油氣集輸工藝技術研究

顧凱 詹有輝 孫昊（新疆石油勘察設計研究院有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

1.國內外油氣集輸技術發展現狀

1.1 原油集輸工藝

很多油田原油高含蠟高凝，加熱加工工藝和多級布站、單井集中計量、單管道和雙管集油等處理工藝比較常見，我國的遼河以及華北油田就采用這種工藝方法。

國外處理高含蠟原油主要采用加熱方法，加入化學藥劑降低粘度，單管集輸方式應用也比較廣泛，在美國和加拿大等國家工藝發展比較成熟。低含蠟和低凝點原油主要采用單管不加熱的集輸工藝，如新疆油田。

在技術工藝方面，國內的大慶油田起步較早，對比國內其他油田有著一定的技術基礎優勢，大慶油田經過過年開采，逐漸進入高含水后期，集輸工藝逐漸向利用高含水原油流變特性降低輸送溫度，實現常規輸送，簡化集輸工藝。

1.2 長距離多相混合工藝

長距離混輸工藝是油氣集輸的尖端技術，從上世紀80年代開始，西方發達國家就針對油氣水多相混合技術進行了大量的實驗研究，多相混輸配合電熱技術，能夠實現油氣集輸工藝進一步簡化，并有效降低工程成本，是一項有著巨大發展潛力的技術，在這方面，國內的工藝水平和自主研發設備都落后于西方國家。

1.3 原油脫水

油田開采后期，原油中含水量逐漸上升，如何降低原油含水率成為了必須關注的問題。世界范圍內，原油脫水的主流技術是兩段脫水。一段脫水使用大罐沉降和聚結脫水脫出游離水，二段拖回采用平掛電極和豎掛電極交直流復合電脫水技術，含水量過高的低凝低粘原油更多額采用熱化學工藝脫水，我國的塔里木油田以及美國和法國等都采用這種方式。

1.4 自控系統

油田集輸工藝自動控制技術的應用能夠通過工藝流程面，讓工作人員提高對工藝流程的熟練程度，能夠實時掌握油田生產動態，特別是自控系統在分離崗位中的應用，能夠實現對油田集輸系統的有效監控，避免了事故的發生，并提高了油氣分離的質量和效率，實現了油田集輸系統的現代化管理。

自控系統在油氣集輸系統中有著廣闊的應用前景，但是在既有集輸系統中實現自動控制，需要對當前油氣集輸系統中的各種硬件條件充分利用，對油氣集輸各個子過程進行綜合優化，提高控制系統的自動化水平。油田的自動控制系統進一步發展應該重點研究油氣集輸子系統和管理自動化與過程自動化的結合，并建立完善的故障在線診斷系統，實現集輸系統的智能化。

2.滾動開發油田油氣集輸工藝

研究滾動開發油田油氣集輸工藝，解決開發邊緣區塊原油集輸問題，在滿足生產需要的同時降低工程量，提高工藝技術能夠，是降低滾動開發油田工程量，提高工藝技術水平，維持運行成本的有效措施。

2.1 選址

滾動開發油田中有完善的已建設施，新建工程需要對已建設施充分利用，簡化工藝，有效降低建設工程量，節省投資。選址要充分利用已征土地，減少耕地面積占用，降低征地費用，污水處理、電、水等工程可充分利用已建工程，降低配套工程量。

2.2 工藝方案優化

油井至接轉站單管密閉集輸，在端點站加破乳劑，接轉站內進行油氣處理，前端工程新建，后段工程可依托已建工程完成。為了轉接站原油穩定塔在不設置壓縮機的情況下產生負壓，需要計算管路沿程損失，依據連接管路摩擦阻力計算數據，合理組織安裝方案，降低管道內摩擦。

2.3 新型高效油氣水三相分離器

新型設備充分利用流體壓力能，形成離心力場，提高分離速度，混合液進入分離器之前就能夠脫出90%以上的天然氣，實現氣液初步分離。之后使用活性水、水洗破乳技術，提高破乳劑效果，配合緩沖蒸餾、聚結填料強制破乳，減小沉降需要時間，提高處理質量，設計聚結填料的波紋為上大下小結構，避免出現泥沙堵塞。除此之外，新型的三相分離器還設置了防沖機構，減少了混合液下落對筒體造成的砂磨損和點蝕，分離器使用壽命得到了很大提高。

2.4 高效水套加熱爐

高效水套加熱爐使用了自編水套加熱爐熱力和阻力計算軟件，計算了加熱爐燃燒系統和熱盤管，獲得更加合理的燃燒系統和熱盤管尺寸與結構。高效水套加熱爐使用了螺旋槽管，在加熱爐對流段使用螺旋槽管，近壁面流體和管壁間相對流動速度更快，邊界層厚度更薄，熱阻更小，傳熱膜系數更高，總傳熱系數提高到了原來的1.5倍。

新型加熱爐還采用了新型全自動微正壓燃燒器，作為一種大氣式燃燒器，現場操作十分方便，安全性更高，能夠實現自動點火，并配備了熄火自動保護裝飾，燃料燃燒更加充分，提高了燃燒效率。

2.5 端點加藥技術

原油脫水工藝中通常都選擇添加化學破乳劑，能夠有效抑制混合液在輸送中發生乳化。在端點加藥能夠節省藥量的1/2。

2.6 磁處理原油脫水器

管道磁式原油脫水器是比較常見的脫水技術，能夠系拿住改善水和水溶液的結構特征，有效減少石蠟成分分子間力，抑制蠟晶生產聚結，并能夠顯著改善原油凝點、黏度和集電環電壓，易于實現油水分離。

3.結語

油氣集輸不同于油田物探、鉆井、測井、采油作業，油田點多，線長面廣表，而且高溫高壓，易燃易爆，工藝比較復雜，壓力容器量大并且集中，連續生產，危險性很高，想要提高油田生產的整體技術水平，加大油氣集輸工藝的研發投入是十分必要的。

[1]丁玲.油氣集輸工藝技術探討[J].中國高新技術企業,2012.

[2]吳濤.淺談油氣集輸工藝過程及流程選用[J].石油化工設備,2013.