榮艷
【摘要】結(jié)合油氣集輸工藝流程的基本內(nèi)容,重點(diǎn)對(duì)集油工藝流程的特點(diǎn)及適用條件進(jìn)行了論述,并闡釋了選擇工藝流程的依據(jù)和原則,以期為油氣集輸工藝流程應(yīng)用提供參考。
【關(guān)鍵詞】油氣集輸?工藝流程?探討
1油氣集輸工藝流程
收集油井產(chǎn)出的油、氣、水混合物,按一定順序通過(guò)管道,連續(xù)地進(jìn)入各種設(shè)備和裝置進(jìn)行處理,獲得符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的油氣產(chǎn)品,并將這些產(chǎn)品輸送到指定地點(diǎn)的全過(guò)程,稱為油氣集輸工藝流程。集輸流程通常由油氣收集、加工處理、輸送和儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)組成。油田集中處理站的主要功能是將各井所產(chǎn)原油進(jìn)行脫水、穩(wěn)定、生產(chǎn)出商品原油的場(chǎng)地。從油井到集中處理站的流程稱集油流程,從集中處理站到礦場(chǎng)油庫(kù)的流程稱輸油流程。集油是收集、計(jì)量油井產(chǎn)物的過(guò)程。目前集油流程大體分為三類:產(chǎn)量特高的油井、計(jì)量站集油流程、多井串聯(lián)集油流程。
2集油工藝流程的特點(diǎn)及適用條件
2.1不加熱集油工藝流程
油井以單獨(dú)的出油管線與計(jì)量站相連,各井產(chǎn)物在計(jì)量站輪流計(jì)量,計(jì)量分離器將井流分成氣液兩相并分別計(jì)量氣、液流量,而后再次混合與其他油井產(chǎn)物匯合流至集中處理站。這種流程適用于油井井口剩余能量(壓力、溫度)較高、黏度和傾點(diǎn)低、流動(dòng)性能好的原油,或單井產(chǎn)量大,原油含水率高的場(chǎng)合。當(dāng)井口溫度及管線輸送終點(diǎn)溫度均高于原油析蠟溫度時(shí),可采用不加熱集油。在嚴(yán)寒地區(qū)井口及管線輸送終點(diǎn)溫度低于原油析臘溫度,但高于脫氣原油傾點(diǎn)時(shí),為防止油井出油管線結(jié)蠟堵塞,應(yīng)采用電加熱解堵或定期清管防堵措施。當(dāng)出油管沿線地溫低于原油傾點(diǎn)時(shí),需有解堵措施。與加熱流程相比,這種流程具有節(jié)能,建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都較低的功效。
2.2加熱集油工藝流程
在井場(chǎng)設(shè)加熱爐提高油井井流溫度后,沿出油管線流入計(jì)量站。被計(jì)量油井井流先經(jīng)加熱后進(jìn)入計(jì)量分離器,在分離器內(nèi)分成氣、液兩相并在計(jì)量后重新匯合。不計(jì)量油井井流在計(jì)量站管匯處混合后,經(jīng)加熱并和計(jì)量油井井流混合送往下游。井場(chǎng)加熱爐除加熱井流外,還可對(duì)油井井筒進(jìn)行熱油循環(huán)清蠟、供井場(chǎng)值班房采暖。隨油井生產(chǎn)的延續(xù),原油含水率上升,井流溫度提高,使加熱集油逐步過(guò)渡到不加熱集油流程。加熱流程適用于傾點(diǎn)和黏度較高的石蠟基原油,有較高的單井油氣產(chǎn)量,井口出油溫度或管線輸送溫度低于原油傾點(diǎn)。
當(dāng)僅依靠油井井口能量不能把要求數(shù)量的油井產(chǎn)物送往集中處理站時(shí),在計(jì)量站和集中處理站中途應(yīng)設(shè)增壓接轉(zhuǎn)站。計(jì)量站的井流進(jìn)入分離緩沖罐,分成氣液兩相,氣體進(jìn)入集氣管網(wǎng)(必要時(shí)也可設(shè)增壓壓縮機(jī)為氣體增壓)流向與集中處理站相鄰的氣體處理廠,生產(chǎn)合格的商品天然氣、液化石油氣和天然汽油;液相在經(jīng)泵增壓后送往集中處理站。為節(jié)省能源,減小環(huán)境污染、提高油田經(jīng)濟(jì)效益,老油田的開(kāi)式流程應(yīng)改造為密閉流程;除極少數(shù)臨時(shí)流程和特殊油藏的開(kāi)采外,新油田應(yīng)使用密閉流程。當(dāng)將計(jì)量站和接轉(zhuǎn)站合并建在同一站場(chǎng)內(nèi)時(shí)稱為計(jì)量接轉(zhuǎn)站。
2.3摻熱水(熱油)集油工藝流程
油、氣、水三相分離器分出的油井采出水(或熱油)在供熱站加熱、增壓后通過(guò)單獨(dú)的管線送至計(jì)量站,經(jīng)計(jì)量站閥組分配、輸送到各井口。熱水(油)由井口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相黏度的同時(shí)也增加了輸油管線的輸量。從井口到計(jì)量站有兩條管線,一條是出油管線,一條是熱水(油)管線,屬雙管流程。
2.4熱水、蒸汽伴熱集油流程
熱水伴熱集油流程與摻水流程類似,循環(huán)水泵自水罐吸水,增壓、加熱后,經(jīng)閥組分配、經(jīng)保溫的熱水管線送至各井口。回水管線與油井出油管線用保溫層包扎在一起,通過(guò)熱交換加熱油井井流,達(dá)到安全集油的目的。在圖1-8中部分熱水還進(jìn)入緩沖罐的加熱盤(pán)管用于加熱罐內(nèi)含水原油。緩沖罐為常壓儲(chǔ)罐,而流程為開(kāi)式流程,若改為耐壓的臥式緩沖罐,并提高自控水平則為密閉流程。當(dāng)采用蒸汽伴隨集油流程時(shí),鍋爐設(shè)在計(jì)量站。蒸汽經(jīng)管線送至井口,蒸汽管與油井出油管線共同包扎,為出油管線伴熱。蒸汽管線還可用于井口加熱保溫。廢蒸汽和蒸汽冷凝水一般不回收。
蒸汽伴熱集油流程除具有熱水伴熱集油流程相同的優(yōu)點(diǎn)外,還由于廢蒸汽和冷凝水不回收,在計(jì)量站和井口間只有兩條管線是雙管流程,可節(jié)省部分鋼材和建設(shè)投資。但由于不回收廢蒸汽和冷凝水,使鍋爐用水量增大、水處理費(fèi)用上升、鍋爐結(jié)垢嚴(yán)重、熱效率低、壽命短以及蒸汽管線容易腐蝕穿孔等,使流程的建設(shè)和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用都較高。除非特殊需要,一般不推薦使用這種流程。
2.5多井串聯(lián)集油工藝流程
油井產(chǎn)物在井場(chǎng)加熱、計(jì)量后進(jìn)入共用的一字形出油管線,并經(jīng)進(jìn)油管線中部送至集中處理站。為提高井流的流動(dòng)性,并補(bǔ)充輸送過(guò)程中的熱能損失,出油和集油管線上設(shè)分氣包為加熱爐提供燃料,對(duì)油井產(chǎn)物加熱。這種流程的鋼材耗量少,建設(shè)速度和投資見(jiàn)效快。但流程的計(jì)量點(diǎn)、加熱點(diǎn)多而分散,不便于操作管理和自動(dòng)化的實(shí)施;多口油井串聯(lián)于共用的變徑集油管線上,隨油井水含量的增加,端點(diǎn)井回壓上升,甚至井流難以進(jìn)入進(jìn)油管線,即各井的的生產(chǎn)相互干擾,流程適應(yīng)能力差并不便于調(diào)整和改造。流程也不適合地質(zhì)條件復(fù)雜、斷層多、各油井壓力、產(chǎn)量相差較大的油田。
2.6環(huán)形集油工藝流程
環(huán)形集油流程屬多井串聯(lián)集油流程。因此,具有這種流程的全部?jī)?yōu)缺點(diǎn)。為減少串聯(lián)井相互干擾的缺點(diǎn),控制環(huán)路長(zhǎng)度為2.5km~3km,串聯(lián)油井?dāng)?shù)一般為4口。在環(huán)形管起點(diǎn)摻熱水,改善井流的流動(dòng)性。熱水和井流返回站內(nèi)分離緩沖罐,在氣液分離后,液相經(jīng)增壓送往集中處理站。氣體有集氣管線送往氣體處理廠。
利用油井動(dòng)液面法或示功圖法進(jìn)行油井計(jì)量。動(dòng)液面法是采用井口回聲記錄儀測(cè)量油井。主要是在停產(chǎn)時(shí)及開(kāi)井一段時(shí)間后,油井油套環(huán)空內(nèi)的液位高度。根據(jù)靜液面和動(dòng)液面的高差,求得單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入井內(nèi)的產(chǎn)液量。示功圖法是按抽油機(jī)示功圖求出提升井筒內(nèi)液體所耗的功能,進(jìn)而算出油井產(chǎn)液量。流程適用于油井密度大,產(chǎn)量低,井流需要加熱輸送的低產(chǎn)油田。
3選擇工藝流程的依據(jù)和原則
3.1選擇依據(jù)
集輸流程的選擇應(yīng)以確定的油氣儲(chǔ)量、油藏工程和采油工程方案為基礎(chǔ)。應(yīng)充分考慮油田面積、油藏構(gòu)造類型、油氣儲(chǔ)量、生產(chǎn)規(guī)模、預(yù)計(jì)的油田含水變化情況、單井產(chǎn)液量、產(chǎn)氣量以及油井油壓和出油溫度等。
3.2選擇原則
滿足油田開(kāi)發(fā)和開(kāi)采的要求;滿足油田開(kāi)發(fā)、開(kāi)采設(shè)計(jì)調(diào)整的要求和適應(yīng)油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化的要求;貫徹節(jié)約能源原則,充分利用油氣資源;提高井口到油庫(kù)或用戶的密閉程度,使集輸過(guò)程中的油氣損耗降到最低;貫徹“少投入,多產(chǎn)出”,提高經(jīng)濟(jì)效益的原則;注意保護(hù)生態(tài)環(huán)境。