油氣集輸工藝流程設(shè)計與優(yōu)化

摘要：油氣集輸在油田生產(chǎn)中具有非常重要的作用，油井產(chǎn)出物是油氣水的混合物，必須通過相應(yīng)的集輸處理，才可以得到品質(zhì)較好的油氣產(chǎn)品，因此，必須對油氣集輸工藝流程進行合理的設(shè)計和優(yōu)化，提高油氣集輸?shù)男屎唾|(zhì)量，減少生產(chǎn)成本，不斷提高油田企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油氣集輸；工藝流程；設(shè)計；優(yōu)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(xué)、合理、有效的技術(shù)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(chǎn)過程中，油氣集輸是其中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有著非常重要的作用[1，2]。相比于其它工藝環(huán)節(jié)，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(shù)水平的高低，會對油田的開發(fā)效果產(chǎn)生直接影響。因此，必須設(shè)計最優(yōu)化的油氣集輸工藝流程，合理開采油氣資源，達到節(jié)能增效、降低生產(chǎn)成本的目標，從而提高油田企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 油氣集輸概述

油田集輸是指油田油井生產(chǎn)的油氣水混合物，通過單井管線輸送到油氣集輸聯(lián)合站，首先在聯(lián)合站中通過相關(guān)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(lián)合站內(nèi)進行穩(wěn)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(yīng)的處理（去油、雜質(zhì)、脫氧等），使其滿足油田注水開發(fā)的要求，或者達到環(huán)保的有關(guān)標準進行對外排放；②通過氣液分離之后獲得的天然氣，經(jīng)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(chǎn)品，例如干氣可以輸送至長輸管道的首站，輕質(zhì)油等可以進行直接外銷[1-3]。

2 油氣集輸設(shè)計原則

油氣集輸?shù)恼麄€工藝流程，會由于地下油氣性質(zhì)的差異，地質(zhì)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(jīng)濟效益大、風(fēng)險小的設(shè)計流程。在設(shè)計油氣集輸工藝的過程中，應(yīng)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(chǎn)生不必要的損失，從而提高油田企業(yè)生產(chǎn)的效率；

（2）充分利用油田中生產(chǎn)的油氣資源，經(jīng)過一系列的處理加工，使油氣資源成為符合相關(guān)標準的合格產(chǎn)品；

（3）盡可能地利用油井中的流體壓力，適當(dāng)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(nèi)，逐步增大油氣輸出的半徑，最大限度地減少中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，從而減少因中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)較多而產(chǎn)生的油氣損耗；

（4）有效利用油氣集輸系統(tǒng)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(yōu)化

3.1 密閉集輸工藝流程的優(yōu)化

引入可以對儀器和設(shè)備進行自動控制的系統(tǒng)，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(yè)強度，減少油氣集輸?shù)纳a(chǎn)成本，從而提高油田企業(yè)的經(jīng)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(shè)備，如使用三相分離器而不是油氣分離器，實現(xiàn)油氣水三相的分離，達到優(yōu)化流程、節(jié)能增效的目的。

3.2 原油脫水流程的優(yōu)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(zhì)有關(guān)，也和脫水處理的技術(shù)水平關(guān)系密切。要想從根本上對原油脫水流程進行優(yōu)化，提高其處理質(zhì)量、效率以及安全性，就應(yīng)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(jié)約能源，主要可以采取以下3種優(yōu)化措施：①破乳劑的合理選擇及應(yīng)用；②單獨處理落地原油；③優(yōu)化脫水處理的流程。

3.3 天然氣處理流程的優(yōu)化

天然氣處理是將氣液分離之后的天然氣經(jīng)過相關(guān)處理，去除其中的液滴，一部分氣體可以作為集輸站內(nèi)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(chǎn)品進行外輸。對天然氣處理流程進行優(yōu)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(chǎn)品的品質(zhì)；其次，也可以提升輕烴回收效率，從而提升企業(yè)的產(chǎn)能和經(jīng)濟效益，主要可以采取以下3種優(yōu)化措施：①脫酸脫硫工藝優(yōu)化；②傳輸和末點分離處理優(yōu)化；③清污沖砂工藝優(yōu)化[3]。

3.4 含油污水處理流程優(yōu)化

集輸處理過程中產(chǎn)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(dǎo)致含油污水具有很強的腐蝕性，而且結(jié)垢較快，極易引發(fā)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(zhì)達到有關(guān)要求，實現(xiàn)水資源的回收利用，不斷提高油田產(chǎn)能。另外，還應(yīng)該對含油污水處理流程進行一定的優(yōu)化，主要可以采取以下3種優(yōu)化措施：①含油污水處理技術(shù)措施的應(yīng)用；②含油污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化；③含油污水處理新工藝技術(shù)措施的應(yīng)用。

4 油氣集輸工藝流程的發(fā)展趨勢

隨著科技的快速發(fā)展，目前各大油田開始施行數(shù)字化油田的建設(shè)，各種管理方式和工藝技術(shù)不斷出現(xiàn)，在油田的生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在以下3個方面：

（1）引入先進的監(jiān)控儀器和設(shè)備，構(gòu)建實時監(jiān)控系統(tǒng)，對油氣集輸?shù)墓に囘^程實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理，對其中的每一個環(huán)節(jié)都進行自動控制，對各種壓力容器的重要參數(shù)加強控制，構(gòu)建預(yù)警和報警的安全管理機制，盡可能地防止安全事故的發(fā)生，給油田企業(yè)的正常生產(chǎn)提供一定的保障。

（2）加大儀器和設(shè)備自動化研究的投入，對油田實際生產(chǎn)中的各項數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)工藝中的一些安全隱患，及時采取有效的措施，防止發(fā)生油氣泄漏的事故，不僅降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且提高油氣集輸?shù)陌踩健?/p>

（3）引入現(xiàn)代化企業(yè)的有效管理手段，提高企業(yè)員工的工作效率，減小企業(yè)員工的工作強度，另外，還可以充分發(fā)揮人工智能的作用和優(yōu)勢，采油人工智能的方式對油氣集輸工藝流程進行設(shè)計和優(yōu)化，不但可以節(jié)能增效，還可以降低安全風(fēng)險，從而促進了油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

在油田開發(fā)的不同階段，地下油氣的特征不同，油田開發(fā)者應(yīng)該密切注意油氣特征的變化，根據(jù)油田的實際情況，設(shè)計不同的油氣集輸工藝流程，并且對其進行不斷的調(diào)整和優(yōu)化，應(yīng)用一些現(xiàn)代化的技術(shù)方法，及時解決油氣集輸中的各種問題，提高油氣集輸?shù)馁|(zhì)量和效率，減少安全事故的發(fā)生概率，降低油氣損耗和生產(chǎn)成本，提高油田生產(chǎn)效益，促進油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從而為我國經(jīng)濟發(fā)展提供有力的支持。另外，國家有關(guān)部門應(yīng)該加大非常規(guī)能源的投入力度，如太陽能、核能、風(fēng)能等，逐步替代傳統(tǒng)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(yōu)化[J].化學(xué)工程與裝備，2018（08）：127-128.

[2]王佳楠.油氣集輸系統(tǒng)生產(chǎn)運行參數(shù)模糊優(yōu)化技術(shù)研究[D].東北石油大學(xué)，2017.

[3]路濤，趙夢蘇，田云吉，等.淺析地面油氣集輸工藝技術(shù)[J].化學(xué)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）