xiàn)行的游離水的沉降時間、沉降溫度以及原油脫水工藝等方面的技術(shù)界限均出現(xiàn)了一定的不適應性。
同時由于原油的特性發(fā)生了一系列變化，現(xiàn)有的集輸油工藝已不適應油田節(jié)能降耗的需要，需要進一步改進，以探索新時期節(jié)能降耗新途徑。
油氣集輸與處理能耗占原油生產(chǎn)能耗30%，油氣集輸流程分為集油、脫水、穩(wěn)定、儲運四個階段。
集油部分能耗占60%～80%，其中90%～97%是熱能消耗，動力(電)的消耗占3%～10%，因此，如何降低集油段熱能消耗，即采用不加熱集輸是集輸流程節(jié)能關(guān)鍵。
(2)油田的產(chǎn)能建設所產(chǎn)生的效益也越來越差了，因此降低生產(chǎn)成本和投資規(guī)模就顯得很關(guān)鍵了，但這也是很困難的，如何利用現(xiàn)有的設施簡化工藝模式，并且優(yōu)化規(guī)劃設計，也是當前面臨的主要問題。
(3)目前三元復合驅(qū)等三次采油技術(shù)已經(jīng)不斷的發(fā)展，這也對地面技術(shù)提出了更高的要求。
雖然我國的三次采油聚合物配注以及采出液處理技術(shù)是出于世界領先地位的，但是其工程量大、成本高、工藝復雜以及新工藝的需求仍是存在的主要問題。
3、油氣集輸處理工藝發(fā)展方向
方向針對制約油田持續(xù)高效發(fā)展的關(guān)鍵問題，根據(jù)油田生產(chǎn)實際情況，從引進國內(nèi)先進技術(shù)和內(nèi)部科研攻關(guān)兩方面同時入手，認清形勢，明確方向，加大科技投入，提高油田關(guān)鍵技術(shù)水平。
主要發(fā)展方向是：⑴探索節(jié)能新途徑利用特高含水期采出液的特性，繼續(xù)加大不加熱集油技術(shù)的研究力度，科學確定技術(shù)界限，不斷擴大低溫集油實施規(guī)模，努力實現(xiàn)節(jié)氣效益最大化。
�、迫尾捎团涮准夹g(shù)研究開展三元復合驅(qū)等三次采油技術(shù)的采出液集輸處理技術(shù)研究，做好技術(shù)儲備，尤其還需要在如下兩方面做更深入的研究：一是需要加強機理研究，促進破乳劑攻關(guān)，解決采出液乳化程度高的技術(shù)難題。
二是要結(jié)合采出 液的特點，從采出液處理工藝和設備上進行研究攻關(guān)，尤其是游離水脫除技術(shù)、電脫水供電技術(shù)、電脫水極板結(jié)構(gòu)形式及大罐沉降脫水技術(shù)的研究，從而研究出更適合三元復合驅(qū)采出液處理的工藝和設備。
⑶簡化集輸工藝針對新建產(chǎn)能井投資效果變差的實際問題，研究利用已建設施的潛力，研發(fā)簡化的集輸工藝模式，以達到降投資、降成本的目的。
�、扔退咝幚砑夹g(shù)為改善油水處理效果，提高處理效率，解決目前集輸處理系統(tǒng)中容器體積龐大、數(shù)量過多、效率偏低的問題，研究高效的游離水脫除、電脫水及化學脫水技術(shù)。
4、結(jié)語
我國的油氣技術(shù)行業(yè)的工藝技術(shù)是存在著一定的問題的，石油行業(yè)的所有工作者必須明確研究的方向，通過引進先進技術(shù)以及內(nèi)部研發(fā)攻關(guān)等措施積極的解決問題，只有這樣才能真正的確保石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，油氣集輸行業(yè)也才能更好的發(fā)展起來。
油田高含水期油氣集輸與處理工藝技術(shù)論文【2】
摘 要：在分析油田油氣集輸與處理工藝特點和任務的基礎上，分析了集輸與處理設備老化、抽油處理難度大、計量方式落后、抽油室內(nèi)實驗研究困難等四個方面的現(xiàn)狀問題。
以此為基礎，明確油氣集輸與處理工藝發(fā)展方向，并從對油氣處理工藝地面系統(tǒng)進行優(yōu)化改造、油氣集輸工藝優(yōu)化改造、采用現(xiàn)代科技和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等三個方面提出改造技術(shù)，完善集輸與處理工藝。
關(guān)鍵詞：油田 高含水期 油氣集輸
一、油氣集輸與處理工藝特點
油田油氣集輸與處理生產(chǎn)不同于油氣開采、物探、鉆井、打孔、注水等生產(chǎn)作業(yè)，它具有自身獨特的系統(tǒng)復雜、工藝清晰、線長點多面廣的特點，同時由具有與其他生產(chǎn)相同的設備集中、火災危險性大的潛在特點，總結(jié)起來油氣集輸與處理具有以下特點：一是與多個設備、多個工藝系統(tǒng)、多個單位、多個行業(yè)領域相聯(lián)系，互為影響;二是整個油田系統(tǒng)的樞紐，對各個系統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)和開采作業(yè)整體都具有重要影響;三是集輸工藝系統(tǒng)密閉，是多個設備和環(huán)節(jié)相互處理和生產(chǎn)的過程。
二、油氣集輸與處理工藝面臨的現(xiàn)狀問題
1.油氣處理發(fā)展不平衡，部分設備老化陳舊
由于油田聯(lián)合站聯(lián)合協(xié)調(diào)處理確保了油氣處理滿足整體生產(chǎn)需要，但由于為了適應油田進入高含水期需要，各區(qū)域油氣集輸發(fā)展不平衡，部分聯(lián)合站、處理站、中轉(zhuǎn)站等設備出現(xiàn)陳舊老化，甚至出現(xiàn)超負荷運轉(zhuǎn)和使用，逐漸不能滿足集輸工藝需要。
部分處理站和地區(qū)的油氣集輸設備和工藝落后導致集輸與處理工藝運行時間長、原油含水率高等情況存在，導致加熱負荷過高，設備運轉(zhuǎn)損耗加快。
2.稠油處理難度大，部分工藝設備難以滿足需要
由于稠油特征性質(zhì)其進入集輸系統(tǒng)后油品性質(zhì)產(chǎn)生變化，處理站進行脫水處理相對比較困難，隨著近幾年稠油的開發(fā)，原油脫水處理越來越難以滿足標準需要，許多處理站基本都是處于滿負荷或超負荷狀態(tài)運轉(zhuǎn)。
3.傳統(tǒng)計量方式落后，高耗能運行影響了油田成本
傳統(tǒng)的集輸系統(tǒng)中量油分離計量需要人工操作、讀數(shù)、取樣和分析等，增加了系統(tǒng)的不準確性和不保障性，雖然隨著發(fā)展部分人工操作部分得以取消，自動化程度加深，但是集輸工藝系中的許多設備和環(huán)節(jié)位于村莊、郊外等部位仍然受到人為破壞嚴重。
由于老化出現(xiàn)部分高耗能設備仍然在使用，早期的集輸工藝和環(huán)節(jié)設備已不適應油田的生產(chǎn)和發(fā)展，站內(nèi)工藝復雜、維護工作量大等都導致了能耗增加，目前面臨的最大問題時優(yōu)化集輸工藝、控制能耗方面的實現(xiàn)。
4.超抽油輸送和處理工藝方面的創(chuàng)新研究都出現(xiàn)困難
4.1稠油集輸工藝室內(nèi)試驗分析具有困難。
稠油實際輸送過程和室內(nèi)試驗狀態(tài)的油水混合物具有很大的差別，室內(nèi)進行試驗需要使得油水混合物完全乳化，是考慮的理想均勻物質(zhì)狀態(tài)，而實際輸送的油水混合物由于剪切不充分，不能達到完全的乳化狀態(tài)，而是具有游離態(tài)水形成懸浮集輸狀態(tài)，黏度大大降低，造成實驗結(jié)果不能反映油氣集輸工藝實際情況，不能用于實際設計計算。
4.2稠油脫水脫硫工藝試驗數(shù)據(jù)比實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)偏差較大，難以滿足實際需求。
室內(nèi)試驗研究是當前集輸工藝處理的技術(shù)難點，要采用新型室內(nèi)試驗技術(shù)得出稠油脫水脫硫研究結(jié)果和參數(shù)完全符合實際情況，能夠用于實際發(fā)展和設計，是當前面臨的難題和繼續(xù)解決的問題。
三、發(fā)展方向與對策措施
1.油田油氣集輸與處理工藝發(fā)展方向
降低集輸損耗和成本，提高油氣集輸與處理工藝：(1)充分利用油田實際特點，對原油處理工藝采用高效分離技術(shù)、實現(xiàn)原油脫水脫硫達標;(2)嘗試使用油氣水不計量分離技術(shù);(3)應用節(jié)能降耗創(chuàng)新技術(shù)和設備，加以應用和推廣。
2.對油氣處理工藝地面系統(tǒng)進行優(yōu)化改造
對油氣處理地面工藝系統(tǒng)改造是提高整個地面系統(tǒng)效率的最根本手段，也是從源頭上解決困難的方法：
2.1采用高效油氣水三相分離器。
油氣水三相分離器是高含水期油氣處理的最關(guān)鍵設備之一，它的處理效果和技術(shù)指標直接關(guān)系到整個油氣處理工藝的平安穩(wěn)定運行。
更換成高效三相分離器，采用原油旋流脫氣、脫水進行分離處理，使得一次性簡單處理就達到合格原油的目的。
在離心力作用下分離出伴生氣體，通過水層內(nèi)洗破乳、依靠壓力平衡等方式進行油水分離。
2.2采用變頻節(jié)能設備和新技術(shù)。
油田進入高含水期后許多油田處理站泵配套不足，調(diào)節(jié)泵、控制泵等往往會造成泵節(jié)流損失和能耗增大，而變頻調(diào)速技術(shù)和變頻泵設備可以有效控制輸出頻率，調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)的泵轉(zhuǎn)速和排量，使得泵機處于最佳狀態(tài)和高效狀態(tài)，降低損耗。
3.油氣集輸工藝優(yōu)化改造
3.1對部分集輸管線采用不加熱常溫集輸輸送工藝。
油田進入高含水期后，采出液含水率增大導致井口出油溫度上升很多，由此可以采用不加熱進行集輸輸送。
因此可以對油氣集輸系統(tǒng)進行改造，去掉不需要加熱處理的加熱爐，根據(jù)當?shù)貧夂蚯闆r或季節(jié)性特征采用不加熱集輸工藝，降低費用和能耗。
3.2對部分集輸工藝采用參液。
在原油集輸前參入特殊的藥劑，一是降低稠油黏度，滿足集輸條件;二是借助加入液的熱量增加輸送稠油溫度，滿足熱力條件;三是稠油或超稠油改質(zhì)集輸，利用加氫、減黏裂化等工藝技術(shù)降低稠油黏度，變成稀油再進行集輸輸送工藝的處理。
四、結(jié)論
1.在分析油田油氣集輸與處理工藝特點和任務的基礎上，從集輸與處理設備老化、抽油處理難度大、計量方式落后、抽油室內(nèi)實驗研究困難等四個方面對當前油氣集輸與處理面臨的現(xiàn)狀問題進行了分析。
2.提出對油氣處理工藝地面系統(tǒng)進行優(yōu)化改造、油氣集輸工藝優(yōu)化改造、采用現(xiàn)代科技和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等三個方面的技術(shù)措施，以達到提高集輸與處理工藝效率的目的。
參考文獻：
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[2] 楊秀瑩. 淺談高含水期油氣集輸處理工藝技術(shù)[J]. 油氣田地面工程. 2012，21(2)：42-44
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