油田油氣集輸儲運工藝設計研究

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摘要：在油田企業中油氣集輸儲運工作占據著重要的地位，油氣集輸主要是指將分散的石油、天然氣及其他副產品收集起來，經過加工等程序在進行存儲和運輸，運輸至煉油廠和天然氣處理及應用端等。油氣集輸儲運有著較為突出的特點，油田點數量較多，運輸線路較長，化學處理過程較為復雜，油氣屬于易燃易爆物質，生產加工工藝較為復雜，在實際生產中面臨著較大的安全風險，易發生火災等事故。因此，在油氣集輸儲運過程中要采用科學的工藝設計方案，減少收集儲運的損耗，實現油氣的安全運輸。本文首先對油氣集輸儲運工藝進行了介紹，指出了油氣集輸儲運存在的問題，對工藝設計要點進行了分析，提出了優化油氣集輸儲運工藝設計的有效策略。

關鍵詞：油田企業；油氣集輸；工藝設計

油田企業的經濟效益與油氣資源的開采關系十分密切，由于油田企業資源沒有得到有效利用，地面工程建設不到位，油氣集輸儲運的各個環節和工藝機械節能技術應用不足，油氣資源收集及運輸過程中損耗較為嚴重。油氣集輸過程中動力和熱力消耗占據主要的部分，原油脫水需要耗費大量的燃料和資源，因此，要建立油氣密閉集輸、原油穩定、輕烴回收等一系列工藝體系，減少油氣損耗，實現資源高效收集。

1油氣集輸儲運概述

從上世紀90年代以來，我國油氣集輸及儲運事業發展如火如荼，已經建設了縱貫南北、橫跨東西的油氣運輸和儲備系統管網。油氣集輸與儲運離不開技術的支撐，促進油氣集輸儲運工藝設計升級是石油能源企業發展的必然。油氣集輸主要是指把石油、天然氣以及石油相關產品收集起來的過程，經過必要的加工和處理生產用戶所需的能源，將這些能源最終輸出到煉油點和用戶的環節。油氣集輸過程面臨著很大的難題，例如采油點眾多，部分采油點距離較遠，管線較長，且石油產品化學處理過程較為復雜，必須要將過高溫高壓處理，石油和天然氣等物質可燃性極強，屬于高危性能源，在生產和加工過程中必須要做好工藝設計，避免操作失誤引發火災事故，造成巨大的經濟損失和人員傷亡。油氣儲運工作對于能源的運輸和實際應用具有重要的作用，儲運主要是指儲存和運輸。儲運主要是指原油、天然氣和其他石油相關產品從油庫到碼頭，再經過運輸管線、油輪或油罐車等工具運輸到目的地的過程。油氣集輸和儲運是相輔相成的兩個環節，同時存在又互相影響，科學工藝設計對于油氣集輸和儲運具有重要的意義，油氣和煤炭有較大的差異，以液體和氣體的形式存在，與固體相比，油氣存儲和運輸本身就存在一定的難度。氣體和液體的性質決定了其存儲容器必須是密封的，因此油氣的集輸與儲運工藝設計有待改進，要采用先進技術制造更為堅固密封的設備進行收集與運輸。

2油氣集輸與儲運工藝存在的問題

2.1當前的設備與油水比例變化不匹配。目前，我國部分油田油氣集輸儲運普遍存在的問題就是設備設施的落后，部分設備老舊，設備運行能力與實際石油開采收集工作不匹配。有數據顯示，我國油田設備液量處理能力為105.61萬t/d,但目前我國平均液量處理能力約為83.1萬t/d,明顯低于設計能力；原來一次罐沉降設備停留時間在5小時以上，目前下降至4小時左右，油田開采后含水量明顯增加，原油脫水、穩定、外輸環節對于設備設施的需求更大，目前設備難以滿足這種需求。2.2特殊油田油水性質的變化使現代油氣集輸工藝難以適應。我國石油企業共經歷了3次開采技術推廣，地面技術系統中逐漸完善油水分離、沉降、脫水和污水處理等功能。我國采油主要依賴油水分離技術，現有脫水技術難以滿足實際的油氣開采需求，原油含水量逐漸增加，污水排出過程中油量的損耗也要計入。在我國部分采油廠實驗過程中，效果較好的要數電絮凝污水處理技術和RSK污水處理技術，但需要加大投入更新設備。其次，油氣密閉處理工藝技術有待優化，部分儲存運輸設備密封性不佳，導致油氣資源損耗過大。2.3設備設施檢修維護不足。油氣集輸與儲運需要依賴大量的設備設施，目前，全國油氣設備容器超過3000臺套，運行十年以上的超過半數，帶病運行的占近十分之一，約有10%的加熱爐效率遠遠達不到實際需要。油水罐、分離器、電脫水器等設備需要常年運行，備用設備較少，檢修時間超過檢修標準，改造成本較高。油氣集輸設備還存在腐蝕的問題，石油含水量大，水分必然會給設備帶來氧化和腐蝕?，F階段，我國在用油氣運輸管線超過5000km使用時間超過8年，新建管線防腐性能較差，集輸儲運設備設施及管線工藝設計有待進一步優化。

3油氣集輸儲運工藝設計要點

3.1注重整體布局。油田油氣集輸和儲運要做好整體的布局，要結合油田的特點，對地面工程進行科學安排和布置，要做好地質勘查，做好地面工程站址的選擇，建立實際的地面工程建設方案。油氣集輸與儲運要結合未來進行油田開發預測，確定地面收集儲運建設規模的大小，最后要優化整體布局，強化油氣集輸儲運設計。3.2站外油氣集輸儲運工程設計重點。站外油氣集輸儲運工程設計要選擇適合的模式，例如單井集油模式，這種模式下，要做好單井計量方法選擇，科學布置閥組間，選擇適合的集輸管材。其次，要做好工藝計算。工藝計算包括熱力計算、水力計算、強度計算，以計算結果為參考實施標準化設計。做好地面工程建設規模和工藝流程的優化和簡化，將機械技術、電氣技術、信息技術進行有機結合，根據目標進行配置功能，進而實現中小型站場或大型站場中多個生產單元同時運行的目的。3.3站內油氣集輸設計重點。油氣處理主要包括油氣分離與脫水等環節，石油企業要結合油品性質，采取相應的油氣分離技術與脫水技術，優化工藝流程，本著“大型模塊化、小型一體化”的原則建站，將傳統油田地面建設轉變為“搭積木”式的快速建設，建設周期短，成本低，安全可靠。對于油氣分離可以建立一體化集成裝置，原油通過來液閥組進行收集和計量，進入緩沖罐在通過增壓泵加壓進入一級分離器，油氣水分離后原油進入儲油罐，天然氣進入加熱原油，再次進入二級分離器，分離器要配置加藥口，分離后還要科學處理污水。3.4外輸工藝設計。油氣集輸儲運過程中原油外輸工程設計占據重要的地位，要科學設定建設規模，選擇適合的管材，優化外輸管線設計。外輸管線的設計首先要確定參數，包括水力計算、熱力計算和強度計算，科學計算出外輸管線的外徑，合理設置中間站。外輸管線線路設計要注意走向，鋪設方式也要選擇最適合的，管線防腐蝕維護也要注意，科學設置熱力補償區，確定固定墩位置。輸油管道要設置清管設備，設置清管器發射與接收裝置。輸油首站設計流程為凈化灌來油輸入到外輸泵，在進入外輸爐處理后進入計量裝置，再到發球裝置，最后實現外輸。

4油氣集輸儲運工藝設計創新策略

4.1長距離、高回壓井組降回壓工藝。降回壓工藝在油氣收集運輸過程中占據重要地位，包括加熱、增壓、管材的工藝，石油企業研發數字化增壓集成裝置，增壓集成裝置由本體、混輸泵、控制系統、閥門、配管及橇座構成，集油氣過濾、加熱、增壓、分離等功能于一體，自動化系統根據需要進行工藝切換。降回壓裝置的研制可以降低井口回壓，提高產出液量，提高石油企業的經濟效益。4.2高回壓井組伴生氣利用工藝。高回壓井組伴生氣利用工藝包括燃氣發電工藝?？梢岳酶呋貕壕M進行發電，例如小型橇裝CNG技術回收井場套管氣，可以節約燃料資源，進而實現節能降耗的目的。

5結語

綜上所述，油氣集輸儲運關系到石油企業的穩定運轉，油氣資源的生產關系到國民經濟的快速發展，石油企業要做好油氣集輸儲運工作，重點加強工藝設計，實現工藝流程的優化，將油氣集輸和儲運環節的安全隱患消除在萌芽狀態，加大投入，加強設備設施的更新換代，研發新的裝置用于油氣水分離，做好原油與天然氣的管道運輸，保證容器與管道的密封性，提高能源的運輸質量，降低能源收集運輸過程中的消耗，保證油氣資源的穩定供應。

參考文獻：

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作者:王小平 單位:河北華北石油迪威爾石化裝備工程技術有限公司