油氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)施技術(shù)探討

聶菁

【摘?要】油氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)逐漸向大型化、復(fù)雜化、高科技化方向發(fā)展。為了對(duì)我國未來油氣開發(fā)提供一定借鑒，本文主要系統(tǒng)闡述油氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化的發(fā)展趨勢(shì)，并根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)提出對(duì)油氣集輸管網(wǎng)布局、結(jié)構(gòu)、管理等問題的優(yōu)化，使得管網(wǎng)運(yùn)行更符合實(shí)際狀況，從而促進(jìn)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】油氣;集輸管網(wǎng)優(yōu)化;研究

一、油氣集輸工程項(xiàng)目中管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)意義

在整個(gè)油田工程項(xiàng)目中造價(jià)最高的是油氣集輸工程，在投資建設(shè)成本中的比重超過了70%。在油田開采的基礎(chǔ)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，最重要的一項(xiàng)作業(yè)就是油氣集輸工程，根據(jù)油氣的基本物性，結(jié)合此前作的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品方案，在已具備自然條件提前下對(duì)其進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。鑒于油氣集輸工程的重要性，對(duì)其工藝技術(shù)水平提出了較高要求，在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)還需注重其經(jīng)濟(jì)性，一定程度上要對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化操作，在保證安全性和適用性的基礎(chǔ)上最大限度地降低成本造價(jià)。目前我國油氣集輸工程發(fā)展較為迅速，開采的深度和油氣的純度均得到了大幅提升，開采投入的資金隨之不斷增多，相應(yīng)的建設(shè)成本也不斷增加。以開采設(shè)備為例，在升級(jí)設(shè)備過程中需要改用集輸管道的使用材料;以中轉(zhuǎn)站及脫水系統(tǒng)為例，在建設(shè)過程中相應(yīng)的成本也會(huì)增加，等等這些均可通過優(yōu)化管網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的有效把控，讓投資方更易接受。當(dāng)前我國在集輸管網(wǎng)上通常采用的是星形和環(huán)形兩種布局方式，兩相比較后者更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，無須較多的中轉(zhuǎn)站，產(chǎn)生的建設(shè)成本也低于前一種方式下的造價(jià)成本。

二、油氣集輸管網(wǎng)優(yōu)化方向

2.1運(yùn)行可靠

油氣具有易燃易爆特性，所以對(duì)集輸要求尤其高。在油氣集輸管網(wǎng)優(yōu)化過程中，必須要遵循運(yùn)行可靠原則。具體來說，油氣集輸管網(wǎng)的優(yōu)化應(yīng)當(dāng)要盡量尋求集輸系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，無論是其壓力、溫度還是其他相關(guān)工藝參數(shù)，都必須要符合實(shí)際工程要求。只有這樣，才能夠確保油氣集輸管網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

2.2經(jīng)濟(jì)最優(yōu)

成本費(fèi)用問題也是油氣集輸管網(wǎng)設(shè)計(jì)中所需考慮的一項(xiàng)主要問題。油氣集輸系統(tǒng)的建設(shè)成本，本身就在油氣氣田地面工程總體成本中占有較大比重。其主要費(fèi)用有兩部分：一是建設(shè)費(fèi)用，具體又包括建站費(fèi)用、管材費(fèi)用等;二是運(yùn)行費(fèi)用，具體又包括熱力費(fèi)用、動(dòng)力費(fèi)用等。所謂經(jīng)濟(jì)最優(yōu)原則，就是要盡量減少油氣集輸管網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行的成本費(fèi)用，以提高其經(jīng)濟(jì)效益。

2.3拓?fù)湫问?/p>

油氣集輸管網(wǎng)在實(shí)踐化應(yīng)用中，主要應(yīng)用形態(tài)有：環(huán)狀管網(wǎng)、綜合類管網(wǎng)、樹狀管網(wǎng)、星狀管網(wǎng)等拓?fù)湫问?。例如：?yīng)用枝狀管網(wǎng)布局方式優(yōu)化油氣集輸管網(wǎng)，有利于使得各個(gè)集氣站之間主要管線具有降低成本，使得油氣工程向著集約化方向發(fā)展。在這種類型拓?fù)湫问街?，需要有關(guān)人員對(duì)管網(wǎng)實(shí)際圖樣進(jìn)行研究和分析，考察其實(shí)際線路等，對(duì)其連接方式進(jìn)行全面性分析，保障了布局合理。而星狀管網(wǎng)主要是指充分應(yīng)用氣體處理廠，對(duì)集氣干線向四周集氣站輻射拓展延伸，最終向主要井口管網(wǎng)拓展。通過這種方式，可以避免了各個(gè)井口、主要并行管線之間相互影響，保持整個(gè)油氣工程管網(wǎng)良好運(yùn)行。從實(shí)踐化應(yīng)用角度來分析，這種類型拓?fù)湫问街饕m用在氣井區(qū)域長(zhǎng)短軸長(zhǎng)度差距小地區(qū)。樹狀管網(wǎng)布局方式主要是在一個(gè)集氣干線上引出若干支線，形成一個(gè)整體性管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種方式具有應(yīng)用成本低，提高經(jīng)濟(jì)效益特點(diǎn)，使得其在眾多氣田中依然在應(yīng)用。但是，這種方式不具有良好安全性、穩(wěn)定性，具有狹窄分布特點(diǎn)，需要在今后應(yīng)用中不斷改進(jìn)。

三、優(yōu)化油氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)的措施

3.1清理油氣集輸?shù)淖鳂I(yè)帶

在油氣集輸前期需要做好以下準(zhǔn)備工作，辦理好施工區(qū)域的征地手續(xù)，記錄下施工區(qū)域內(nèi)的林木、植被信息，以及現(xiàn)有建筑物情況，還有清洗和填坑等。應(yīng)盡可能地避開作業(yè)區(qū)域內(nèi)的植被及果園用地，減少帶來水土流失等環(huán)境惡化問題的發(fā)生概率，對(duì)區(qū)域內(nèi)的樹木、石塊進(jìn)行清洗，對(duì)坑洼處進(jìn)行填平處理，最大限度地確保線路控制樁完好。

3.2修筑施工便道

（1）在施工區(qū)域范圍內(nèi)修建便道，在與運(yùn)輸通道間相連接的施工區(qū)域間修建便道;（2）修建平坦的便道，確保其具備足夠的承載力，為施工車輛及設(shè)備的安全提供有力保障;（3）在修建施工區(qū)域和運(yùn)輸通道間的連接便道時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，建設(shè)單位和承包商間應(yīng)做好協(xié)商對(duì)接工作并在現(xiàn)場(chǎng)作出認(rèn)定，再由承包商來負(fù)責(zé)完成修筑作業(yè)。

3.3焊接油氣集輸管道

油氣集輸通常使用的管道按質(zhì)地不同分為兩種，分別是鋼管和聚乙烯PE，在對(duì)其進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，需提高兩種管間的連接性能，確保油氣集輸管道的連接質(zhì)量。

3.3.1連接油氣集輸鋼管管道

為確保管道連接質(zhì)量，需對(duì)焊接管道的施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高工人的焊接技能，需對(duì)鋼管管道的焊縫處進(jìn)行檢驗(yàn)，避免出現(xiàn)焊渣問題。不在雨雪等潮濕天氣實(shí)施焊接管道作業(yè)，對(duì)完成焊接作業(yè)的鋼管管道的合格程度進(jìn)行檢查，為后續(xù)回填作業(yè)的有效進(jìn)行打好基礎(chǔ)。

3.3.2連接油氣集輸PE管道

為使不同質(zhì)地管道間保持較好的連接性能，確保焊接的質(zhì)量，相應(yīng)的環(huán)境、溫度及管道的管徑和清潔度應(yīng)達(dá)到既定的要求。焊接的前提是保持管道表面潔凈，在焊接過程中出現(xiàn)超過5級(jí)的風(fēng)力時(shí)應(yīng)進(jìn)行防風(fēng)作業(yè)，溫度不及-5℃時(shí)應(yīng)進(jìn)行保溫作業(yè)，管徑小于9cm時(shí)應(yīng)進(jìn)行電熔連接處理，管徑大于9cm時(shí)應(yīng)進(jìn)行熱熔連接處理。在連接鋼管和PE兩種管道時(shí)宜采用鋼塑接頭方式，并進(jìn)行降溫處理，在對(duì)金屬部分做防腐處理時(shí)，宜使用防腐性能較好的聚丙烯膠帶。

3.4對(duì)油氣集輸管網(wǎng)進(jìn)行防腐處理

作為油氣集輸管道的重要維護(hù)措施之一，鋼材管道是整個(gè)油氣集輸管道的重要防腐對(duì)象，主要通過兩種方式來提高其抗腐蝕性。

3.4.1添加硫化氫吸收劑

在敞口罐流程罐口位置先進(jìn)行硫化氫H2S減少作業(yè)，在罐口位置添加霧化型吸收劑。舉例來講，經(jīng)過試驗(yàn)得出，110m3的原油和4800m3的天然氣中每單位所包含的H2S含量為860mg，在井口和分離器兩處分別注入一定量的除硫劑，而后再對(duì)放油口的H2S含量值進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，結(jié)果顯示此時(shí)每單位的H2S含量不足30mg，隨著藥劑劑量的加大，原油逸出吸附劑的能力會(huì)隨之減弱，相應(yīng)的H2S中和能力也會(huì)隨之弱化。在井口和分離器位置添加藥劑，均能使硫化氫吸收劑起到有效減少H2S含量的作用，使儲(chǔ)油罐中H2S濃度快速下降。通過試驗(yàn)還證實(shí)了噴淋方式是當(dāng)下添加除硫劑的最佳化學(xué)防治方式。

3.4.2油氣集輸系統(tǒng)端點(diǎn)加藥處理

在集輸干線的端點(diǎn)站持續(xù)添加緩蝕劑，可提高管線的抗腐蝕性，讓管線的使用周期更長(zhǎng)。端點(diǎn)站作為集輸干線的起始位置，添加的藥劑就是從這個(gè)位置經(jīng)流程到達(dá)干線的終點(diǎn)位置，以達(dá)到保護(hù)整個(gè)管線的目的。使用計(jì)量泵對(duì)緩蝕劑進(jìn)行篩選，選出適用性較好的并進(jìn)行濃度調(diào)整處理，持續(xù)投放于端點(diǎn)站處，讓鋼材外表能夠全面均勻的布及緩蝕劑，形成的保護(hù)膜可使鋼材和腐蝕介質(zhì)間保持較好的隔離狀態(tài)，不僅能夠提高管道抗腐蝕性，還能加長(zhǎng)管道的使用時(shí)間。

四、結(jié)論

在油氣地面工程中，油氣集輸系統(tǒng)占有較大的比重，所以如何有效優(yōu)化油氣集輸管網(wǎng)乃是一項(xiàng)重要研究課題。通過本文探討，我們了解了目前我國油氣開發(fā)管網(wǎng)建設(shè)模式，并且知曉在油氣集輸管網(wǎng)優(yōu)化方面所采取的技術(shù)手段，為今后油氣集輸管網(wǎng)優(yōu)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

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（作者單位：大慶油田第七采油廠第三油礦敖106隊(duì)）