油氣集輸儲運工藝設(shè)計技術(shù)范文

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摘要：在油田企業(yè)中油氣集輸儲運工作占據(jù)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(chǎn)品收集起來，經(jīng)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(yīng)用端等。油氣集輸儲運有著較為突出的特點，油田點數(shù)量較多，運輸線路較長，化學(xué)處理過程較為復(fù)雜，油氣屬于易燃易爆物質(zhì)，生產(chǎn)加工工藝較為復(fù)雜，在實際生產(chǎn)中面臨著較大的安全風(fēng)險，易發(fā)生火災(zāi)等事故。因此，在油氣集輸儲運過程中要采用科學(xué)的工藝設(shè)計方案，減少收集儲運的損耗，實現(xiàn)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(shè)計要點進行了分析，提出了優(yōu)化油氣集輸儲運工藝設(shè)計的有效策略。

關(guān)鍵詞：油田企業(yè)；油氣集輸；工藝設(shè)計

油田企業(yè)的經(jīng)濟效益與油氣資源的開采關(guān)系十分密切，由于油田企業(yè)資源沒有得到有效利用，地面工程建設(shè)不到位，油氣集輸儲運的各個環(huán)節(jié)和工藝機械節(jié)能技術(shù)應(yīng)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(jù)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(wěn)定、輕烴回收等一系列工藝體系，減少油氣損耗，實現(xiàn)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(yè)發(fā)展如火如荼，已經(jīng)建設(shè)了縱貫?zāi)媳薄M跨東西的油氣運輸和儲備系統(tǒng)管網(wǎng)。油氣集輸與儲運離不開技術(shù)的支撐，促進油氣集輸儲運工藝設(shè)計升級是石油能源企業(yè)發(fā)展的必然。油氣集輸主要是指把石油、天然氣以及石油相關(guān)產(chǎn)品收集起來的過程，經(jīng)過必要的加工和處理生產(chǎn)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(huán)節(jié)。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(chǎn)品化學(xué)處理過程較為復(fù)雜，必須要將過高溫高壓處理，石油和天然氣等物質(zhì)可燃性極強，屬于高危性能源，在生產(chǎn)和加工過程中必須要做好工藝設(shè)計，避免操作失誤引發(fā)火災(zāi)事故，造成巨大的經(jīng)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(yīng)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(guān)產(chǎn)品從油庫到碼頭，再經(jīng)過運輸管線、油輪或油罐車等工具運輸?shù)侥康牡氐倪^程。油氣集輸和儲運是相輔相成的兩個環(huán)節(jié)，同時存在又互相影響，科學(xué)工藝設(shè)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(zhì)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(shè)計有待改進，要采用先進技術(shù)制造更為堅固密封的設(shè)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(dāng)前的設(shè)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(shè)備設(shè)施的落后，部分設(shè)備老舊，設(shè)備運行能力與實際石油開采收集工作不匹配。有數(shù)據(jù)顯示，我國油田設(shè)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(shè)計能力；原來一次罐沉降設(shè)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(wěn)定、外輸環(huán)節(jié)對于設(shè)備設(shè)施的需求更大，目前設(shè)備難以滿足這種需求。

2.2特殊油田油水性質(zhì)的變化使現(xiàn)代油氣集輸工藝難以適應(yīng)我國石油企業(yè)共經(jīng)歷了3次開采技術(shù)推廣，地面技術(shù)系統(tǒng)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(shù)，現(xiàn)有脫水技術(shù)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(shù)電絮凝污水處理技術(shù)和RSK污水處理技術(shù)，但需要加大投入更新設(shè)備。其次，油氣密閉處理工藝技術(shù)有待優(yōu)化，部分儲存運輸設(shè)備密封性不佳，導(dǎo)致油氣資源損耗過大。

2.3設(shè)備設(shè)施檢修維護不足油氣集輸與儲運需要依賴大量的設(shè)備設(shè)施，目前，全國油氣設(shè)備容器超過3000臺套，運行十年以上的超過半數(shù)，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(shè)備需要常年運行，備用設(shè)備較少，檢修時間超過檢修標(biāo)準(zhǔn)，改造成本較高。油氣集輸設(shè)備還存在腐蝕的問題，石油含水量大，水分必然會給設(shè)備帶來氧化和腐蝕。現(xiàn)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(shè)備設(shè)施及管線工藝設(shè)計有待進一步優(yōu)化。

3油氣集輸儲運工藝設(shè)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(jié)合油田的特點，對地面工程進行科學(xué)安排和布置，要做好地質(zhì)勘查，做好地面工程站址的選擇，建立實際的地面工程建設(shè)方案。油氣集輸與儲運要結(jié)合未來進行油田開發(fā)預(yù)測，確定地面收集儲運建設(shè)規(guī)模的大小，最后要優(yōu)化整體布局，強化油氣集輸儲運設(shè)計。

3.2站外油氣集輸儲運工程設(shè)計重點站外油氣集輸儲運工程設(shè)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(xué)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(jié)果為參考實施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。做好地面工程建設(shè)規(guī)模和工藝流程的優(yōu)化和簡化，將機械技術(shù)、電氣技術(shù)、信息技術(shù)進行有機結(jié)合，根據(jù)目標(biāo)進行配置功能，進而實現(xiàn)中小型站場或大型站場中多個生產(chǎn)單元同時運行的目的。

3.3站內(nèi)油氣集輸設(shè)計重點油氣處理主要包括油氣分離與脫水等環(huán)節(jié)，石油企業(yè)要結(jié)合油品性質(zhì)，采取相應(yīng)的油氣分離技術(shù)與脫水技術(shù)，優(yōu)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(tǒng)油田地面建設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)椤按罘e木”式的快速建設(shè)，建設(shè)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(xué)處理污水。

3.4外輸工藝設(shè)計油氣集輸儲運過程中原油外輸工程設(shè)計占據(jù)重要的地位，要科學(xué)設(shè)定建設(shè)規(guī)模，選擇適合的管材，優(yōu)化外輸管線設(shè)計。外輸管線的設(shè)計首先要確定參數(shù)，包括水力計算、熱力計算和強度計算，科學(xué)計算出外輸管線的外徑，合理設(shè)置中間站。外輸管線線路設(shè)計要注意走向，鋪設(shè)方式也要選擇最適合的，管線防腐蝕維護也要注意，科學(xué)設(shè)置熱力補償區(qū)，確定固定墩位置。輸油管道要設(shè)置清管設(shè)備，設(shè)置清管器發(fā)射與接收裝置。輸油首站設(shè)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(fā)球裝置，最后實現(xiàn)外輸。

4油氣集輸儲運工藝設(shè)計創(chuàng)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(jù)重要地位，包括加熱、增壓、管材的工藝，石油企業(yè)研發(fā)數(shù)字化增壓集成裝置，增壓集成裝置由本體、混輸泵、控制系統(tǒng)、閥門、配管及橇座構(gòu)成，集油氣過濾、加熱、增壓、分離等功能于一體，自動化系統(tǒng)根據(jù)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(chǎn)出液量，提高石油企業(yè)的經(jīng)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(fā)電工藝。可以利用高回壓井組進行發(fā)電，例如小型橇裝CNG技術(shù)回收井場套管氣，可以節(jié)約燃料資源，進而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

5結(jié)語

綜上所述，油氣集輸儲運關(guān)系到石油企業(yè)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，油氣資源的生產(chǎn)關(guān)系到國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，石油企業(yè)要做好油氣集輸儲運工作，重點加強工藝設(shè)計，實現(xiàn)工藝流程的優(yōu)化，將油氣集輸和儲運環(huán)節(jié)的安全隱患消除在萌芽狀態(tài)，加大投入，加強設(shè)備設(shè)施的更新?lián)Q代，研發(fā)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(zhì)量，降低能源收集運輸過程中的消耗，保證油氣資源的穩(wěn)定供應(yīng)。

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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(shù)有限公司