橇裝化裝置在地面集輸工程中的應用

閔 剛，羅一東，陳彰兵，閆明龍

橇裝化裝置在地面集輸工程中的應用

閔 剛1，羅一東2，陳彰兵1，閆明龍1

（1. 中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司，四川 成都 610041；2. 中國石油西南油氣田公司蜀南氣礦，四川 瀘州 646000）

近些年來，橇裝化裝置在氣田地面集輸工程中應用的優勢逐漸明顯。結合某實際工程論述了橇裝化裝置在地面集輸工程中應用的好處。在地面集輸工程應用橇裝化裝置與傳統氣田地面工程建設方法相比具有降低工程總投資、縮短施工周期、可重復利用、易于搬遷、減少污染等優勢。并且便于形成標準化、定型化、系列化，為將來的工程設計和工程建設都帶來了巨大的價值。

一體化橇裝裝置；地面集輸工程；高寒地區；標準化設計；程序化施工

氣田地面工程建設是氣田開發中的重要組成部分，而地面集輸工程是氣田地面工程建設的重要組成部分。所以怎樣提高地面集輸工程的建設效率、按規定工期完成任務、節約工程成本，漸漸成為油氣建設工程的焦點[1]。近些年來，橇裝化模塊化憑借其節約成本、節省時間、降低風險、重復利用率高、方便運行維護等優點逐漸提高著其在集輸工程建設中的地位[2]。本文結合某國內工程，對工程的特點和橇裝化裝置在地面集輸工程中應用的優勢進行了分析和研究。

1 橇裝在國內外應用情況

1.1 國外橇裝化應用現狀

國外如美、英等發達國家對于橇裝化的應用起步較早。早在上世紀60、70年代已采用了單元組合，模塊化組裝等技術[3]。蘇聯在80年代中期就已經廣泛采用橇裝設備，其60%以上的原油和90%以上的注水工程均以模塊化方式完成。而且其工程成本和傳統方式相比節省了30%。目前此技術已擴展至計量站、集氣站、油氣處理裝置等諸多領域并逐漸將橇裝化裝置趨于大型化發展。據統計，最大的模塊重量已達到2 700 t[4]。

1.2 國內橇裝化應用情況

相比一些發達國家，我國的橇裝化裝置起步要晚一些。真正將橇裝化理念投入于實際生產還是在1990年的磨溪氣田開發的一期工程。據當時數據，站場面積節省了 30%～50%，工期縮短了 25%。在此之后，四川、重慶、新疆等地也相繼開始采用橇裝化裝置，其優點也逐漸被認。

2 工程特點和難點

2.1 工程量大

本工程單井分布較為分散，點多面廣。工程內容包括4個防凍劑加注系統及其相連的四口井的輸氣管道和集輸管道、2個井口來氣的節流元件、加熱分離系統以及配套的電力、供暖、結構、建筑、通信、自控、防腐、結構等工程。工程總量大且工期緊，用傳統的地面集輸工程建設方式完成難度大。

2.2 地處野外，依托條件差

本工程施工所在地距離城市較遠，周邊工業建造基礎較差。很多材料、設備無法從當地及時調用，需在其它各地采購然后分散運輸。這在較短工期的條件下對設計、采購、施工等一系列整體控制無疑造成了不小的挑戰。

2.3 當地氣候寒冷，施工周期受限

本工程地理位置偏北，全年平均氣溫較低且常年有風。國標《石油天然氣建設工程施工驗收規范》已明確指出：環境溫度低于5 ℃時，試壓及吹掃作業需采取防凍措施，不能進行涂刷作業等規定。焊接規范中也指出，空氣溫度直接影響焊接熱循環過程，會對焊接質量造成影響。而且，焊接設備的性能也會降低。因此本工程的地理位置條件對工期的按時完成提出了一大難題。

3 橇裝化的優點

3.1 減少施工周期

將傳統方法的設備采購、現場調節及建設等工作改為在一個交通便利、設備齊全、制造環境完善，集中力量解決的廠家統一進行制造。有問題統一解決，制造過程在時間上可以立體安排。而且基于2.3節所提到的地理環境溫度因素，橇裝化裝置可以在橇裝廠完成一體化設備的焊接、清管、吹掃及試壓。完全避免了現場溫度對施工作業的影響。一體化設備運輸到目的地后主要工作以螺栓連接為主。

3.2 節省占地減少用料降低了工程總投資

本裝置實現了無人值守，減少了現場作業人員及施工人員，節省了勞動力，隨之也減少了人為污染物的排放。并對設備本身污染物進行了有效處理，節省了現場用地，為前期業主的征地、選址工作減輕了很多負擔。由于面積的減少，隨之減少了站內場地沖洗量，節約用水。同時由于站內流程的簡化、一體化設備的高度集中，也降低了站內電、氣等能量消耗，工程總投資得到了節約[5]。

3.3 具有重復利用的價值

橇裝化產品具有易搬運、易重復使用等特點。據統計，橇裝化設備的重復利用率達90%[6]。

4 應用成果

本工程工藝流程：將井口來氣進行節流、氣液分離后進入下游裝置，并注入防凍劑。具體分為以下兩個系統：

分離系統：可同時接受2口井來氣進入水套爐加熱后進行節流處理，反復2次以上流程后進入氣液分離器進行氣液分離。將分離出的純凈天然氣分別輸至下游裝置和設備本身的自用氣系統。分離出的水份由排污系統直接排除。

加注系統：由一個統一的防凍劑入口進入儲罐，然后由 4個管線在泵的驅動下分別進入防凍劑注入口。

根據工藝流程，為了滿足工程需求，將主要設備制造成橇裝裝置運至現場。現就其中2套主要的橇裝裝置進行介紹：

4.1 非酸性單井集氣站一體化橇

本裝置可以對井口來氣進行節流、加熱、降壓、分離、計量等功能。節流系統對井口進來的高壓天然氣進行節流降壓到所需壓力，然后對其加熱以防止由于節流而產生的水合物。當達到適當的壓力和溫度后進入氣液分離器分離出符合要求的天然氣并具有流量計，其數值可以遠傳。非酸性單井集氣站一體化橇工作原理如圖1。

4.2 防凍劑加注橇裝裝置

本裝置先將防凍劑加注到計量罐中，從計量罐流出的防凍劑經過低壓過濾器過濾后，由計量泵加壓送出，再經過高壓過濾器由加注頭霧化后將防凍劑加注到單井或集氣管道內。其工作原理框圖如圖2。

5 結 論

橇裝化裝置在集輸工程中應用的優越性已日漸明顯。現結合本工程總結一下橇裝化裝置在地面集輸工程中應用的優勢：

（1）降低投資

簡化站內流程、減少站場用地、降低勞動成本、節省設施用料、減少站內場地沖洗量、降低站內電、氣等能量消耗，節約了維護成本，降低了工程總投資。

（2）縮短了施工周期

可以避免傳統現場施工方法由于配套條件差和氣候上問題對建設造成的影響。放寬了有效施工周期，從而縮短了總施工周期。

（3）具有易搬運、易重復使用等特點

本一體化裝置運輸到其它站場中，只需現場吊裝和連接預留口等工作，極大減少未來工程設計、施工的周期和工程總投資。

（4）標準化設計

有利于推進設計標準化、施工程序化，形成一系列具有自主知識產權的專利專有技術，全面推進標準化設計，迎合中國石油天然氣集團公司在“十一五”期間提出的全面實施標準化設計的戰略方針。

隨著橇裝化裝置的發展，橇裝化裝置形成系列化、定型化橇裝后可以根據不同工程的不同參數如壓力、流量、溫度等直接選取與之適合的橇裝產品。這樣可以極大的縮短設計周期。而且，目前頁巖氣的開發也已提上日程。鑒于其單井總產量低、產氣周期短的特點，一體化橇裝裝置的重復利用特性無疑也是此類工程很好的選擇。由此可見，橇裝化裝置發展潛力巨大且與現今地面集輸工程的發展方向吻合，還亟待我們進一步的研究與開發。

［1］ 張春燕,郭益,劉承昭.井站集輸設備的橇裝化設計及應用 [J]. 廣州化工，2011,19：22-25.

［2］ 張春燕,朱明高,劉承昭.淺談氣田集輸橇裝模塊化、標準化設計的優越性[J].天然氣與石油，2009，27（6）：10-11.

［3］ 湯林,白曉東,孫鐵民.油氣田地面工程標準化設計的實踐與發展[J].石油規劃設計，2009,20(2):1-3.

［4］ 李海潤,劉百春,徐嘉爽.橇裝化裝置在海外氣田集輸工程中的應用[J].天然氣與石油，2013，31（2）：14-17.

［5］ 吳偉,羅獻堯.橇裝化設備在普光氣田集輸工程中的應用[J]. 化工時刊, 2012,08:15-17.

［6］ 劉波.靖邊氣田實施“標準化設計、模塊化建設”效果分析[J].石油規劃設計，2011,22（2）：40-42.

Application of Skid-mounted Unit in Ground Gathering and Transportation Engineering

MIN Gang1,LUO Yi-dong2,CHEN Zhang-bing1,YAN Ming-long1
（1. PetroChina CPE-SW, Sichuan Chengdu 610041，China；2. PetroChina Southwest Oil&Gas Field Company Shunan Gas Field, Sichuan Luzhou 646000，China）

In recent years, the advantages of skid-mounted unit in ground gathering and transportation engineering are obvious gradually. Based on the practical engineering, the advantages of skid-mounted unit in ground gathering and transportation engineering were discussed. It has many advantages, such as reducing the total project investment, shortening the construction period, reusable, easy to move, and reducing pollution, compared with the traditional gas field surface engineering construction method. It will bring great value in the future engineering design and construction.

Skid-mounted unit; Ground gathering and transportation engineering; Cold area; Standardized design; Procedural construction

TE 832

： A

： 1671-0460（2015）05-1147-02

2014-11-26

閔剛（1979-），男，貴州畢節人，工程師，主要從事天然氣加工工藝技術研究及工程設計工作。E-mail：mingang@cpesw.com.cn。