氣田地面集輸工藝技術優化

查 源，廖晨博，李 峰

（1.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古烏審旗 017300；2.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠，內蒙古烏審旗 017300）

氣田地面集輸是油氣資源開采重要工藝內容之一，與勘測、采油及鉆井等工藝不同，氣田地面集輸工藝在應用中，危險性高、工藝流程復雜，且容易受到外界環境的影響，造成爆炸、火災等嚴重的安全事故，且氣田地面技術工藝在實踐中的應用具有強連貫性，因此，對氣田地面技術工藝技術的優化，還會直接關系到油田開發的效率。

1 氣田地面集輸系統內容

1.1 工作步驟

油氣地面技術工藝，一般包括油井計量、油氣收集、分離原油與水及天然氣、脫出易揮發成分等。在進行完天然氣的處理后，還需要對其進行進一步的脫水、脫氫以及深度處理，使其滿足使用規范要求，才能真正進行下一步的運輸工作[1]。而對于經處理后的油水混合物，還應該進行處理，將廢水中的水與油分離。

1.2 氣田地面集輸工藝流程

氣田地面集輸工藝一般主要由集油和輸油兩個部分構成，集油主要指的是從油田開采井向氣田集中站運輸的過程，輸油是處理站向油庫運輸的過程，氣田需要經過開采，收集以及運輸向油庫的完整過程，才能真正完成油氣運輸。按照布局方式，油氣集輸可以分為單井分離、多井串聯集油等。氣田地面集輸按照管線數量也可分為單管、雙管以及三管集輸工藝等。氣田地面集輸也可以按照層級分布，分為一級、二級、三級集輸工藝。

1.3 氣田地面集輸工藝設計原則

氣田的地質特征、開發特性等均存在一定差異，不同油田開發應該選擇不同的方式，才能高效完成氣田地面集輸。但是氣田地面集輸工藝的設計過程，應該基于一定的設計原則開展。其一，應該重視采油環節步驟的控制管理，盡可能減少采油的中間環節；其二，應該保證氣田地面集輸的連續性，保持集油與輸油處在一定平衡；其三，應該盡量讓氣田地面集輸過程保持密閉性，讓地層能量得到合理利用；其四，對油氣最終產品進行驗收時，應該按照規則嚴格執行；其五，應該在氣田地面集輸工程中，盡可能推廣機械化與智能化，提升地面集輸效率；其六，地面集輸過程應該滿足三脫、三回收的基本原則。

2 氣田地面集輸工藝技術現存問題

2.1 油水特征變化引起技術改變

我國的油田大多正處于或即將處于高含水期，采油成本增加的同時，采油量卻沒有顯著的提升，且設備老化、設備損耗加大等問題，讓能源損耗逐漸增加[2]。氣田地面集輸工藝也會受到高含水期油田的影響。原油油水出現特征性改變，也容易促使氣田集輸工藝隨之發生改變。

2.2 設施合理化不足

我國當下油田產量逐漸下降，經濟效益也難以保證，因此，作為資金成本消耗較大的地面集輸工藝也面臨著更為嚴峻的技術攻關。我國集輸工藝技術相關設施不夠合理、內耗大，造成了流程相對復雜的現狀，因此，針對工藝技術的優化處理刻不容緩。

3 氣田地面集輸工藝技術優化方式

3.1 常溫流程優化

傳統的氣田地面集輸主要以低溫優化為主，即在氣井口注入醇類物質，形成低壓，然后對高壓與低壓分別形成的天然氣進行集中脫水[3]。此方法可以通過節流閥控制氣田地面集輸量。此方法的開發是因為早期的氣田數量少、壓力較高、含水量低，在實踐中應用廣泛。但是當下的氣田含水量高，此方法的使用效果下降。此外，低溫流程優化方法，操作復雜，輸氣量也不能滿足運輸要求。而常溫流程優化，則可以有效解決此類問題[4]。常溫流程優化不僅可以降低油氣與水分離過程的能源消耗，也可以避免醇類物質對人體的影響，還可以簡化輸送的流程，此方法具有更高的生態效益與環境效益。常溫流程優化可以不經過節流程序，直接利用高壓，進行氣田地面集輸，直接經過一級節流手段進行分離，最后計量外運油氣。

3.2 高低壓套管網氣優化

高低壓套管網氣優化是常見的一種高效的天然氣工藝裝置。此裝置的主要作用是保障高低壓的分級輸送與增壓。如果氣田的外部壓力，不足以支撐地面集輸要求，其可以對低壓部分進行增壓，保證天然氣正常運輸，利用兩種壓力進行天然氣的集輸，可以避免過高的能量損耗，提升氣田地面集輸技術的經濟效益。此方法還可以降低壓縮機的能耗，減少在地面集輸過程中的電力消耗，促進氣田地面集輸工藝技術綜合效益的提升。

3.3 氣井串聯技術

氣井串聯技術的優化，主要可應用于同層系氣井之中。在一層與二層開發層的氣井中，串聯三個開發直井，不同層次的水井不進行串聯，可以讓加熱過程更為均勻，降低熱能消耗量，也可以保證進站管線保持均勻的輸氣量。通過采氣管線，可以將天然氣運往集中站，此時，可以形成串聯管網，以減少氣田地面集輸過程中采氣管的長度，也可以減少閥組的數量，進而降低投資的成本。集氣站利用多井集氣，輪換分離計量的手段，促進了氣井串聯工作的推進，也可以進一步保障氣田地面技術的質量。

3.4 水合物防止技術

水合物的形成是大型氣田在工作中容易出現的一種不良現象，水合物的出現會給氣田集輸的管道造成不同程度的影響，變形、彎曲等都是常見的負面影響，管件堆積、阻塞等也較為常見，會直接影響到氣田集輸效果。水合物形成，一般是由于管道內部溫度降低或氣壓降低。溫度降低或氣壓降低，會引起氣體膨脹，促使水合物形成。

從源頭上保證管道內部的溫度與壓力，才能避免水合物出現。重視集氣管內的保溫處理，并針對單井分層系，進行定期核算，并在井口適量添加醇類物質，防止水合物生成，給實際生產帶來不良影響。

4 油氣田集輸工藝發展趨勢

石油行業作為第二產業，應該結合實際情況，把握企業未來發展方向。當下氣田地面集輸行業仍存在諸多問題，與發達國家存在一定差距，因此，必須要重視創新，才能保障油氣田行業的可持續發展。我國的氣田地面技術系統存在的一大難題在于，數量上的嚴重超標和質量上的不達標。因此，在未來的研究上，對于脫水技術的研究仍需加強，才能真正提高油田處理水平。

5 結束語

氣田地面集輸工藝技術，作為油氣開采與應用中的重要組成部分，對生產實際意義深遠，因此，技術人員應該重視氣田地面集輸工藝的優化。本文針對氣田地面技術的內容及原則，分析了當下氣田地面集輸工藝技術現存問題，并提出了常溫流程優化、高低壓套管網氣優化等措施。