原油集輸工藝

1、第一節(jié) 長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ降谌?jié)　采出水處理工藝第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備第五節(jié)　原油集輸新工藝、新技術 第六節(jié)　油氣集輸系統(tǒng)地面設計相關計算 第七節(jié)　原油集輸工藝技術指標及管理制度第八節(jié)　原油集輸常用儀器儀表的管理維護與標定,目 錄,原油集輸：把油井生產(chǎn)的油氣收集、輸送和處理成合格原油的過程。 油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶褐敢杂途疄槠瘘c，礦場原油庫或輸油、輸氣管線首

2、站為終點的礦場業(yè)務?！　　∮蜌饧敼に嚵鞒蹋喊藢υ汀⑻烊粴獾然旌衔镞M行收集、傳輸、分離、計量、凈化、穩(wěn)定及其它的相關處理，直至生產(chǎn)合格的油、氣產(chǎn)品的全部工藝過程。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,原油集輸示意圖,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,長慶油田經(jīng)過三十多年的建設，現(xiàn)已是生產(chǎn)千萬噸原油的大型油田。在三十多年的油田生產(chǎn)歷程中，油氣集輸工藝流程也經(jīng)歷了從無到有，創(chuàng)造了國內(nèi)少有的不加熱密閉油氣集輸流程，再經(jīng)過

3、研究創(chuàng)新，不斷完善，形成適應長慶油田多種開發(fā)類型要求的油氣集輸工藝流程。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,長慶油田多種開發(fā)類型油氣集輸工藝流程簡況,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,一、油氣集輸工藝流程試驗時期（1970 ～ 1975）,1970年--在鄂爾多斯盆地大規(guī)模地進行石油勘探會戰(zhàn)。 1971年--在馬嶺油田中區(qū)正式進行油井試采和地面生產(chǎn)工藝流程的試驗。 1974年底--在甘肅隴東地區(qū)探明了馬嶺

4、、城壕、華池等油田； 在陜北地區(qū)探明了吳旗、下寺灣、直羅等油田。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,發(fā)展歷程,二、單管不加熱油氣集輸工藝流程的應用及完善（1975 ～ 1985）,（一）馬嶺油田油氣集輸工藝流程的確定,1、適用條件：(1) 適應于凝固點低、粘度低、密度低的輕質原油。(2) 集油管線埋深必須在凍土線以下，地溫應是3度左右。(3) 集油管線必須定時清蠟。 2、特點：(1) 單管、

5、不加熱工藝流程節(jié)省管材和熱量。(2) 工藝流程簡單，安全可靠，便于管理。(3) 適應低凝固點、低粘度的輕質原油。適應低產(chǎn)量的油田。(4) 適應的條件嚴格，管線施工要求嚴格。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,（二）油氣集輸工藝流程的完善,1 改進清蠟球發(fā)送裝置和接收裝置。 2 分離緩沖罐改造。3 研制成功“三通旋轉閥”。4 立式油罐(大罐)溢流沉降低溫脫水工藝的研究及應用。 5 研究設計了立式油罐抽氣裝置。,第一節(jié)

6、　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,三、長慶油田油氣集輸工藝流程的創(chuàng)新與發(fā)展(1985 ～ 1995),1 閥組的創(chuàng)立，將單管不加熱集輸工藝流程，三級布站改變?yōu)閱喂芗与p管不加熱工藝流程，二級布站。 2 一條管線，多站插入輸油工藝技術。 3 接轉站密閉輸油技術的改進。 4 高回壓井井口增壓技術的研究應用。 5 閥組、叢式井雙管不加熱密閉集輸半徑、井口回壓合理值界定的研究及論證。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流

7、程的創(chuàng)立與發(fā)展,四、長慶油田地面油氣集輸工藝流程走向多元化（1995 ～ 2007）,（一）靖安油田和靖綏油田的油氣集輸工藝流程,1 叢式井雙管不加熱集輸工藝流程。 2 對難進站的油井采用加壓后進站。 3 對伴生氣集輸沒有與原油集輸同步進行。 4 接轉站輸油中采用插入串管輸油工藝技術。 5 進行油、氣混輸工藝技術的試驗研究 6 部分分散區(qū)塊建設小型聯(lián)合站，凈化原油輸送到原油外輸站，凈化后的污水就地

8、回注。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,（二）西峰油田的油氣集輸工藝流程,1 采用“功圖法”計量油井產(chǎn)量，將叢式井雙管不加熱流程改為單管不加熱集輸流程，這是長慶油田集輸流程又一新的創(chuàng)立。 2 原油脫水采用三相分離裝置。 3 增壓點由90年代開式輸油，改成密閉輸油。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,（三）姬塬油田的油氣集輸工藝流程,姬塬油田特點： 不同油層在同一井場分井采油、不同區(qū)塊不同油層采

9、油的現(xiàn)狀。 工藝流程： 一座站有兩套集輸流程。 流程仍然采用叢式井雙管（或單管）不加熱密閉集輸工藝流程。 以增壓點為輔助措施來解決高回壓井難進站的問題。,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,五、長慶油田地面油氣集輸工藝流程定型化（2008～至今）,統(tǒng)一平面布局 統(tǒng)一工藝流程 統(tǒng)一設備材料 統(tǒng)一建設標準 統(tǒng)一安裝尺寸,,,平面布局標準化 工藝流程通用化 工藝設備定

10、型化 設備材料國產(chǎn)化 安裝預配模塊化 三維視圖可視化 設計規(guī)模系列化 建設標準統(tǒng)一化 安全設計人性化 生產(chǎn)管理數(shù)字化,,,,全面借鑒蘇里格氣田”五統(tǒng)一”的成功做法,1、設計標準化,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,設備材料國產(chǎn)化功能布局標準化接口方位定型化配管標準統(tǒng)一化 制定了配管統(tǒng)一規(guī)定， 統(tǒng)一應用標準體系，對管線、管件、閥門、法蘭的規(guī)格及安裝要求均統(tǒng)一了標準 ，易于替換和維修,離心輸油泵（標準設備

11、）,真空加熱爐（非標設備）,2、設備定型化,第一節(jié)　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,,模塊分解：根據(jù)工藝流程分解為不同功能模塊模塊定型：橇裝化、組裝化和預制化相結合對于小型的相關聯(lián)的設備的設備、儀表、電氣及管道等按橇裝式設計，遵循“流動使用、重復利用、功能合并、整體采購”的基本原則，做到結構緊湊、功能相對完整，如總機關、加藥裝置、熱水循環(huán)泵橇等。對于重量和體積較大、配管較簡單的設備，如加熱爐、緩沖罐等，橇裝化后一方面增加了成本，

12、又不便于操作和運輸，因此對其配管安裝、基礎等進行規(guī)范定型，以實現(xiàn)工廠預配/預制、現(xiàn)場組裝/組焊。模塊的系列化和替換：每一設計模塊均實現(xiàn)系列化設計，同一系列模塊功能和布局標準化，構成和外部接口均固定不變，可隨意替換。模塊組合：以標準化平面布局為基本框架，工藝模塊和綜合管網(wǎng)間采取無縫拼接的組合方式。對于合建站場以及個別特例，需結合實際地形情況進行平面和管網(wǎng)設計，但其各工藝模塊基本維持不變或簡單調整（鏡像或旋轉）。,3、工藝模塊化,第一節(jié)

13、　長慶油田油氣集輸流程的創(chuàng)立與發(fā)展,深度預配：通過努力提高工廠預制化程度，采用先進的施工和檢測工藝，確保質量。 現(xiàn)場組裝：施工工序深度交叉，協(xié)同作業(yè)，加快工程建設進度，把現(xiàn)場施工工程量降低到最低限度，確保項目計劃和成本得到有效控制,4、施工組裝化,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?一、集輸流程的布站形式,根據(jù)各區(qū)塊的實際情況和油品性質，采用不同的原油集輸工藝。油氣集輸工藝流程按油氣集輸系統(tǒng)的布站形式可分為 一級半（或一級）布站集輸

14、流程 二級布站集輸流程 三級布站集輸流程。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?1、一級半（或一級）布站流程,一級半布站的集輸流程可看作由“井口-計量站-聯(lián)合站”的二級布站流程簡化而來的，即在各個計量站的位置只設計量閥門（包括幾十口井或一個油區(qū)）共用一套計量裝置。,一級半布站集輸流程,特點：計量站簡化為計量閥組 ，降低了投資和減小了工程量。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?2、二級布站流程,（1）油氣分輸流程,原油經(jīng)出油管線到分

15、井計量站，經(jīng)氣液分離后，分別對單井油、氣和水的產(chǎn)量值進行測量，在油氣水分離器出口之后的油氣分別輸送至聯(lián)合站。,二級布站油氣分輸流程框圖,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?特點 單井進站。 分井集中周期性計量。 簡化了井場設備，對于不同的油、氣分別處理。 出油、集油、集氣管線采用不同的輸送工藝。 適用條件 油氣比較大、井口壓力不高的油田，可以減低井口回壓、提高計量站到聯(lián)合站的輸送能力。,第二節(jié)　原油集輸

16、地面工藝流程模式,油井產(chǎn)物在分井計量站分別計量油、氣、水產(chǎn)量值后，氣液再混合經(jīng)集油管線進入集中處理站集中進行油氣分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣脫水、天然氣凝液回收等處理工藝，得到合格的油氣產(chǎn)品。,二級布站油氣混輸流程框圖,（2）油氣混輸流程,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?特點： 可以充分利用地層能量，從井口至聯(lián)合站不再設泵接轉，簡化了集氣系統(tǒng)，便于管理、節(jié)省了大量投資。 缺點： 原油穩(wěn)定、天然氣凝液回收裝置在

17、處理變化幅度大時適應性較差。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?3、三級布站流程,原因： 油田集輸半徑增大，采出水量增加。如果還是采用兩級布站，大量的采出水需要返輸處理后回注，投資、管理難度大。 部分小油田產(chǎn)量少，油品較好，但單獨為其建原油穩(wěn)定、輕烴回收裝置又不經(jīng)濟。 三級布站流程：　　在兩級布站的基礎上產(chǎn)生了中間過度站，即轉油站（實現(xiàn)油氣分離、原油脫水、污水處理和注水，采出水就地處理，將原油及天然氣輸送到聯(lián)合站

18、進一步處理）。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?三級布站油氣混輸流程框圖,特點：避免了建設處理合格采出水的管網(wǎng)，可建設規(guī)模較大的原油穩(wěn)定和天然氣凝液回收裝置。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?密閉集輸流程和開式流程相比，具有以下幾個方面優(yōu)點：,（1）原油在集輸過程中損耗低，產(chǎn)品質量高，減少對大氣的污染；（2）結構簡單，減少了原油和水的接觸時間提高了脫水質量并降低了脫水成本；（3）減少了加熱爐和鍋爐的熱負荷，提高了整個油氣集輸系統(tǒng)

19、的熱效率；（4）有利于提高自動化程度，提高管理水平；（5）工藝流程簡單、緊湊、投資少。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?在長慶油田的開發(fā)過程中，地面建設工藝技術不斷發(fā)展、完善，形成了獨具長慶特色的一整套地面工藝技術，并形成了馬嶺、安塞、靖安、西峰、姬塬等地面建設模式。 長慶油田地面工藝針對特地滲透油田特點，貫徹“三從一新”的原則，采用了短流程的工藝，突出體現(xiàn)了“低、短、小、簡、優(yōu)”的技術特

20、點，即低成本、短流程、小設施、簡化工藝、優(yōu)化系統(tǒng)。,二、油氣集輸工藝流程,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?1、開發(fā)建設模式,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?在多年的油田建設實踐中，已形成一套適合長慶油田的油藏特點、地形特點、開發(fā)特點、生產(chǎn)管理特點的系統(tǒng)布局。介紹如下：集輸系統(tǒng)：采用聯(lián)合站為核心、接轉站為骨架、增壓點為補充，樹枝狀管網(wǎng)串接集（輸）油的布局模式；注水系統(tǒng)：采用注水站為骨架、干線環(huán)網(wǎng)連通、支線延伸擴邊、橇裝站為補充、井

21、場穩(wěn)流閥組配水的布局模式；供水系統(tǒng)：采用水源井直供和供水站增壓供水的模式，即分散與集中相結合的供水模式；線路走廊：沿油藏主體帶方向布置，油、氣、水、電、信、路各系統(tǒng)線路聯(lián)合布置，形成線路走廊帶；礦建系統(tǒng)：按滿足生產(chǎn)、方便生活原則進行配套。全面推行井區(qū)化、扁平化管理模式，采用前指（作業(yè)區(qū)）大倒班、井區(qū)小倒班的制度，在井區(qū)內(nèi)相對集中住宿，除大井組和偏遠井組外，井場不住人職守，分班輪巡。站場合建：為便于集中管理，站場盡量合建，輔助系統(tǒng)

22、公用。,第二節(jié)　原油集輸?shù)孛婀に嚵鞒棠Ｊ?,,,長慶油田生產(chǎn)工藝流程圖,采油井口,增壓點,,接轉站,采油井口,,,,三相分離,原油穩(wěn)定,,油,,氣體處理,,油氣水,混輸或分輸,,氣,氣,,加熱 加壓 功圖計量分析,原油,,干氣液化氣輕烴,,含油污水,污水處理,聯(lián)合站單元,,凈化污水,注水站,,,清水,,穩(wěn)流閥組,注水井口,,叢式井場單元,過濾 加壓,,,,,油氣水 不加熱集輸,,,功圖計量數(shù)據(jù)、井場生產(chǎn)數(shù)據(jù),無線通信和傳輸,,,

23、無線通信,,,,生產(chǎn)數(shù)據(jù),光纖通信傳輸,,,光纖通信傳輸,生產(chǎn)數(shù)據(jù),管理中心,原油儲運,,穩(wěn)定原油,油氣水 增壓集輸,水源,骨架站場單元,2、技術路線,（1）叢式井不加熱密閉集輸工藝集油工藝： 功圖計量——叢式井單管集油工藝 計量分離器站內(nèi)計量——叢式井雙管集油工藝 0.3mD類油田——試驗叢式井串管集油工藝不加熱集輸半徑界定： 井口回壓控制在1.5MPa以內(nèi),冬季最大井口回壓控制在2.5 MPa

24、以內(nèi)，不加熱集輸半徑2.5km左右。清蠟工藝： 采用定期熱洗管線、投球清蠟工藝，冬季投球清蠟周期宜為1次/1天。,在標準化設計中，堅持“安全、適用、經(jīng)濟、先進”的指導思想，在滿足低成本開發(fā)要求的基礎上，加強和優(yōu)化簡化、管理方式及數(shù)字化油田建設相結合，對生產(chǎn)中應用成熟可靠的工藝技術進行推廣和完善，并兼顧技術發(fā)展方向，逐步補充完善。主要技術確定如下：,（2）單井產(chǎn)量計量推廣采用功圖計量工藝 計量目的：油井產(chǎn)量計量是油氣集輸?shù)闹匾?/p>

25、環(huán)節(jié)，目的是掌握油井的開發(fā)動態(tài)，判斷油井和地層的變化，以及時的采取相應措施。計量誤差：油井產(chǎn)量計量的最大允許誤差應在±10％以內(nèi)，低產(chǎn)油井采用軟件計量時最大允許誤差宜在±15％以內(nèi)。,翻斗計量分離器,雙容積計量分離器,功圖軟件計量,應用范圍：在新區(qū)建設和大規(guī)模擴邊區(qū)塊（如杏河）優(yōu)先采用功圖計量方式，其它區(qū)塊根據(jù)采油廠的生產(chǎn)習慣和已有計量方式采用雙容積計量或翻斗計量。,（3）井組增壓/區(qū)域轉油工藝 技術背景

26、 復雜地形條件，不可避免的產(chǎn)生部分偏遠、地勢低或沿線起伏變化大的井組，這部分井組的井口回壓相對較高，對冬季生產(chǎn)尤為不利，對站址選擇的制約較大。 滾動建產(chǎn)方式，站點擴建頻繁。技術原理： 井組增壓——對單一井組進行計量、增壓轉輸 區(qū)域轉油——對是多個井組實行集中計量和轉輸應用情況： 近年來，隨著油田大規(guī)模滾動開發(fā)建設，轉油點和增壓點的界限逐漸弱化，都統(tǒng)稱為“增壓點”，對于單井組增壓

27、點多采用橇裝增壓設備。通過多年的建設實踐證明，井組增壓技術和區(qū)域轉油技術能有效地突破黃土塬的復雜地形條件的限制，適應滾動建產(chǎn)、開發(fā)調整對全系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，節(jié)約建設投資，是實現(xiàn)高效開發(fā)低產(chǎn)低滲透油田的技術切入口。,（4）套管氣定壓閥回收工藝 技術原理： 油井套管氣回收采用定壓閥回收，進入集油管線油氣混輸至站場。應用情況： 該工藝適用于井口回壓不大于1.5MPa油井，對于高回壓油井，目前尚無經(jīng)濟有效的集

28、氣工藝，多以就地利用為主。,（5）緩沖罐油氣密閉分輸/混輸工藝應用范圍：小站或低氣油比（≤40Nm3/t）時宜采用油氣混輸工藝。油氣分輸：利用緩沖罐進行來液緩沖和油氣分離，油通過緩沖罐高低液位控制輸油泵輸量或間歇輸油，緩沖時間10～20min，伴生氣利用分離緩沖罐壓能自壓（表壓≤0.6MPa）輸送，輸氣管線和熱油管線同溝敷設，充分利用了熱油管線溫度場，防止水化物凍堵管道。該工藝工藝簡單，運行方便，能耗低。油氣混輸：當采用油氣混輸工

29、藝時，更換一臺輸油泵為油氣混輸泵，除站內(nèi)用氣外，富余伴生氣和原油統(tǒng)一通過混輸泵外輸?；燧敱美米冾l調速（或電磁調速）控制輸量，并利用緩沖罐實現(xiàn)段塞流的抑制。該混輸泵價格較貴，能耗較大，但避免了輸氣管線容易積液的問題，也避免了輸氣管線的投資風險。,（6）接轉站加藥、管路破乳工藝技術原理：通過端點加藥，能充分發(fā)揮破乳劑的性能，提高聯(lián)合站油水分離效果，同時對輸油管道也起到減阻降粘的作用。加藥點：優(yōu)選在骨架接轉站，聯(lián)合站進行補充加藥。 加

30、藥濃度：＜100ppm,（7）穩(wěn)流閥組配注工藝技術特點： 該工藝實現(xiàn)注水系統(tǒng)一級布站，配水環(huán)節(jié)在井口完成，取消了配水間環(huán)節(jié)，十分適合叢式注水井場的特點，節(jié)省了單井注水管線。 穩(wěn)流配水閥組采用智能型流量自控儀，流量自動調節(jié)，實現(xiàn)了無人值守，且具有關鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)地自動采集和監(jiān)測功能。 采用樹枝狀注水管網(wǎng)，多站聯(lián)網(wǎng)注水，實現(xiàn)注水管網(wǎng)的最優(yōu)化，提高注水系統(tǒng)效率。智能穩(wěn)流配水閥組技術參數(shù)： 單井額定流量范圍：10

31、～70m3/d 穩(wěn)流壓差要求：0.3≤△P≤4MPa 穩(wěn)流精度：±5％,（8）樹枝狀單干管、環(huán)網(wǎng)注水工藝 注水站選在油區(qū)負荷中心位置，站外管網(wǎng)采用最簡化的樹枝狀注水管網(wǎng)，站間以干線連通，形成環(huán)狀或枝狀網(wǎng)絡，實現(xiàn)水量共享、相互調劑，減少了注水站回流損耗，提高注水系統(tǒng)效率，實現(xiàn)注水管網(wǎng)的最優(yōu)化。通過對一座站注水泵進行變頻調速即可實現(xiàn)整個注水系統(tǒng)的零回流，即降低變頻器的配置數(shù)量，又實現(xiàn)了系統(tǒng)效率提高。

32、（9）活動洗井工藝 洗井利用穩(wěn)流配水閥組一次性供給的洗井水，由活動洗井車過濾系統(tǒng)再生循環(huán)處理洗井，無需建設了洗井管線。洗一口井需要3～4h。（10）水罐隔氧密閉技術 注水系統(tǒng)從水源井至注水井全過程密閉。注水罐采用餅式氣囊隔氧裝置密閉，密閉隔氧氣囊由高分子材料制作而成，運行平穩(wěn)可靠，成本低。,（11）精細過濾水處理工藝技術原理：清水處理采用PE燒結管精細過濾工藝，該工藝過濾精度高，可滿足懸浮物粒徑中值直徑≤2.

33、0um，懸浮物含量≤2.0mg/L的要求，適合低滲透油田的注水要求（A3級）。對于水源井水質較差（懸浮物含量較高）的區(qū)塊，在精細過濾前采用一級高效纖維球過濾器進行預處理。（12）生物接觸氧化小型生活污水處理工藝技術原理：生活污水管道匯集經(jīng)過化糞池、組合式污水處理裝置處理、消毒，出水水質達到雜用水水質標準（《生活雜用水水質標準》CJ25.1-89）后作為澆灑道路、綠化用水。采用的主要處理流程：生活污水→化糞池→調節(jié)池→初次沉淀池→生

34、物接觸氧化→混凝過濾→消毒→泵提升后回用。,（13）光纖通信技術技術特點：以光纖為傳輸介質，以多種業(yè)務復用設備為載體，與豐富的接口種類相匹配，組成油田通信系統(tǒng)高速信息平臺，具有靈活的話音業(yè)務接入和數(shù)據(jù)及其他業(yè)務的接入與混傳功能，達到了通信程控化，數(shù)據(jù)數(shù)字化，傳輸網(wǎng)絡化，辦公自動化等多功能綜合業(yè)務。（14）GSM網(wǎng)無線接入固話技術技術特點：可以提供一定程度的終端移動性，開設速度快，投資省。（15）無線寬帶接入技術技術特點：無線寬

35、帶接入網(wǎng)是使用公用頻段，網(wǎng)絡穩(wěn)定性好，抗干擾性強，具有建設周期短、投資省、話音質量高、網(wǎng)絡覆蓋范圍大等特點，滿足了數(shù)據(jù)采集、辦公自動化、視頻監(jiān)控等應用對帶寬的需求。,（16）自動控制技術,,,,,,,,,增壓點,接轉站,,,,,井場,RTU 系統(tǒng)功圖參數(shù)井口回壓抽油機狀態(tài)抽油機電壓電流穩(wěn)流閥配注量穩(wěn)流閥后壓力套管壓力井場圖象監(jiān)控遠程關井抽油機間開或變頻控制無線傳輸,RTU－C系統(tǒng)可燃氣體監(jiān)測緩沖罐液位監(jiān)測收球

36、筒溫度控制(混輸)泵變頻控制預留上傳功能,,,,,聯(lián)合站,PLC系統(tǒng)對各生產(chǎn)單元進行全面的控制對關鍵部位的工藝等參數(shù)的自動采集和監(jiān)控調節(jié)主生產(chǎn)流程自動切換和控制生產(chǎn)要害部位圖像監(jiān)測、報警生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳光纖通信,RTU－C系統(tǒng)可燃氣體監(jiān)測緩沖罐液位監(jiān)測收球筒溫度控制事故油罐液位報警外輸參數(shù)監(jiān)測(流量/溫度/壓力)接收井場數(shù)據(jù)計算功圖產(chǎn)(混輸)泵變頻控制生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳光纖通信,注水站、供水站等采用常規(guī)儀表、

37、就地控制。,第三節(jié)　采出水處理工藝,一、國內(nèi)油田采出水處理技術及現(xiàn)狀,采出水處理工藝技術，近年來各油田都進行了大量的試驗、研究，處理技術有了長足的進步，初步形成了適合各油田特點的采出水處理工藝流程和適用有效的處理設備，并在不斷的試驗研究中改進、完善，使采出水處理后水質接近或符合本油田回注水水質要求，污水的資源效益、環(huán)境效益、油田開發(fā)效益得到進一步提升。,第三節(jié)　采出水處理工藝,根據(jù)《碎屑巖油藏注水水質推薦指標》SY/T 0006-199

38、9的要求，注水水質主要控制指標為：懸浮固體含量、懸浮物顆粒直徑中值、含油量、平均腐蝕率、細菌總數(shù)。根據(jù)油藏物性的不同、采出液物性的不同、區(qū)塊分布的不同及油田開采的有效性、經(jīng)濟性，對油田采出水回注水質提出了不同的要求：針對采出液物性的不同，開發(fā)了不同的原油脫水及污水處理方法；針對油田區(qū)塊分布的不同，建立了集中或分散的處理方式，其目的均在于對油田有效、經(jīng)濟開采。,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,以自然沉降罐、混凝沉降罐除油、壓力濾罐過濾除機雜。

39、,,加混凝劑,采出水,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,去排泥池,,,,,,,,,,,,,,,,,,殺菌劑,,沖洗系統(tǒng),立式除油罐,混凝沉降罐,單向濾罐,緩沖罐,加壓泵,油田采出水處理重力過濾流程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1、重力過濾流程,第三節(jié)　采出水處理工藝,2、壓力過濾流程,以立式除油罐、壓力粗?；推鞒停瑝毫π卑寤炷两倒?、壓力濾罐過濾除機雜。,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,,,采出水,,殺菌劑

40、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,排泥,立式除油罐,緩沖罐,,,,提升泵,,,,,,,,,,,排泥,,排泥,,,,壓力過濾罐,,,,壓力粗?；脱b置,壓力斜板混凝沉降罐,,,沖洗,去注水站,加壓泵,,,緩蝕劑,防垢劑,油田采出水處理壓力過濾流程,緩沖罐,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,3、 浮選過濾流程,沉降除油后，采用氣浮選除油，雙濾料濾罐過濾除雜質。,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,,,

41、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,采出水,沉降罐,葉輪式氣浮裝置,泵,泵,熔氣式浮選機,雙螺桿泵,沉降罐,緩沖罐,去注水站,雙濾料過濾器,濾芯過濾器,油田采出水水處理浮選過濾流程,斜板除油罐,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,洗井水,第三節(jié)　采出水處理工藝,4、纖維球精細過濾流程,以立式除油罐除油，核桃殼過濾器初濾，改性纖維球精濾除機雜。,,,第三節(jié)　采出水處

42、理工藝,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,緩蝕劑除垢劑,采出水,立式除油罐,調節(jié)水罐,泵,核桃殼過濾器,纖維球過濾器,凈化水罐,油田采出水處理纖維球精細過濾流程,去注水系統(tǒng),排泥,,殺菌劑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,5、旋流過濾流程,以旋流離心分離除油，濾罐過濾除雜質為核心。,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

43、,,,,,,,,,,,,殺菌劑,去污水站,泵,緩沖罐,濾罐,旋流除油器,泵,采出水,油田采出水處理旋流過濾流程,,,,,,,,,,,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,除油罐是20世紀60年代以來油田采出水處理中應用最廣、數(shù)量最多的除油設備。有自然沉降除油罐和混凝沉降除油罐，根據(jù)油水比重差進行自然沉降分離或混凝沉降分離，能除去水中顆粒較大的分散油粒和懸浮固體顆粒；投加混凝劑后可將水中的乳化油或膠體物質絮凝成較大的絮凝體上浮或下沉。其缺點是處理水

44、停留時間長、容積大、耗費鋼材較多。,核心設備,1、除油罐,第三節(jié)　采出水處理工藝,2、壓力除油設備,該設備綜合采用斜管（板）分離技術、聚結技術及化學混凝除油技術，提高了除油效率，總停留時間由重力流程的6h減少到1.5h。但容器壁厚較大，而且對藥劑、來液溫度都有較高的要求，使用條件苛刻。,第三節(jié)　采出水處理工藝,3、氣浮分離裝置,氣浮是利用高度分散的微氣泡吸附懸浮顆粒，使其成為視密度小于液體介質的復合體而上浮到懸浮液表面，實現(xiàn)兩相分離的目

45、的。國內(nèi)常用設備為葉輪式氣浮選裝置和溶氣式浮選機，氣源為空氣或天然氣。,第三節(jié)　采出水處理工藝,天然氣的主要成分為甲烷、乙烷、二氧化碳和氮氣，優(yōu)點是無氧運作，缺點是甲烷、乙烷為爆炸下限＜10％的氣體，安全隱患多；氧是油田采出水中3種主要溶解氣體（氧氣、二氧化碳、硫化氫）內(nèi)最有害的一種氣體，在濃度非常低的情況下（＜1mg/L），它也能引起設備嚴重腐蝕，同時有利于細菌的繁殖，不利于油田注水。目前僅在遼河、勝利、中原、新疆、大慶有少量使用。,

46、4、氣浮分離裝置,第三節(jié)　采出水處理工藝,5、液-液旋流分離設備,液--液旋流除油器能在十幾秒甚至幾秒鐘內(nèi)迅速將油水分離，具有體積小、重量輕、占地少、安裝方便、易于清洗、應用范圍廣、操作方便的優(yōu)點，但要求來液液量、水質平穩(wěn)、含砂量低，有足夠的壓力（0.3～0.4MPa）。在進口含油濃度200～800mg/L時，出口含油可控制在40mg/L左右。,,第三節(jié)　采出水處理工藝,1、石英砂過濾器,,作為傳統(tǒng)的過濾設備，結構簡單，處理精度高，能滿

47、足中、低滲透層注水水質標準。但濾速低、反洗困難。,過濾處理設備,第三節(jié)　采出水處理工藝,2、核桃殼過濾器,核桃殼過濾器是20世紀80年代推出的典型輕質濾料過濾器，濾料采用野生山核桃殼經(jīng)脫脂、研磨等工藝處理，具有較強的機械強度及吸附能力，與石英砂過濾器相比，具有濾速高、截污能力強、反洗輔助以機械動力（如機械攪拌、體外搓洗）易于反洗，不用氣體參與反洗，并減輕了腐蝕。但該種過濾器過濾精度相對不高，對懸浮固體的去除率有限，不能作為低滲透地層的最

48、后把關設備。,第三節(jié)　采出水處理工藝,纖維球濾料具有可壓縮性，可以形成理想的空隙分布，是去除懸浮固體的理想材料，但由于其表面具有極強的親油性，使得反洗困難。經(jīng)化學改性處理后，使它具有了親水疏油的特性，作為油田采出水精細過濾的新產(chǎn)品，具有過濾精度高、過濾速度快、易反洗的優(yōu)點，目前在大港、吐哈、新疆、冀東、吉林等油田得到推廣應用。,3、改性纖維球精細過濾器,第三節(jié)　采出水處理工藝,國內(nèi)20世紀80年代初開發(fā)，是針對清水注水的一種聚乙烯材料燒

49、結管，過濾精度高，但其再生采用7％的鹽酸溶液化學再生，對人體有害，且再生廢液需處理后方可排放。用于油田采出水處理易堵塞、再生效率較低。目前僅在百色油田、延長油礦少量使用。,4、PE、PEC微孔過濾器,第三節(jié)　采出水處理工藝,二、長慶油田采出水處理技術及現(xiàn)狀,長慶油田屬低滲透、特低滲透油田，區(qū)塊分散、含水率較低，集中處理站、聯(lián)合站、集油站的污水量多在1000～2000m3/d。采出水來自大罐溢流沉降脫出的含油污水，含油量大多在200mg/

50、L以下，經(jīng)處理后全部回注。,第三節(jié)　采出水處理工藝,,,,,,,,,長慶油田污水回注控制指標,第三節(jié)　采出水處理工藝,三十多年來根據(jù)油田實際，長慶油田采出水處理工藝流程主要采用了： 重力式過濾流程 壓力式過濾流程 精細過濾流程,第三節(jié)　采出水處理工藝,20世紀70年代末至80年代中期建站主要采用該流程，以自 然沉降罐、混凝沉降罐除油、壓力濾罐過濾除機雜。,加混凝劑,采出水,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

51、去排泥池,,,,,,,,,,,,,,,,,,殺菌劑,,沖洗系統(tǒng),立式除油罐,混凝沉降罐,單向濾罐,緩沖罐,加壓泵,油田采出水處理重力過濾流程,1、重力過濾流程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,20世紀80年代中期至90年代建站主要采用該流程，以立式除油罐、壓力粗粒化除油罐除油、壓力濾罐過濾除機雜。,2、壓力過濾流程,第三節(jié)　采出水處理工藝,采出水,,殺菌劑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,排泥,立式

52、除油罐,調節(jié)罐,,,,提升泵,,,,,,,,,,,排泥,,,,雙濾料過濾器,,,,,壓力粗粒化除油裝置,,去注水站,加壓泵,,,緩蝕劑,防垢劑,油田采出水處理壓力過濾流程,凈化罐,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,核桃殼過濾器,第三節(jié)　采出水處理工藝,2001年至2003年建站主要采用該流程，以立式除油罐除油、壓力濾罐過濾除機雜。,3、精細過濾流程,第三節(jié)　采出水處理工藝,油田采出水處理精細過濾流程（一）,,,,,

53、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,緩蝕劑除垢劑,立式除油罐,調節(jié)水罐,泵,核桃殼過濾器,纖維球過濾器,凈化水罐,去注水系統(tǒng),排泥,,殺菌劑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,采出水,第三節(jié)　采出水處理工藝,油田采出水處理精細過濾流程（二）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,緩蝕劑除垢劑,立式除油罐,調節(jié)水罐,泵,纖維球過濾器

54、,纖維球過濾器,凈化水罐,去注水系統(tǒng),排泥,,殺菌劑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,采出水,第三節(jié)　采出水處理工藝,邊遠小區(qū)塊油田投產(chǎn)初期均采用該流程，以立式除油罐除油、除機雜。,4、簡易過濾流程,第三節(jié)　采出水處理工藝,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,緩蝕劑除垢劑,立式除油罐,排泥,調節(jié)水罐,采出水,,去注水系統(tǒng),油田采出水處理簡易過濾流程,,,,,,,,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,1）先除油、后除懸浮物技術

55、2）核桃殼粗濾＋改性纖維球精濾技術3）全自動控制技術4）系統(tǒng)的防腐技術5）膠囊密閉隔氧技術6）多點加藥技術,采用的關鍵技術,第三節(jié)　采出水處理工藝,三、存在問題及對策,,,,,粗粒化斜管除油罐結構原理圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,9,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8,1,10,6,2,3,7,4,5,,,,,,,,,,第三節(jié)　采出水處理工藝,（一）

56、粗?；惫艹凸薮嬖谝韵聠栴} 1、斜板老化、損壞脫落，濾料堵塞造成除油罐進、出水不暢； 2、虹吸管伸入收水筒內(nèi)尺寸不盡合理，造成氣堵； 3、抗沖擊能力較差，濾料易污染。 對策： 1、除油罐內(nèi)部構造由普通鋼板（Q235-A.F）更換為 耐腐蝕的復合材 料，嚴把粗?；盍线M貨質量關； 2、調整虹吸管伸入收水筒內(nèi)尺寸，消除氣堵現(xiàn)象，使出水平穩(wěn)。 3、為保證除油罐平穩(wěn)運行，當采出水含油量＞200mg/l時，對采出水進行預分離處理，

57、使進水含油穩(wěn)定在200mg/l以下。,第三節(jié)　采出水處理工藝,（二）懸浮物含量難以持續(xù)長久達標 改性纖維球過濾器纖維球主要依靠人工捆扎，松緊度不宜控制，容易造成纖維球散絲，造成后續(xù)設備無法正常工作，影響過濾精度。反洗強度恒定，易造成濾料漏失，影響過濾精度。 對策： 1、加強設備的運行管理，縮短濾料的更換周期； 2、人工捆扎改為機械捆扎； 3、調整反洗方式，由恒流量、恒壓反洗變?yōu)樽兞髁俊⒆儔悍聪?，同時可降低運行費用；,

58、第三節(jié)　采出水處理工藝,（三）流程無法實現(xiàn)完全密閉隔氧 雖然現(xiàn)有裝置中緩沖罐、過濾器等設備均為全密閉，調節(jié)水罐、凈化水罐采用了浮床密閉隔氧裝置，但除油罐、過濾器（氣水交替反沖洗時）、污水回收池、加藥點等處都存在暴氧，處理流程無法實現(xiàn)完全密閉，導致溶解氧含量升高，加劇了系統(tǒng)的腐蝕和細菌繁殖。 對策： 1、采用二級真空脫氧或投加化學脫氧劑控制污水溶解氧； 2、沉降罐出口串接靜電水處理器，達到防垢、除垢、殺菌、

59、緩蝕； 3、電解殺菌：利用污水中固有成份CL-電解出HCLO進行殺菌，長期使用不會使細菌產(chǎn)生抗藥性，保持適當?shù)挠嗦攘?，可確保后續(xù)系統(tǒng)不再滋生細菌，無需單獨配置殺菌劑。,第三節(jié)　采出水處理工藝,（四）工藝系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)中各類儲罐運行一定階段后，罐底含油污泥依靠重力排泥不徹底，造成二次污染及系統(tǒng)有效容積降低。 對策： 引入大罐負壓排泥裝置抽吸。,第三節(jié)　采出水處理工藝,（五）由于污泥中含有大量的粘性泥質、細菌、油

60、污等，成份非常復雜，含水量高達90～95％，脫水干化處理困難，難以形成易于處理的泥餅。 對策： 1、污泥干化池濾層增加無煙煤濾層，達到過濾、吸水及改變泥質的目的； 2、采用處理效果好的離心脫水機或廂式壓榨機。,第三節(jié)　采出水處理工藝,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,計量站和集油站在油氣集輸過程中的主要任務有計量、收集和傳輸、降粘和降凝、油氣分離和凈化、輔助任務。 計量站 主要的儀器設備有分離器、閥門、流量計、加熱器、輸

61、油泵。 集油站（也稱為轉油站或泵站） 根據(jù)所承擔任務的性質不同，大體分為接轉站、轉油站、脫水轉油站和聯(lián)合站。 主要設備有：計量分離器、加熱爐、原油緩沖罐、原油儲罐、穩(wěn)定塔、外輸泵、流量計、污水罐、污水泵等。,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,集中處理站流程圖,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,一、溢流沉降罐,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,進油口,出油口,出水口,集水管,噴油管,集油槽,平衡管,溢流沉降罐結構示意圖,工藝特

62、點：端點加藥、管道破乳、沉降脫水脫水溫度：30-45℃技術指標：含水小于0.5％含油小于200mg/l。,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,二、單井計量設備,長慶油田單井計量方式主要采用以下三種方式： 井組雙管流程雙容積計量 井組單管流程功圖計量 大罐計量,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,1、雙容積計量分離器 （1）技術原理 雙容積自動量油分離器為容積式計量方法，主要由計量分離器、齒輪泵、及自控系統(tǒng)等組

63、成，利用電磁三向閥切換實現(xiàn)分離室和計量室自動切換，計量室內(nèi)液體通過齒輪泵外抽，通過統(tǒng)計一段時間內(nèi)計量室的排空次數(shù)以實現(xiàn)對油井產(chǎn)油量計量，同時可實現(xiàn)原油中的伴生氣進行初步的分離和計量。,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,（2） 技術和經(jīng)濟指標 設計壓力：0.78MPa 設計溫度：50℃ 工作介質：含水原油 工作壓力：0.6 MPa 容積：1.2m3 設備質量：500kg 計量精度：＜&#

64、177;5％,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,（3）應用范圍和效果 適用于低產(chǎn)油田各種油氣比、含水率下的單井產(chǎn)量計量，對于間歇出油油井需延長計量時間，可實現(xiàn)伴生氣產(chǎn)量的計量。 雙容積自動量油分離器在長慶油田中全面推廣應用，計量誤差＜±5％。,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,2、“功圖法”油井計量,（1）技術原理 ①監(jiān)測軟件系統(tǒng)原理 系統(tǒng)通過高精度的數(shù)據(jù)采集器、獲取安裝在油井上的載荷和位移傳感器的數(shù)據(jù)

65、，通過數(shù)據(jù)電臺將其傳送到數(shù)據(jù)處理點，數(shù)據(jù)處理點對采集數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)，通過監(jiān)測和油井計量分析系統(tǒng)軟件實時顯示監(jiān)測功圖、分析油井工況、計算出油井產(chǎn)液量。,,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,②油井計量技術原理 “功圖法”油井計量技術是依據(jù)抽油機井深井泵工作狀態(tài)與油井產(chǎn)液量變化關系，即把定向井有桿泵抽油系統(tǒng)視為一個復雜的振動系統(tǒng)（三維振動系統(tǒng)：包含抽油桿、油管和液柱三個振動系統(tǒng)），該系統(tǒng)在一定的邊界條件和

66、一定的初始條件（如周期條件）下，對外部激勵（地面功圖）產(chǎn)生響應（泵功圖）。因此本項研究首先建立定向井有桿泵抽油系統(tǒng)的力學、數(shù)學模型，該模型能計算出給定系統(tǒng)在不同井口示功圖激勵下的泵功圖響應，然后對此泵功圖進行分析，確定泵有效沖程，進而求出地面折算有效排量。 qg＝1131×N×Se×d2/B1 N---沖次 Se---有效沖程 d---泵徑 B1---原油體積系數(shù),地面示功圖,,

67、建立定向井條件下油管、抽油桿、液體三維力學、數(shù)學模型,,結合油井液體性質、抽油機型號、沖程、沖次、桿柱組合等主要參數(shù),,泵功圖,,采用多邊形逼近法和矢量特征法進行分析和故障識別,,泵有效沖程,結合油層物性及生產(chǎn)參數(shù),,,油井產(chǎn)液量,,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,,考慮到不同區(qū)塊的原油物性不同，溶解氣含量不同，含氣原油脫氣體積收縮引起地層原油與地面原油的體積差，在每個區(qū)塊應用前應選一些井進行測試，然后經(jīng)過對比分析得出這個區(qū)塊對功圖計量結

68、果的修正值進行修正。 Ki＝（qg－qy）/qy K=1/n∑Ki Q=K×qg 泵的有效沖程石通過多邊逼近法和矢量法對地面示功圖進行識別計算出來的。由于存在各種因數(shù)的影響，識別計算出的有效沖程誤差太大，這就需要對有效沖程的修正。 1、利用泵上、下沖程載荷線進行修正，如桿柱組合、桿的強度、回壓、液體密度、和造斜點及結蠟結垢導致阻力等因數(shù)，都會導致有效沖程誤差較大。 2、利用光桿馬力修正，如漏失

69、、摩擦等因數(shù)，也能導致有效沖程誤差較大。,第四節(jié)　原油集輸?shù)孛嬷饕O備,（2）技術特征 組成部分：采集監(jiān)測系統(tǒng)和油井計量系統(tǒng)。 運行模式：數(shù)據(jù)采集點通過負荷傳感器和角位移傳感器，能精確、同步測試示功圖，并無線傳輸?shù)奖O(jiān)測軟件，并自動保存到固定目錄下，并保證每10分鐘采集一次示功圖數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理點對采集的地面示功圖進行轉換分析，結合油井的基礎數(shù)據(jù)，計算出油井產(chǎn)量。 （3）應用范圍和效果 采用“功圖法”油井計量，