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[摘 要]在油田勘探开发中,集输管网系统是连接勘探开发和炼化的重要环节,其运行效率直接关系到油田整体勘探开发效率。在当前原油价格持续低位运行的行业发展“新常态”下,迫切需要优化工艺环节、降低生产成本、提升生产效益。因此,结合集输管网系统优化设计等相关工作,对系统优化进行一定分析,对工艺技术和管网设备等优化改造工作进行探究,全面提升集输管网系统的运行效率。
[关键词]油田;油气集输;工艺流程
中图分类号:TP933 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0067-01
油田开发过程中,优化设计油气集输工艺流程,能够使油气水的分离处理更加灵活,以最少的投入,得到最佳的油气产量。对油气集输流程进行优化处理,能够降低油流的摩擦阻力,提高油气集输的生产效率。油气集输的流程就是油气在集输管网中的流动方向及生产过程,依据油田的生产实际,优选合适的油气集输工艺流程,达到降本增效的状态。合理的开采石油和天然气,不断提高油田生产企业的经济效益。
1.油气集输概述
油气集输系统尽可能做到密闭,防止由于油气的损失,而降低油田生产的效率。而且油气集输生产过程中,需要生产出多少,分离处理多少,避免产生憋压的状态,而引起管线和设备的泄漏,导致油气的损耗。应用自动化管理措施,提高系统的安全性,防止发生严重的安全事故,保证油气集输系统的安全。如果采取非密閉的油气集输流程,会带来油气的蒸发损耗,不仅降低了油气的产能,同时会导致环境污染,因此,优选密闭集输的工艺流程,解决油气蒸发损耗的问题。
2 油气集输工艺流程优化
2.1 油气集输系统的工作任务
油田油气集输的过程中,必须将油井的生产的油气收集起来,依靠油流本身所具有的能量,将其输送到转油站进行初步分离处理,明确油气水的产量。经三相分离技术措施将其分离成为油气水三相,含水原油经过联合站的彻底分离,得到合格的油、气、水,一般油气集输过程中分离出来的天然气,经过除油处理后,用于加热炉的燃料进行燃烧,最后将天然气输送给天然气处理厂。分离出来的水,经过含油污水的处理后,水质达到注入水水质标准,经过注水泵站加压,由配水井分配给注水井,达到油田注水的技术要求。而分离出来的原油,达到外输原油的含水指标后,经过原油稳定,去除其中的轻组分,通过管道局外输销售,完成了油田产物的处理过程。
2.2 等温输送工艺流程的优化
油气集输工艺流程的优化设计,由于油流的黏度问题,而采取加热输送的方式,增加了热能的消耗和加热设备的维护保养费用。因此,可以优化设计为等温输送的方式,不需要给油品加温,而是通过加入原油流动性改进剂,改善油流的黏度,提高油流输送的动力,达到正常输送的技术要求。加热输送流程和等温输送流程进行对比,不仅增加了加热设备,而且增加油气集输系统的管网布局,需要燃烧大量的燃料,导致油田生产成本的增加。对于适合等温输送的油田,优选等温输送工艺流程,可以带来更大的经济效益。
2.3 油气集输工艺流程的优化
(1)油气集输流程优化。油气集输的工艺流程,能够满足油田生产的需要。一般优化设计的过程,减少中间环节,节约油田生产成本,达到最佳的油气集输状态为止。单井生产的油气水三相的混合物,经过计量站的油气计量,得到单井的产液和产气数据资料。依靠自压输送到油田转油站,进行油气水的初步分离,优化设计的油气分离设备为高压的油气水三相分离器,分离后的含水原油进入联合站进行彻底的分离处理。
(2)原油脱水流程的优化。原油脱水工艺流程中包含游离水脱出和乳化水的脱出,游离水一般采取游离水脱除器进行,而乳化水经过管道的热化学脱水和电脱水的过程,才能脱出原油中含有的乳化水,最终经过一系列的脱水工艺技术措施,使外输原油的含水达到行业标准的规定,成为合格的原油。
(3)天然气处理流程的优化.天然气集输工艺流程,是将三相分离器分离出来的天然气经过除油器除去其中的液滴,一部分用于站内的加热炉的燃料,一部分输送到天然气处理场所,进行净化处理,合格的商品天然气进行外输。
(4)含油污水处理流程优化.对于油田的含油污水,经转油站的三相分离器分离出来的含油污水,通过掺水泵或热洗泵加压后,输送给计量站,对油井的进行掺水或者热洗,达到降低油流黏度,提高油气集输效率的目的。更多的含油污水经过联合站的含油污水处理工艺流程,经过除油和除去悬浮物的处理,使水质达到注入水的水质标准,输送给注水站。含油污水处理的关键设备是除油器,也可利用浮选机,更好地除去含油污水中的油,利用收油泵将其回收,作为油田产量的一部分。去除悬浮颗粒的方式就是过滤,应用各级过滤材料,使其悬浮颗粒的含量达到水质标准。注水泵站内经过高压注水泵升压处理,再通过配水间分配给每口注水井,依据油田配注要求,将其注入到油层,实现水驱开发效果。油田开发进入中后期,合理控制注水压力和注水量,不断提高油田的产能。
2.4油田集输管网系统优化改造技术措施
一是提升系统整体运行效率。在老油田集输系统改造中,要做好产液量和产液性质分析,以此为依据进行先导试验,查找集输系统地面设计中各类技术局限,为科学选择集输工艺、简化集输流程、优化集输场站设计、应用配套集输工艺等提供依据。要注意提升和保持油气资源自身能量,在条件允许时尽量使用密闭输送方式减少开式流程;要进行管网优化,使管内液体流动速度具备经济性。
二是优化应用各类先进技术或设备。在集输系统中,有很多能量消耗设备是必须使用的,对这部分设备关键是提升运行效率,对离心泵主要是根据运行需要及时调整转速,杜绝离心泵低效运转;加热炉是集输系统关键设备,其能耗基本是热能消耗,具体调整中可根据加热炉火焰颜色,对炉体运行的通风量和进气量进行适当调整;对油品性质较为特殊的原油,可研究适用化学药剂应用到集输中。
三是优化应用成熟技术进行油气集输系统调整。在具体技术应用改造中,还要综合运用各类先进成熟技术进行改造,比如,可利用双管掺水、单管环状掺水、井口加药和不加热集油等处理工艺简化处理流程,降低集输损耗;可利用现有集输系统基础设施及传统集油掺水管线,应用最简单的集输流程;可在条件允许区域设置井口计量软件,实现单井产液量高效计量,并结合油气混输技术应用,最大限度利用生产油井机采能量,形成完整的三级布站模式,有效延长单井集油半径,提升集输系统覆盖率和运行效率;针对当前产液含水率较高的实际,在集输系统中可在采油作业现场设置游离水预脱水装置,并对大型集输场站供水流程进行改造,在中间转油站实现放水回掺,减少集输系统压力和一段脱水负荷,降低脱水和该阶段集输能量损耗;对稠油等特殊油藏,可配套研究相应的脱水、掺水或应用集输新工艺,提升特殊油藏的集输效率。
2.5优化油气集输系统的管网建设
对油气集输过程中的管网进行优化设计,优选输送管道的材质,使其满足油气集输的技术要求,降低油气对管网的腐蚀,而延长管网的使用寿命。对油气集输管网实施防腐技术措施,如对管道的内壁和外壁实施涂层处理技术措施,保护金属管道,提高管网的运行效率。对金属管网实施阴极保护技术措施,利用外加电源的阴极保护措施,或者牺牲阳极的阴极保护技术措施,解决管道的腐蚀问题。
3.结论与认识
通过对油气集输工艺流程优化的研究,采取最优化的油气集输工艺流程,更好地完成油气集输生产任务,使其达到最佳的油气集输效率,降低油气集输过程中的各种能量消耗,达到油田生产节能降耗的技术要求。
参考文献
[1]孙玉华,董守平,张立;油气集输工艺和自控系统[J];油气田地面工程;2003年09期
[2]丁玲;油气集输工艺技术探讨[J];中国高新技术企业;2008年22期
[关键词]油田;油气集输;工艺流程
中图分类号:TP933 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0067-01
油田开发过程中,优化设计油气集输工艺流程,能够使油气水的分离处理更加灵活,以最少的投入,得到最佳的油气产量。对油气集输流程进行优化处理,能够降低油流的摩擦阻力,提高油气集输的生产效率。油气集输的流程就是油气在集输管网中的流动方向及生产过程,依据油田的生产实际,优选合适的油气集输工艺流程,达到降本增效的状态。合理的开采石油和天然气,不断提高油田生产企业的经济效益。
1.油气集输概述
油气集输系统尽可能做到密闭,防止由于油气的损失,而降低油田生产的效率。而且油气集输生产过程中,需要生产出多少,分离处理多少,避免产生憋压的状态,而引起管线和设备的泄漏,导致油气的损耗。应用自动化管理措施,提高系统的安全性,防止发生严重的安全事故,保证油气集输系统的安全。如果采取非密閉的油气集输流程,会带来油气的蒸发损耗,不仅降低了油气的产能,同时会导致环境污染,因此,优选密闭集输的工艺流程,解决油气蒸发损耗的问题。
2 油气集输工艺流程优化
2.1 油气集输系统的工作任务
油田油气集输的过程中,必须将油井的生产的油气收集起来,依靠油流本身所具有的能量,将其输送到转油站进行初步分离处理,明确油气水的产量。经三相分离技术措施将其分离成为油气水三相,含水原油经过联合站的彻底分离,得到合格的油、气、水,一般油气集输过程中分离出来的天然气,经过除油处理后,用于加热炉的燃料进行燃烧,最后将天然气输送给天然气处理厂。分离出来的水,经过含油污水的处理后,水质达到注入水水质标准,经过注水泵站加压,由配水井分配给注水井,达到油田注水的技术要求。而分离出来的原油,达到外输原油的含水指标后,经过原油稳定,去除其中的轻组分,通过管道局外输销售,完成了油田产物的处理过程。
2.2 等温输送工艺流程的优化
油气集输工艺流程的优化设计,由于油流的黏度问题,而采取加热输送的方式,增加了热能的消耗和加热设备的维护保养费用。因此,可以优化设计为等温输送的方式,不需要给油品加温,而是通过加入原油流动性改进剂,改善油流的黏度,提高油流输送的动力,达到正常输送的技术要求。加热输送流程和等温输送流程进行对比,不仅增加了加热设备,而且增加油气集输系统的管网布局,需要燃烧大量的燃料,导致油田生产成本的增加。对于适合等温输送的油田,优选等温输送工艺流程,可以带来更大的经济效益。
2.3 油气集输工艺流程的优化
(1)油气集输流程优化。油气集输的工艺流程,能够满足油田生产的需要。一般优化设计的过程,减少中间环节,节约油田生产成本,达到最佳的油气集输状态为止。单井生产的油气水三相的混合物,经过计量站的油气计量,得到单井的产液和产气数据资料。依靠自压输送到油田转油站,进行油气水的初步分离,优化设计的油气分离设备为高压的油气水三相分离器,分离后的含水原油进入联合站进行彻底的分离处理。
(2)原油脱水流程的优化。原油脱水工艺流程中包含游离水脱出和乳化水的脱出,游离水一般采取游离水脱除器进行,而乳化水经过管道的热化学脱水和电脱水的过程,才能脱出原油中含有的乳化水,最终经过一系列的脱水工艺技术措施,使外输原油的含水达到行业标准的规定,成为合格的原油。
(3)天然气处理流程的优化.天然气集输工艺流程,是将三相分离器分离出来的天然气经过除油器除去其中的液滴,一部分用于站内的加热炉的燃料,一部分输送到天然气处理场所,进行净化处理,合格的商品天然气进行外输。
(4)含油污水处理流程优化.对于油田的含油污水,经转油站的三相分离器分离出来的含油污水,通过掺水泵或热洗泵加压后,输送给计量站,对油井的进行掺水或者热洗,达到降低油流黏度,提高油气集输效率的目的。更多的含油污水经过联合站的含油污水处理工艺流程,经过除油和除去悬浮物的处理,使水质达到注入水的水质标准,输送给注水站。含油污水处理的关键设备是除油器,也可利用浮选机,更好地除去含油污水中的油,利用收油泵将其回收,作为油田产量的一部分。去除悬浮颗粒的方式就是过滤,应用各级过滤材料,使其悬浮颗粒的含量达到水质标准。注水泵站内经过高压注水泵升压处理,再通过配水间分配给每口注水井,依据油田配注要求,将其注入到油层,实现水驱开发效果。油田开发进入中后期,合理控制注水压力和注水量,不断提高油田的产能。
2.4油田集输管网系统优化改造技术措施
一是提升系统整体运行效率。在老油田集输系统改造中,要做好产液量和产液性质分析,以此为依据进行先导试验,查找集输系统地面设计中各类技术局限,为科学选择集输工艺、简化集输流程、优化集输场站设计、应用配套集输工艺等提供依据。要注意提升和保持油气资源自身能量,在条件允许时尽量使用密闭输送方式减少开式流程;要进行管网优化,使管内液体流动速度具备经济性。
二是优化应用各类先进技术或设备。在集输系统中,有很多能量消耗设备是必须使用的,对这部分设备关键是提升运行效率,对离心泵主要是根据运行需要及时调整转速,杜绝离心泵低效运转;加热炉是集输系统关键设备,其能耗基本是热能消耗,具体调整中可根据加热炉火焰颜色,对炉体运行的通风量和进气量进行适当调整;对油品性质较为特殊的原油,可研究适用化学药剂应用到集输中。
三是优化应用成熟技术进行油气集输系统调整。在具体技术应用改造中,还要综合运用各类先进成熟技术进行改造,比如,可利用双管掺水、单管环状掺水、井口加药和不加热集油等处理工艺简化处理流程,降低集输损耗;可利用现有集输系统基础设施及传统集油掺水管线,应用最简单的集输流程;可在条件允许区域设置井口计量软件,实现单井产液量高效计量,并结合油气混输技术应用,最大限度利用生产油井机采能量,形成完整的三级布站模式,有效延长单井集油半径,提升集输系统覆盖率和运行效率;针对当前产液含水率较高的实际,在集输系统中可在采油作业现场设置游离水预脱水装置,并对大型集输场站供水流程进行改造,在中间转油站实现放水回掺,减少集输系统压力和一段脱水负荷,降低脱水和该阶段集输能量损耗;对稠油等特殊油藏,可配套研究相应的脱水、掺水或应用集输新工艺,提升特殊油藏的集输效率。
2.5优化油气集输系统的管网建设
对油气集输过程中的管网进行优化设计,优选输送管道的材质,使其满足油气集输的技术要求,降低油气对管网的腐蚀,而延长管网的使用寿命。对油气集输管网实施防腐技术措施,如对管道的内壁和外壁实施涂层处理技术措施,保护金属管道,提高管网的运行效率。对金属管网实施阴极保护技术措施,利用外加电源的阴极保护措施,或者牺牲阳极的阴极保护技术措施,解决管道的腐蚀问题。
3.结论与认识
通过对油气集输工艺流程优化的研究,采取最优化的油气集输工艺流程,更好地完成油气集输生产任务,使其达到最佳的油气集输效率,降低油气集输过程中的各种能量消耗,达到油田生产节能降耗的技术要求。
参考文献
[1]孙玉华,董守平,张立;油气集输工艺和自控系统[J];油气田地面工程;2003年09期
[2]丁玲;油气集输工艺技术探讨[J];中国高新技术企业;2008年22期