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石油和天然气由油井流到地面以后,又如何把它们从一口口油井上集中起来,并把油和气分离开来,再经初步加工成为合格的原油和天然气分别储存起来或者输送到炼油厂,这就是通常称之为"油田集输技术"和"油田地面建设工程"。
原油集输就是把油井生产的油气收集、输送和处理成合格原油的过程。这一过程从油井井口开始,将油井生产出来的原油和伴生的天然气产品,在油田上进行集中和必要的处理或初加工。使之成为合格的原油后,再送往长距离输油管线的首站外输,或者送往矿场油库经其它运输方式送到炼油厂或转运码头;合格的天然气集中到输气管线首站,再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。
概括地说油气集输的工作范围是指以油井为起点,矿场原油库或输油、输气管线首站为终点的矿场业务。
一般油气集输系统包括:油井、计量站、接转站、集中处理站,这叫三级布站。也有的是从计量站直接到集中处理站,这叫二级布站。集中处理、注水、污水处理及变电建在一起的叫做联合站。
油井、计量站、集中处理站是收集油气并对油气进行初步加工的主要场所,它们之间由油气收集和输送管线联接。
采油井分两种类型:即自喷井和机械采油井。
自喷井井口的设备一般有采油树、清蜡设备(如:绞车、钢丝、刮蜡片)、油嘴、水套加热炉、油气计量分离器等(井口房和值班房根据当地的气候条件和社会因素考虑是否设置)。
机械采油井目前一般采用有深井泵(即管式泵)、水力活塞泵、电动潜油泵和射流泵四种采油方式。机械采油井场的工艺设备和辅助设备主要有:采油树、油气计量分离器、加热和清蜡设备及采油机械。因为机械采油的方式不同,所以在井口的地面工程也就有所不同,水力活塞泵采油技术是现在比较先进的机械采油方式,下面就此来谈井口的工程建设内容。
水力活塞泵采油是用高压液体作为井下抽油泵动力的无杆抽油泵。主要用于比较深的井、丛式井、结蜡井、稠油井以及条件较复杂的油井。水力活塞泵抽油装置,由地面泵组、井口装置和管线系统、水套加热炉、沉降罐和井下水力活塞泵机组等部分组成。
水力活塞泵一般用稀油作为动力液。可用本井或邻井的原油经分离器脱气,再经过水套加热炉(或换热器)加热到60C左右,进入沉降罐然后被吸入高压三柱塞泵,加压后的原油(动力液),通过井口四通阀注入油管,推动井下水力活塞泵组液马达上下往复运动,中间拉杆带动抽油泵,抽出井内的油。在井内工作过的动力液和抽出的原油通过油管与套管的环形空间上升到地面,通过四通阀进入油气分离器。脱气的油再回到沉降罐,沉降后一部分再进入地面泵循环使用,另一部分进入集油干线。
油田的集输技术和建设,是据不同油田的地质特点和原油性质,不同的地理气候环境,以及油田开发进程的变化而选定、而变化的。例如,由于原油粘度大小、凝固点高低的不同,高寒与炎热地区的差别,对原油的集输技术就有很大的影响;又如,有的原油和天然气中,因含硫化氢,需经脱硫后才能储存和输送出去,这就要有相应的脱硫技术和建设;再如,当油田开发进入中、后期,油井中既有油、气,又有大量的水,不仅要把油、气分离开来,而且还要把水分离出来,把油、气处理成合格的产品,把水也要处理干净,以免污染环境……如此等等的众多问题所涉及的众多技术与工程建设,都是油田建设的主要内容 。
吉新兰管道工程项目通告 1、吉新兰外输油管道工程是国家战略可行性项目,由中石油EPC工程总承包,港资公司主体投资可行性合作项目。2、由于前期筹建还在进行,各单位应配合吉新兰输油管道工程项目执行办公...
石油焦可能大家通常讲的是生焦,也就是石油提取完的废弃物再未进行加工过的。煅后焦是用生焦。进行煅烧一次过后的石油焦。
石油焦就是重油提炼的过程中剩下的渣滓,也就是我们平时说的生焦,煅后是一个加工过程,就是1300度的煅烧后排除生焦里的杂质,主要是挥发分和灰分等,
用来接收、储存和发放原油的场所叫原油库。原油库具有储存油品单一、收发量大、周转频繁等特点,它是油田正常生产和原油外运(或外输)的一个重要衔接部分。根据不同的原油外运方式,原油库可分以下几种。
铁路外运原油库
油库内建有专用铁路线及有关装油设备。如大庆油田在六十年代,其原油主要就是靠铁路外运,油罐列车每天象长龙一样,从油库将原油源源不断的运向全国有关炼油厂。
管线外输原油库
是利用管线将原油外输到各用油单位。但是,利用管线外输的油田,又不一定都有原油库,如华北油田就没有原油库。华北的原油往北送往石楼,往南送往沧州和石家庄炼油厂都是用管线输送。根据输送距离和油量等因素,输送管线途中还应设有加热和加压站。
联合外运原油库
利用铁路槽车和管线,将原油输送给用油单位。如胜利油田的原油以前是管输到辛店,从辛店站又用铁路槽车往外运,后来又建了东营至黄岛的输油管线来外输原油。靠近海或江河的油田,也可考虑用船来将原油送给用油单位。另外对边远的一些面积小、产油量少的油田,或者新建的油田还没形成系统时,也可用汽车拉油外运。如二连的阿尔善油田,在开发初期即是以汽车来外运原油的。还有冀中油田的有些区块,建设原则就是先建站、后建线,先拉油、后输油。
原油库一般由收油、储存、发放设备及公用工程、生产和生活设施等部分组成。收油设备主要是指收油用的阀组。储存原油的设备主要是储罐。油田上的原油储罐主要是立式园柱型金属油罐。常用的有无力矩罐、拱顶罐和浮顶罐。从降低原油的蒸发损耗来看,浮顶罐比其它结构形式的罐都优越。发放设备是指将原油外运或外输所需要的设备。采用铁路外运时,需要建铁路专用线、装油鹤管、栈桥、装油泵和计量设备等。采用管线外输时,需要安装外输泵、外输阀组、加热设备和计量设备等。联合外运(输)油库的发放设备,则是以上两种油库发放设备的综合。在可能的条件下,应充分利用地形高差来装车,以节省能源。
油库的公用工程与原油处理站的公用工程基本一致。要强调的是油库的安全和消防。原油库一旦发生火灾和爆炸,后果是不堪设想的。
集中处理站是油田油气集输流程的重要组成部分。它所承担的任务、建设规模和在油田的建设位置,一般由总体规划根据开发部门提供的资料综合对比后确定。
集中处理站包括:油气工艺系统、公用工程(供电、供排水、供热、通讯、采暖、通风、道路、土建等)、供注水、污水处理、消防、变电以及必要的生产设施。
集中处理站的主要设备有:分离器、含水油缓冲罐、脱水泵、脱水加热炉、脱水器、原油缓冲罐、稳定塔送料泵、稳定塔、稳定塔加热炉、稳定原油储罐、外输泵、流量计、污水缓冲罐、污水泵等。
站内管线尽可能在地面以上架空(电缆、仪表线等可同架),这样既便于维修和管理,又不易腐蚀。站外管线尽可能沿路敷设,以便施工、维修和管理。
下面着重介绍原油脱水和原油稳定:
原油脱水
所有的油田都要经历含水开发期的,特别是采油速度大和采取注水强化开发的油田,无水采油期一般都较短,油井见水早,原油含水率增长快。原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。而且增加了升温时的燃料消耗,甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。因此,原油含水有百害无一利。但水在油田开发过程中,几乎是原油的"永远伴生者",尤其是在油田开发的中后期,油井不采水,也就没有了油。所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节,一直受到人们的重视。
原油脱水工艺
多年的反复实践,现在研究成功的多种原油脱水工艺技术有:
沉降分离脱水。这是利用水重油轻的原理,在原油通过一个特定的装置时,使水下沉,油、水分开。这也是所有原油脱水的基本过程。
化学破乳脱水。即利用化学药剂,使乳化状态的油水实行分离。化学破乳是原油脱水中普遍采用的一种破乳手段。
电破乳脱水。用于电破乳的高强度电场,有交流电,直流电、交一直流电和脉冲供电等数种。其基本原理是通过电离子的作用,促使油、水离子的分离。
润湿聚结破乳。在原油脱水和原油稳定过程中,加热有利于原油粘度的降低和提高轻质组份的挥发程度。这也就促使了油水分离。
原油脱水甚费能源,为了充分利用能源,原油脱水装置与原油稳定装置一般都放在一起。为了节约能源,降低油气挥发损耗,通过原油稳定回收轻质烃类,油田原油脱水工艺流程已趋向于"无罐密闭化"。无罐流程的显著特点就是密闭程度高,油气无挥发损耗。在流程密闭过程中,原油脱水工艺流程的密闭是一个关键环节,因为它的运行温度较高,停留时间又长,油气容易挥发损耗。据测定,若采用不密闭流程,脱水环节的油气损耗约占总损耗的50%。
原油脱水设备则是脱水技术的体现,它在原油脱水过程中占有重要地位。一项脱水设备结构的合理与否,直接关系到脱水的效果、效率和原油的质量,以及生产运行成本,进而影响原油脱水生产的总经济效益。因此,人们结合油气集输与处理工艺流程逐渐走向"无罐化",即不再使用储罐式沉降分离设备,而较普遍地采用了耐压沉降分离设备,研制了先进的大型的脱水耐压容器。电脱水器是至今效率最高,处理能力最强,依靠电场的作用对原油进行脱水的先进设备。电脱水器的形式有好多种,如:管道式、储罐式、立式园筒形、球形等。随着石油工业的发展,经过不断地实践与总结,趋向于大批采用卧式园筒形电脱水器。它的处理规模与生产质量均已达到较高水平,每台设备每小时的处理能力就能达到设备容积的好几倍,净化油含水率可降到0.03%以下。为了加快油田建设速度,提高脱水设备的施工予制化程度,将卧式电脱水器、油气分离器、火筒加热炉、沉降脱水器等四种设备有机的组合为一体,这种四合一设备,不仅结构紧凑,而且节约了大量的管线、阀门、动力设备,特别是油田规模多变的情况下,这种合一设备可以根据生产规模的需要增加或减少设置台数,所以说它具有较大的机动灵活性。
原油稳定
原油稳定就是把油田上密闭集输起来的原油经过密闭处理,从原油中把轻质烃类如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分离出来并加以回收利用。这样,原油就相对的减少了挥发作用,也降低了蒸发造成的损耗,使之稳定。原油稳定是减少蒸发损耗的治本办法。但是,经过稳定的原油在储运中还需采取必要的措施,如:密闭输送、浮顶罐储存等。
原油稳定具有较高的经济效益,可以回收大量轻烃作化工原料,同时,可使原油安全储运,并减少了对环境的污染。
原油稳定的方法
很多,目前国内外采用的大致有以下四种:
一是,负压分离稳定法。原油经油气分离和脱水之后,再进入原油稳定塔,在负压条件下进行一次闪蒸脱除挥发性轻烃,从而使原油达到稳定。负压分离稳定法主要用于含轻烃较少的原油。
二是,加热闪蒸稳定法。这种稳定方法是先把油气分离和脱水后的原油加热,然后在微正压下闪蒸分离,使之达到闪蒸稳定。
三是,分馏稳定法。经过油气分离、脱水后的原油通过分馏塔,以不同的温度,多次气化、冷凝,使轻重组分分离。这个轻重组分分离的过程称为分馏稳定法。这种方法稳定的原油质量比其它几种方法都好。此种稳定方法主要适用于含轻烃较多的原油(每吨原油脱气量达10立方米或更高时使用此法更好)。
四是,多级分离稳定法。此稳定法运用高压下开采的油田。一般采用3~4级分离,最多分离级达6~7级。分离的级数多,投资就大。
稳定方法的选择是根据具体条件综合考虑,需要时也可将两种方法结合在一起使用。
节能技术在石油集输系统中的应用
改革开放以来,我国的国民经济得到快速的发展,人们对于能源的需求也日益增长,石油是一种非可生资源,储备量非常有限,企业做好节能减排工作为能源的问题解决提供了有效地保障。本文主要对石油资源的使用中存在的问题进行简要的分析,并提出了对石油进行节能减排的措施。
提高油田集输管线石油沥青防腐质量
二连油田新老区产能建设每年投资巨大,联合站内工艺管道及站外集输原油管线的防腐、补口绝大部分采用石油沥青防腐。管线因腐蚀导致穿孔冒油现象时有发生,提高石油沥青防腐质量对于提高管线寿命,减少维修方面意义重大。
影响因素
概述
煤层气田的特点是煤层气(煤层气)组分较纯,气田单井产量低,井网分布密集且井口数量众多,井口压力一般在0.5 bar 左右,压力较低。常见的煤层气田集输工艺一般为低压集气、多井串接、集中增压。由于煤层气田集输压力较低,需建设大量管道,投资费用高。研究煤层气集输管道设计影响因素及其规律对管道参数设计和优化、降低管道总体投资具有重要意义。本文采用多相流模拟软件OLGA 建立了煤层气集输管道水力计算模型,模拟分析管道流量、管径、含水率、进站压力对管道压降参数的影响。
1 基础参数
管道集气站进站压力0.5 bar,井口流量150 kg/h,管径150 mm。模拟使用的煤层气带有少量的游离水,含水率为0.50%。
2 计算结果分析
2.1 流量影响计算结果
集气站的进站压力设为0.5 bar,管道总长为5 公里,由于管道最大高程差低于100 m,可认定为该集气管道的水平管道,管径设定为150 mm。煤层气单井产量较低,因此,本次计算选取了50 kg/h至400 kg/h 的8 种井口流量,可包括大部分煤层气田的实际井口流量值。
在管径和进站压力固定时,管线压降随着流量的增加而增大。当流量为50 kg/h 时,管道沿线压力从0.509 bar 降低到0.5bar,压降为 0.18×10-5 bar/m;当流量增大为 400 kg/h时,管道沿线压力从 0.783 bar 降低到 0.5 bar,压降为 5.66×10-5 bar/m。这是由于在相同管径的条件下,流量与流速成正比,而摩擦阻力与流速的平方成正比,因此,在管道内壁阻力的作用下,流量的逐渐增加导致压降越来越大。
2.2 管径影响计算结果
集气站的进站压力设为0.5 bar,管道总长为5 公里,管道流量为150 kg/h,选取了8 种管径。在相同流量工况条件下,管线压降随着管道的增大而显著减小。管径对管道压降影响较大,当管径为80 mm 时,管道沿线压力从1.244 bar 降低到0.5 bar,压降为14.88×10bar/m;当管径增大为300 mm 时,管道沿线压力从0.502 bar 降低到0.5 bar,压降为0.04×10bar/m。因此,管径的增大会显著减小管道的压降。管径80 mm 至150 mm 范围内的管道压降变化幅度较大,管径150 mm 至300 mm 范围内的管道压降变化幅度不大。因此,当管径增大到一定程度时,增大管径对降低管道压降作用不大。这是由于当流量一定时,管径越大,管道的截面积就越大,流速越小,管道的摩阻就会越小,压降变化也就会越小。
2.3 含水率影响计算结果
集气站的进站压力设为 0.5 bar,管道总长为 5公里,管道流量为 150 kg/h,管径设定为 150 mm,选取了不同含水量进行计算。煤层气内的含水率的变化对管道压降变化的影响不明显。当含水率为0.20% 时,管道沿线压力从0.558 7 bar 降低到0.5 bar,压降为1.175×10bar/m;当含水率增大为1.00%时,管道沿线压力从0.558 6 bar 降低到0.5 bar,压降为1.172×10bar/m。
2.4 进站压力影响计算结果
设定管道长度5 km,管道流量为150 kg/h,管径设定为150 mm,针对管道进站不同压力工况进行计算。当进站压力为0.5 bar 时,管道沿线压力从0.558 7 bar 降低到0.5 bar,压降为1.175×10bar/m;当进站压力增大为0.6 bar 时,管道沿线压力从0.601 9 bar 降低到0.6 bar,压降为0.039×10bar/m。压降较为明显。但是随着进站压力继续增大到1 bar时,管道沿线压力从1.001 2bar 降低到1 bar,压降为0.024×10bar/m。压降降低的幅度并不明显。
3 敏感因素分析
根据管道压力梯度的变化程度判断管道流量、管径、含水率和进站压力对管道参数影响的敏感性。当压降变化幅度超过5×10bar/m 时,即认为管道对该参数敏感。从上述计算结果可以得到煤层气集气管道参数的敏感性情况。
4 结论及建议
(1)管径和流量是影响煤层气集输管道参数设计的关键影响因素,且管径的影响最大,应着重考虑管径的影响,以达到在设计过程中的优化目标。
(2)尽管增大管径对管道计算的影响很大,但是当管径增大到一定值时,继续增大管径不再明显影响管道压降,因此,在集输管道设计中,存在一个最优管径。
(3)煤层气气质较纯,含水量不高,且随着含水量的增高,管道压降变化幅度很小,但是,当含水量过高时,应考虑管道内积液量的增加带来的管道排液问题。 2100433B
本书主要介绍油气集输工艺及监控要求,油气集输自动化及测控仪表的使用、操作与维护,信息化条件下油气集输站库工况监控系统的组成及应用。
本书可作为油气集输系统管理及技术干部、岗位操作员工的培训教材,也可作为高职高专、成人教育学校石油开采、油气储运等专业的教学参考用书。
根据油田油气集输工艺的密闭程度,分为:
开式集输流程:其中有部分过程不与大气隔绝。
密闭集输流程:油气集输全密闭流程,主要包括密闭集输、密闭处理、密闭储存及轻油和污油回收。