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        油田地面集輸泵站設(shè)計(jì)優(yōu)化研究

        2019-03-29 10:15:48付艷萍陳德珍鮮懷忠李洪海
        科學(xué)與技術(shù) 2019年9期
        關(guān)鍵詞:總體布局系統(tǒng)設(shè)計(jì)新技術(shù)

        付艷萍 陳德珍 鮮懷忠 李洪海

        摘要:地面工程設(shè)計(jì)包括油氣集輸加工、注水及污水處理等配套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)開發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè),地面集輸系統(tǒng)原油生產(chǎn)規(guī)模為20.75×104t/a,伴生氣處理規(guī)模為9.99×104m3/d,氣舉規(guī)模為26×104m3/d,油氣集輸系統(tǒng)布局采用一級(jí)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(shù)、新設(shè)備,對(duì)集輸處理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。原油脫水采用一級(jí)三相分離器熱化學(xué)脫水工藝,工藝短,能耗低,原油設(shè)計(jì)含水率為0.5%。

        關(guān)鍵詞:總體布局;集輸處理;流程;新技術(shù);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        根據(jù)開發(fā)計(jì)劃的部署、生產(chǎn)井的分布和自然地形的特點(diǎn),合理確定站場(chǎng)布局;根據(jù)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(chǎng)、油田主干道及現(xiàn)有井的走向;應(yīng)節(jié)約土地,注意保護(hù)植被和生態(tài)環(huán)境。

        1 建設(shè)規(guī)模與總體布局

        油氣集輸系統(tǒng)布置采用一級(jí)站場(chǎng)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(shè)7個(gè)井組(單井)、1個(gè)集中處理站和1個(gè)轉(zhuǎn)油站。從井組(單井)至集中處理站(CPF)建設(shè)集油管道和計(jì)量管道。為滿足生產(chǎn)管理的需要,在中央處理站附近建設(shè)了生產(chǎn)管理區(qū)(PMF)。

        2 油氣集輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2.1總體流程設(shè)計(jì)

        從井組進(jìn)入集中處理站的油氣水混合物進(jìn)閥組需要計(jì)量井組進(jìn)液計(jì)量分離器,不需要計(jì)量井組的氣液分離器進(jìn)液與進(jìn)入氣液分離器后的計(jì)量井組進(jìn)液混合,通過氣液分離器。對(duì)于油氣分離(氣舉),分離出的含水原油經(jīng)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(qū)塊北部轉(zhuǎn)運(yùn)站(距CPF約58km)。

        油站進(jìn)口壓力為1.0Mpa。油站設(shè)置接收缸、油泵、計(jì)量臺(tái)車等參數(shù)。油泵壓力升至6.0Mpa,計(jì)量臺(tái)車交接計(jì)量。經(jīng)計(jì)量后的凈化原油進(jìn)入m'boum ba集氣站外泵出口,輸送至道達(dá)爾公司Lopez角油碼頭。

        從氣液分離器分離出來的伴生氣進(jìn)入旋風(fēng)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(fēng)分離器出口分離出來,供站內(nèi)系統(tǒng)使用。站場(chǎng)用戶為生產(chǎn)管理區(qū)廚房、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、加熱爐、充氣罐、燃?xì)鈮嚎s機(jī)組。剩余天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)四級(jí)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(jìn)入脫水分離器,分離成換熱器,壓縮機(jī)出口天然氣換熱至39C,最后進(jìn)入出口。ET管匯并輸送至各井組,注入地層氣舉采油和井內(nèi)氣舉氣。港口與集中處理站之間的封閉系統(tǒng)循環(huán)。站內(nèi)設(shè)置一套放空系統(tǒng)。高低壓放空進(jìn)入同一液體分離罐,再進(jìn)入水封罐。原油儲(chǔ)罐的呼吸排空分別進(jìn)入另一個(gè)水封罐。將儲(chǔ)罐的高低壓放空和放空放在同一接地火炬內(nèi)[1]。

        2.2應(yīng)用的新技術(shù)、新設(shè)備

        (1)氣舉采油是利用天然能源,節(jié)約電能的采油方式。資源國(guó)要求不排放天然氣。剩余天然氣應(yīng)根據(jù)地層壓力需求回注。多余污水處理合格后,回灌地層,保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

        (2)原油屬于中、輕原油,具有良好的物理性質(zhì),傳熱要求低。計(jì)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(yùn)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(shù)。本站的天然氣發(fā)電機(jī)組、加熱爐、油罐補(bǔ)氣、壓氣機(jī)組、火炬燃料氣等均采用脫氣氣,可實(shí)現(xiàn)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(jié)約用電。

        (4)原油脫水過程為一級(jí)三相分離器熱化學(xué)脫水。工藝流程短,能耗低。原油設(shè)計(jì)含水率為0.5%。

        (5)為滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求,原油儲(chǔ)罐采用大罐供氣工藝[2]代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大罐呼吸閥工藝。當(dāng)大罐內(nèi)壓力低時(shí),電動(dòng)閥自動(dòng)打開,充入空氣。當(dāng)壓力較高時(shí),連接空管道的供氣管線突破水封罐的水封,釋放空氣,實(shí)現(xiàn)大罐密閉儲(chǔ)存,減少油品蒸發(fā)損失,工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備少,減少投資[3]。

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

        (7)為避免出現(xiàn)水錘現(xiàn)象,輸油站進(jìn)油管道內(nèi)安裝由氮?dú)馄繗鈩?dòng)控制的水錘泄壓閥,保證輸油順暢、安全。

        (8)根據(jù)輸油方、業(yè)主和標(biāo)準(zhǔn)的要求,輸油站計(jì)量采用國(guó)際公認(rèn)的艾默生計(jì)量橇,以保證輸油精度和指標(biāo)要求。

        (9)設(shè)備撬裝:原油脫水處理及氣舉主要設(shè)備采用撬裝設(shè)計(jì),滿足快速高效施工的原則。設(shè)備橇裝率達(dá)85%以上,實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)工廠的預(yù)制,縮短了施工周期。

        總結(jié):

        如何處理好投資、加工工藝、自動(dòng)控制水平與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系就顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)開始前,借鑒國(guó)外油田地面施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源及周邊老油田(共)進(jìn)行了大量調(diào)查。根據(jù)“快、簡(jiǎn)單、高效、滾動(dòng)”的開發(fā)戰(zhàn)略,充分考慮了油田的自然地理環(huán)境。通過多種優(yōu)化方案,采用了先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)和設(shè)備,儀表選型性能穩(wěn)定。自控水平能滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和技術(shù)要求,堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、工業(yè)衛(wèi)生和主體工程相結(jié)合,體現(xiàn)了安全可靠、節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則,確保了安全生產(chǎn)。生產(chǎn)運(yùn)行靈活,能耗低,有效降低投資,提高工程建設(shè)質(zhì)量和效率。

        參考文獻(xiàn)

        [1]左勝杰.加蓬油氣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與中國(guó)能源合作前景[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2004,12(10):35-38.

        [2] 苗承武,江士昂,程祖亮,等.油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)(上冊(cè))[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994:294-301.

        [3] 中國(guó)石化工程建設(shè)公司.石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范:SH3009—2013[S].北京:工業(yè)和信息化部,2013:16-17.

        (作者單位:大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠)

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