油田地面集輸泵站設計優化研究

付艷萍 陳德珍 鮮懷忠 李洪海

摘要：地面工程設計包括油氣集輸加工、注水及污水處理等配套系統的設計。根據開發指標預測，地面集輸系統原油生產規模為20.75×104t/a，伴生氣處理規模為9.99×104m3/d，氣舉規模為26×104m3/d，油氣集輸系統布局采用一級站配方式。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、新設備，對集輸處理系統進行了優化。原油脫水采用一級三相分離器熱化學脫水工藝，工藝短，能耗低，原油設計含水率為0.5%。

關鍵詞：總體布局；集輸處理；流程；新技術；系統設計

根據開發計劃的部署、生產井的分布和自然地形的特點，合理確定站場布局；根據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、油田主干道及現有井的走向；應節約土地，注意保護植被和生態環境。

1 建設規模與總體布局

油氣集輸系統布置采用一級站場配水方式。集輸工藝為單井集中處理站外輸至總布姆壩集氣站。建設7個井組（單井）、1個集中處理站和1個轉油站。從井組（單井）至集中處理站（CPF）建設集油管道和計量管道。為滿足生產管理的需要，在中央處理站附近建設了生產管理區（PMF）。

2 油氣集輸系統設計

2.1總體流程設計

從井組進入集中處理站的油氣水混合物進閥組需要計量井組進液計量分離器，不需要計量井組的氣液分離器進液與進入氣液分離器后的計量井組進液混合，通過氣液分離器。對于油氣分離（氣舉），分離出的含水原油經過加熱爐加熱（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）輸送至區塊北部轉運站（距CPF約58km）。

油站進口壓力為1.0Mpa。油站設置接收缸、油泵、計量臺車等參數。油泵壓力升至6.0Mpa，計量臺車交接計量。經計量后的凈化原油進入m'boum ba集氣站外泵出口，輸送至道達爾公司Lopez角油碼頭。

從氣液分離器分離出來的伴生氣進入旋風分離器脫水除雜（分離固體粒徑（>5微米；分離液體粒徑（>10微米）。部分天然氣從旋風分離器出口分離出來，供站內系統使用。站場用戶為生產管理區廚房、燃氣發電機組、加熱爐、充氣罐、燃氣壓縮機組。剩余天然氣進入壓縮機四級增量。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入脫水分離器，分離成換熱器，壓縮機出口天然氣換熱至39C，最后進入出口。ET管匯并輸送至各井組，注入地層氣舉采油和井內氣舉氣。港口與集中處理站之間的封閉系統循環。站內設置一套放空系統。高低壓放空進入同一液體分離罐，再進入水封罐。原油儲罐的呼吸排空分別進入另一個水封罐。將儲罐的高低壓放空和放空放在同一接地火炬內[1]。

2.2應用的新技術、新設備

（1）氣舉采油是利用天然能源，節約電能的采油方式。資源國要求不排放天然氣。剩余天然氣應根據地層壓力需求回注。多余污水處理合格后，回灌地層，保護自然生態環境。

（2）原油屬于中、輕原油，具有良好的物理性質，傳熱要求低。計量管道、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。本站的天然氣發電機組、加熱爐、油罐補氣、壓氣機組、火炬燃料氣等均采用脫氣氣，可實現伴生氣的回收利用，避免氣田水回注新建注水站，減少工程投資，節約用電。

（4）原油脫水過程為一級三相分離器熱化學脫水。工藝流程短，能耗低。原油設計含水率為0.5%。

（5）為滿足當地環保要求，原油儲罐采用大罐供氣工藝[2]代替傳統的大罐呼吸閥工藝。當大罐內壓力低時，電動閥自動打開，充入空氣。當壓力較高時，連接空管道的供氣管線突破水封罐的水封，釋放空氣，實現大罐密閉儲存，減少油品蒸發損失，工藝簡單，設備少，減少投資[3]。

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

（7）為避免出現水錘現象，輸油站進油管道內安裝由氮氣瓶氣動控制的水錘泄壓閥，保證輸油順暢、安全。

（8）根據輸油方、業主和標準的要求，輸油站計量采用國際公認的艾默生計量橇，以保證輸油精度和指標要求。

（9）設備撬裝：原油脫水處理及氣舉主要設備采用撬裝設計，滿足快速高效施工的原則。設備橇裝率達85%以上，實現了國內工廠的預制，縮短了施工周期。

總結：

如何處理好投資、加工工藝、自動控制水平與環境保護的關系就顯得尤為重要。在設計開始前，借鑒國外油田地面施工經驗，對當地資源及周邊老油田（共）進行了大量調查。根據“快、簡單、高效、滾動”的開發戰略，充分考慮了油田的自然地理環境。通過多種優化方案，采用了先進、成熟、可靠的技術和設備，儀表選型性能穩定。自控水平能滿足現場環境和技術要求，堅持環境保護、安全生產、工業衛生和主體工程相結合，體現了安全可靠、節能減排、經濟環保的原則，確保了安全生產。生產運行靈活，能耗低，有效降低投資，提高工程建設質量和效率。

參考文獻

[1]左勝杰.加蓬油氣工業現場與中國能源合作前景[J].國際石油經濟，2004，12（10）：35-38.

[2] 苗承武，江士昂，程祖亮，等.油田油氣集輸設計技術手冊（上冊）[M].北京：石油工業出版社，1994：294-301.

[3] 中國石化工程建設公司.石油化工可燃性氣體排放系統設計規范：SH3009—2013[S].北京：工業和信息化部，2013：16-17.

（作者單位：大慶油田有限責任公司第六采油廠）