油田地面集輸泵站設(shè)計(jì)優(yōu)化研究

付艷萍 陳德珍 鮮懷忠 李洪海

摘要：地面工程設(shè)計(jì)包括油氣集輸加工、注水及污水處理等配套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)開發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè)，地面集輸系統(tǒng)原油生產(chǎn)規(guī)模為20.75×104t/a，伴生氣處理規(guī)模為9.99×104m3/d，氣舉規(guī)模為26×104m3/d，油氣集輸系統(tǒng)布局采用一級(jí)站配方式。布施。集輸工藝為單井集中處理站外輸至全油田M'Boum Ba集氣站。采用新技術(shù)、新設(shè)備，對(duì)集輸處理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。原油脫水采用一級(jí)三相分離器熱化學(xué)脫水工藝，工藝短，能耗低，原油設(shè)計(jì)含水率為0.5%。

關(guān)鍵詞：總體布局；集輸處理；流程；新技術(shù)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)開發(fā)計(jì)劃的部署、生產(chǎn)井的分布和自然地形的特點(diǎn)，合理確定站場(chǎng)布局；根據(jù)布局合理確定各條線的油、氣、水管道和廊道帶的走向和位置。油田、站場(chǎng)、油田主干道及現(xiàn)有井的走向；應(yīng)節(jié)約土地，注意保護(hù)植被和生態(tài)環(huán)境。

1 建設(shè)規(guī)模與總體布局

油氣集輸系統(tǒng)布置采用一級(jí)站場(chǎng)配水方式。集輸工藝為單井集中處理站外輸至總布姆壩集氣站。建設(shè)7個(gè)井組（單井）、1個(gè)集中處理站和1個(gè)轉(zhuǎn)油站。從井組（單井）至集中處理站（CPF）建設(shè)集油管道和計(jì)量管道。為滿足生產(chǎn)管理的需要，在中央處理站附近建設(shè)了生產(chǎn)管理區(qū)（PMF）。

2 油氣集輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1總體流程設(shè)計(jì)

從井組進(jìn)入集中處理站的油氣水混合物進(jìn)閥組需要計(jì)量井組進(jìn)液計(jì)量分離器，不需要計(jì)量井組的氣液分離器進(jìn)液與進(jìn)入氣液分離器后的計(jì)量井組進(jìn)液混合，通過氣液分離器。對(duì)于油氣分離（氣舉），分離出的含水原油經(jīng)過加熱爐加熱（50-60攝氏度）、油氣水分離三相分離器、加藥等。加工后原油含水率小于0.5%，加壓油（3.0Mpa）輸送至區(qū)塊北部轉(zhuǎn)運(yùn)站（距CPF約58km）。

油站進(jìn)口壓力為1.0Mpa。油站設(shè)置接收缸、油泵、計(jì)量臺(tái)車等參數(shù)。油泵壓力升至6.0Mpa，計(jì)量臺(tái)車交接計(jì)量。經(jīng)計(jì)量后的凈化原油進(jìn)入m'boum ba集氣站外泵出口，輸送至道達(dá)爾公司Lopez角油碼頭。

從氣液分離器分離出來的伴生氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器脫水除雜（分離固體粒徑（>5微米；分離液體粒徑（>10微米）。部分天然氣從旋風(fēng)分離器出口分離出來，供站內(nèi)系統(tǒng)使用。站場(chǎng)用戶為生產(chǎn)管理區(qū)廚房、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、加熱爐、充氣罐、燃?xì)鈮嚎s機(jī)組。剩余天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)四級(jí)增量。壓力11-12MPa，溫度55C，與脫水分離器出口天然氣換熱至38C，再與冷水換熱至5C至23C，天然氣攜帶凝析油進(jìn)入脫水分離器，分離成換熱器，壓縮機(jī)出口天然氣換熱至39C，最后進(jìn)入出口。ET管匯并輸送至各井組，注入地層氣舉采油和井內(nèi)氣舉氣。港口與集中處理站之間的封閉系統(tǒng)循環(huán)。站內(nèi)設(shè)置一套放空系統(tǒng)。高低壓放空進(jìn)入同一液體分離罐，再進(jìn)入水封罐。原油儲(chǔ)罐的呼吸排空分別進(jìn)入另一個(gè)水封罐。將儲(chǔ)罐的高低壓放空和放空放在同一接地火炬內(nèi)[1]。

2.2應(yīng)用的新技術(shù)、新設(shè)備

（1）氣舉采油是利用天然能源，節(jié)約電能的采油方式。資源國(guó)要求不排放天然氣。剩余天然氣應(yīng)根據(jù)地層壓力需求回注。多余污水處理合格后，回灌地層，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

（2）原油屬于中、輕原油，具有良好的物理性質(zhì)，傳熱要求低。計(jì)量管道、集輸管道、外輸管道均采用非加熱集輸工藝，降低了運(yùn)行成本和能耗。

（3）新建集中處理站采用就地脫水回注、就地脫氣加熱技術(shù)。本站的天然氣發(fā)電機(jī)組、加熱爐、油罐補(bǔ)氣、壓氣機(jī)組、火炬燃料氣等均采用脫氣氣，可實(shí)現(xiàn)伴生氣的回收利用，避免氣田水回注新建注水站，減少工程投資，節(jié)約用電。

（4）原油脫水過程為一級(jí)三相分離器熱化學(xué)脫水。工藝流程短，能耗低。原油設(shè)計(jì)含水率為0.5%。

（5）為滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，原油儲(chǔ)罐采用大罐供氣工藝[2]代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大罐呼吸閥工藝。當(dāng)大罐內(nèi)壓力低時(shí)，電動(dòng)閥自動(dòng)打開，充入空氣。當(dāng)壓力較高時(shí)，連接空管道的供氣管線突破水封罐的水封，釋放空氣，實(shí)現(xiàn)大罐密閉儲(chǔ)存，減少油品蒸發(fā)損失，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，減少投資[3]。

（6）氣舉過程采用兩級(jí)換熱，一級(jí)換熱采用壓縮機(jī)出口與兩級(jí)換熱之間的低溫天然氣換熱，充分利用冷卻能力，達(dá)到節(jié)能的目的；同時(shí)脫水、脫烴。注氣前進(jìn)行加氫，回收凝析油，保證氣舉質(zhì)量和安全。

（7）為避免出現(xiàn)水錘現(xiàn)象，輸油站進(jìn)油管道內(nèi)安裝由氮?dú)馄繗鈩?dòng)控制的水錘泄壓閥，保證輸油順暢、安全。

（8）根據(jù)輸油方、業(yè)主和標(biāo)準(zhǔn)的要求，輸油站計(jì)量采用國(guó)際公認(rèn)的艾默生計(jì)量橇，以保證輸油精度和指標(biāo)要求。

（9）設(shè)備撬裝：原油脫水處理及氣舉主要設(shè)備采用撬裝設(shè)計(jì)，滿足快速高效施工的原則。設(shè)備橇裝率達(dá)85%以上，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)工廠的預(yù)制，縮短了施工周期。

總結(jié)：

如何處理好投資、加工工藝、自動(dòng)控制水平與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系就顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)開始前，借鑒國(guó)外油田地面施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源及周邊老油田（共）進(jìn)行了大量調(diào)查。根據(jù)“快、簡(jiǎn)單、高效、滾動(dòng)”的開發(fā)戰(zhàn)略，充分考慮了油田的自然地理環(huán)境。通過多種優(yōu)化方案，采用了先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)和設(shè)備，儀表選型性能穩(wěn)定。自控水平能滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和技術(shù)要求，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、工業(yè)衛(wèi)生和主體工程相結(jié)合，體現(xiàn)了安全可靠、節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則，確保了安全生產(chǎn)。生產(chǎn)運(yùn)行靈活，能耗低，有效降低投資，提高工程建設(shè)質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)

[1]左勝杰.加蓬油氣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與中國(guó)能源合作前景[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2004，12（10）：35-38.

[2] 苗承武，江士昂，程祖亮，等.油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)（上冊(cè)）[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994：294-301.

[3] 中國(guó)石化工程建設(shè)公司.石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范：SH3009—2013[S].北京：工業(yè)和信息化部，2013：16-17.

（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）