摘要:油氣集輸在油田生產中具有非常重要的作用,油井產出物是油氣水的混合物,必須通過相應的集輸處理,才可以得到品質較好的油氣產品,因此,必須對油氣集輸工藝流程進行合理的設計和優化,提高油氣集輸的效率和質量,減少生產成本,不斷提高油田企業的經濟效益,促進油田企業的可持續發展。
關鍵詞:油氣集輸;工藝流程;設計;優化
引言
油氣集輸工藝流程實際是對油氣水進行分離和處理的過程,采用科學、合理、有效的技術措施,提高油氣水分離的效率,降低油氣的損耗量。在油田生產過程中,油氣集輸是其中的一個關鍵環節,有著非常重要的作用[1,2]。相比于其它工藝環節,油氣集輸涉及的范圍較廣,涉及的問題也比較多,油氣集輸工藝流程技術水平的高低,會對油田的開發效果產生直接影響。因此,必須設計最優化的油氣集輸工藝流程,合理開采油氣資源,達到節能增效、降低生產成本的目標,從而提高油田企業的經濟效益。
1 油氣集輸概述
油田集輸是指油田油井生產的油氣水混合物,通過單井管線輸送到油氣集輸聯合站,首先在聯合站中通過相關儀器將氣液進行分離;然后將分離之后的液體進行原油脫水處理,再將脫水處理之后的原油在聯合站內進行穩定脫水,之后可以將原油輸送到油庫中進行暫時的存儲,或者通過長輸管道將原油輸送至管道的首站。與此同時,還有以下幾個處理流程:①去除脫水混合物中的污水和泥砂,并還需對污水進行相應的處理(去油、雜質、脫氧等),使其滿足油田注水開發的要求,或者達到環保的有關標準進行對外排放;②通過氣液分離之后獲得的天然氣,經過凈化處理之后,再將其輸送到輕烴回收裝置中進行下一步的處理,最后獲得的氣體可以分成不同的石油產品,例如干氣可以輸送至長輸管道的首站,輕質油等可以進行直接外銷[1-3]。
2 油氣集輸設計原則
油氣集輸的整個工藝流程,會由于地下油氣性質的差異,地質條件的限制,開采難度的不同等因素的影響,而在實際開采過程中,使用不同的油氣集輸方案。通常會綜合考慮各種影響因素,而選用一種實用性強、經濟效益大、風險小的設計流程。在設計油氣集輸工藝的過程中,應該遵守以下5點原則:
(1)使油氣集輸整個工藝流程,盡可能地保持封閉,避免油氣在工藝流程中產生不必要的損失,從而提高油田企業生產的效率;
(2)充分利用油田中生產的油氣資源,經過一系列的處理加工,使油氣資源成為符合相關標準的合格產品;
(3)盡可能地利用油井中的流體壓力,適當提高集輸工藝流程中的運行壓力,并將其控制在安全范圍之內,逐步增大油氣輸出的半徑,最大限度地減少中轉環節,從而減少因中轉環節較多而產生的油氣損耗;
(4)有效利用油氣集輸系統中的熱量,對油氣集輸工藝流程中的溫度進行合理控制,減少集輸工藝過程中的熱量損耗;
(5)在相同或相似情況下,采用性能比較高,集輸工藝及操作更為方便的流程,從而提高油氣集輸工藝流程的效率。
3 油氣集輸工藝流程的優化
3.1 密閉集輸工藝流程的優化
引入可以對儀器和設備進行自動控制的系統,提高油氣集輸工藝流程的自動化水平,降低集輸工作人員的作業強度,減少油氣集輸的生產成本,從而提高油田企業的經濟效益。為了滿足密閉集輸工藝的要求,選擇先進的集輸儀器和設備,如使用三相分離器而不是油氣分離器,實現油氣水三相的分離,達到優化流程、節能增效的目的。
3.2 原油脫水流程的優化
在原油脫水過程中,會受到很多因素的影響,脫水的效果不但和原油的性質有關,也和脫水處理的技術水平關系密切。要想從根本上對原油脫水流程進行優化,提高其處理質量、效率以及安全性,就應該最大限度地減小油水分離過程的溫度,即在溫度不高時完成脫水目的,這種工藝流程可以有效節約能源,主要可以采取以下3種優化措施:①破乳劑的合理選擇及應用;②單獨處理落地原油;③優化脫水處理的流程。
3.3 天然氣處理流程的優化
天然氣處理是將氣液分離之后的天然氣經過相關處理,去除其中的液滴,一部分氣體可以作為集輸站內的加熱爐燃料,一部分氣體可以輸送到天然氣處理廠,進行下一步的凈化處理,使其變成合格的產品進行外輸。對天然氣處理流程進行優化具有十分重要的作用,首先可以降低能源消耗,提升天然氣產品的品質;其次,也可以提升輕烴回收效率,從而提升企業的產能和經濟效益,主要可以采取以下3種優化措施:①脫酸脫硫工藝優化;②傳輸和末點分離處理優化;③清污沖砂工藝優化[3]。
3.4 含油污水處理流程優化
集輸處理過程中產生的含油污水,其中含有很多污染物,包括原油、污染氣體、懸浮污染物,導致含油污水具有很強的腐蝕性,而且結垢較快,極易引發油層堵塞等問題,因此,必須對其進行一定的處理,使得處理之后的水質達到有關要求,實現水資源的回收利用,不斷提高油田產能。另外,還應該對含油污水處理流程進行一定的優化,主要可以采取以下3種優化措施:①含油污水處理技術措施的應用;②含油污水處理系統的優化;③含油污水處理新工藝技術措施的應用。
4 油氣集輸工藝流程的發展趨勢
隨著科技的快速發展,目前各大油田開始施行數字化油田的建設,各種管理方式和工藝技術不斷出現,在油田的生產中得到廣泛的應用,主要表現在以下3個方面:
(1)引入先進的監控儀器和設備,構建實時監控系統,對油氣集輸的工藝過程實現遠程監控和管理,對其中的每一個環節都進行自動控制,對各種壓力容器的重要參數加強控制,構建預警和報警的安全管理機制,盡可能地防止安全事故的發生,給油田企業的正常生產提供一定的保障。
(2)加大儀器和設備自動化研究的投入,對油田實際生產中的各項數據進行實時采集和分析,對油氣集輸中的工藝流程進行自動控制和管理,可以快速發現工藝中的一些安全隱患,及時采取有效的措施,防止發生油氣泄漏的事故,不僅降低了企業的生產成本,而且提高油氣集輸的安全水平。
(3)引入現代化企業的有效管理手段,提高企業員工的工作效率,減小企業員工的工作強度,另外,還可以充分發揮人工智能的作用和優勢,采油人工智能的方式對油氣集輸工藝流程進行設計和優化,不但可以節能增效,還可以降低安全風險,從而促進了油田企業的可持續發展。
5 結語
在油田開發的不同階段,地下油氣的特征不同,油田開發者應該密切注意油氣特征的變化,根據油田的實際情況,設計不同的油氣集輸工藝流程,并且對其進行不斷的調整和優化,應用一些現代化的技術方法,及時解決油氣集輸中的各種問題,提高油氣集輸的質量和效率,減少安全事故的發生概率,降低油氣損耗和生產成本,提高油田生產效益,促進油田企業的可持續發展,從而為我國經濟發展提供有力的支持。另外,國家有關部門應該加大非常規能源的投入力度,如太陽能、核能、風能等,逐步替代傳統能源,使自己不受制于人,從而增強國家的綜合國力。
參考文獻
[1]白萍,張勇,胡忠太,等.油氣集輸工藝流程優化[J].化學工程與裝備,2018(08):127-128.
[2]王佳楠.油氣集輸系統生產運行參數模糊優化技術研究[D].東北石油大學,2017.
[3]路濤,趙夢蘇,田云吉,等.淺析地面油氣集輸工藝技術[J].化學工程與裝備,2017(05):88-89.
作者簡介:劉依泓(1992-),男,漢族,河南南陽人,本科,助理工程師,主要從事油氣集輸方面的工作。
(作者單位:遼河油田歡喜嶺采油廠集輸大隊)