海上平臺油氣集輸系統(tǒng)探索與研究

孫守蒙

（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

海上平臺油氣集輸系統(tǒng)探索與研究

孫守蒙

（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

隨著我國內(nèi)陸油田進(jìn)入中后期，海上油田開采顯得尤為重要。海上平臺油氣集輸系統(tǒng)將開采出的原油進(jìn)行油、氣、水的分離、凈化、計(jì)量和外輸。原油進(jìn)一步處理后得到合格的商品油外輸；氣體經(jīng)三甘醇脫水處理后得到合格的成品氣外輸；污水進(jìn)污水處理系統(tǒng)處理符合排放標(biāo)準(zhǔn)后排放入海。該系統(tǒng)包括：原油處理系統(tǒng)、氣處理系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)。通過研究國際先進(jìn)的海上油氣集輸方案，提出符合中國海上油氣集輸系統(tǒng)的集輸方案，對將來中國海上油氣進(jìn)一步開發(fā)有著重要意義。

海上平臺；油氣集輸；原油開采

在海上油氣生產(chǎn)過程中，油氣集輸是必不可少的環(huán)節(jié)之一。油氣集輸包含范圍很廣，包括對海上油田采出物的收集、處理及輸送等。擬定一份合適的海上油氣集輸系統(tǒng)將直接決定了海上油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的開采效果和開采效益，因此設(shè)計(jì)合適的中國海上油氣集輸系統(tǒng)方案成為目前急需探討的問題之一。本文將針對油氣集輸?shù)娜齻€(gè)主要的系統(tǒng)進(jìn)行討論，探索適合中國地理?xiàng)l件的海上油氣集輸方案。

1 國內(nèi)海上油氣集輸?shù)姆绞椒治?/h2>

油氣集輸過程指為了滿足油氣開采和儲運(yùn)的要求，將分散的油井產(chǎn)物，分別測得各單井的原油、天然氣和采出水的產(chǎn)量值后，匯集、處理成出礦原油、天然氣、液化石油氣及天然汽油，經(jīng)儲存、計(jì)量后輸送給用戶的油田生產(chǎn)過程。對于海洋石油開采過程中的油氣集輸過程，主要是在海上平臺將海底開采出來的原油和天然氣，經(jīng)過采集、初步加工處理、短期儲存，再經(jīng)單點(diǎn)系泊等設(shè)施裝船外運(yùn)或經(jīng)海底管道外輸[1]。

對于海上油氣田開發(fā)第一步就是要選擇集輸方式，影響集輸方式的因素包括：油藏情況、位置、環(huán)境條件、油氣銷售方向、海上施工技術(shù)等。由于目前中國的海上油氣田開采技術(shù)有限，海上平臺都離陸地相對比較近，因此，我國的海上油氣田集輸方式基本都是半海半陸式集輸方式。半海半陸式指集輸系統(tǒng)的部分工藝設(shè)施在海上，部分在陸上。一般是采集、分離、計(jì)量、脫水等在海上。原油經(jīng)海底管線運(yùn)送到陸上進(jìn)行穩(wěn)定、儲存、中轉(zhuǎn)等。該集輸方式適應(yīng)性較強(qiáng)，此方式較適應(yīng)中國海上油氣性質(zhì)[2]。

2 油氣集輸系統(tǒng)工藝

本文從三個(gè)主要方面來探討油氣集輸工藝，提出符合中國海上油氣集輸?shù)姆桨?。為了降低油氣集輸過程中的蒸發(fā)損耗，將原油中揮發(fā)性強(qiáng)的輕組分較完全地脫除出來，以降低原油在常溫常壓下的蒸氣壓，因此必須對開采出的原油進(jìn)行穩(wěn)定。原油穩(wěn)定方法有負(fù)壓閃蒸法、正壓閃蒸法、多級分離法和分餾穩(wěn)定法。這4 鐘方法的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)和使用場合如下 ：

針對第一種負(fù)壓閃蒸法，其適合低壓、密度較大的原油，輕組分含量較低的原油，其優(yōu)點(diǎn)是閃蒸的氣體可利用閃燕塔的壓力外輸，缺點(diǎn)為均屬一次平衡汽化過程不能使未穩(wěn)定原油中輕、重組分徹底分離，輕烴回收率低。第二種正壓閃蒸法，其特點(diǎn)是常壓，原油中輕組分含量高，汽化量較大，具有部分熱量可回收，用來加熱進(jìn)料原油的優(yōu)點(diǎn)。脫水處理后的凈化原油內(nèi)，含有大量的在常溫常壓下為氣態(tài)的溶解氣（C1～C4），使原油蒸汽壓很高，在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的大量油蒸汽排入大氣，既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境，使凈化原油內(nèi)的溶解天然氣組分氣化，與原油分離，較徹底地脫除原油內(nèi)蒸汽壓高的溶解天然氣組分，降低常溫常壓下原油蒸汽壓的過程稱原油穩(wěn)定。利用閃蒸原理使原油蒸汽壓降低，使凈化原油平衡汽化。根據(jù)采出原油的油品性質(zhì)，采用負(fù)壓閃蒸。但是對于海上油田應(yīng)選擇多級分離法，首先其建設(shè)費(fèi)用低，輕烴回收率高，適合于高壓，油藏能量高的油藏，這些特點(diǎn)正適合國內(nèi)海上油氣田。

為了脫除氣體中的水分，降低水露點(diǎn)，避免水合物的形成和冷凝水的酸腐蝕管道和設(shè)備，因此氣處理系統(tǒng)也是海上油氣集輸不可缺少的步驟。海上氣體脫水主要方法：吸收法和吸附法。針對我國海上油氣田，選擇吸收法，即三甘醇吸收法，其能耗小、連續(xù)操作、操作費(fèi)用低。補(bǔ)充甘醇比較容易。占地面積小、造價(jià)低，適于海上平臺脫水使用，運(yùn)輸與安裝較方便。三甘醇循環(huán)使用，使用壽命長，損失量小，成本低。不過對于國內(nèi)不同區(qū)塊的海上油田工藝流程會有一定程度上的不同，模擬結(jié)果無水合物生成都是能夠達(dá)到外輸要求的。

對于水處理系統(tǒng)是為了避免含油污水中含油珠、乳化油、“水包油”型乳狀液、可能引起結(jié)垢的陽離子、有害氣體、細(xì)菌等物質(zhì)。在國內(nèi)的生產(chǎn)實(shí)踐過程中，含油污水處理方法通常是物理方法和化學(xué)方法結(jié)合使用。由于水中油的密度為750kg/ m3，油水之間的密度差較大，因此采用沉降法和混凝法處理含油污水。

3 結(jié)束語

設(shè)計(jì)符合中國海上油氣集輸系統(tǒng)的方案會為中國海上油氣的進(jìn)一步開發(fā)提供借鑒，也可以為目前正在開采的海上油氣田提供一個(gè)參照，極大地提高開采集輸效益，為中國海上油氣田集輸有著重要的意義。

[1] 魏立新，劉揚(yáng) .油氣集輸系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行方案優(yōu)化方法 [J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，29（3）：47-49.

[2] 吳翔，張克雄 .油氣集輸 工程 設(shè)計(jì)思想初 探 [J].油氣田地面 工程，2003，22（12）：8.

[3] 樊之夏，彭壯街 .海洋石油工程 設(shè) 計(jì) 指 南 ：海 洋 石 油 工 程 安 裝 設(shè)計(jì) [M].北京 ：石油工業(yè)出版社，2007.

Exploration and Research on Oil and Gas Gathering and Transportation System in Offshore Platform

Sun Shou-meng

With the inland oil fi eld into the late，offshore oil fi eld mining is particularly important.Offshore platform oil and gas gathering and transportation system will be the extraction of crude oil for oil，gas，water separation，purif i cation，measurement and external transmission.Crude oil after further processing to obtain qualif i ed commercial oil outside the transmission ；gas after dehydration of triethylene glycol to be qualif i ed after the product out of gas ；sewage into the sewage treatment system to meet the discharge standards after discharge into the sea.The system includes ：crude oil treatment system，gas treatment system，water treatment system.This paper will put forward the scheme of gathering and transporting the oil and gas gathering and transportation system in China through the international advanced offshore oil and gas gathering and transportation scheme，which is of great significance for the future development of China's offshore oil and gas.

offshore platform ；oil and gas gathering and transportation ；crude oil extraction

TE978

：A

：1003–6490（2017）07–0120–02

2017–05–16

孫守蒙（1993—），男，黑龍江肇東人，碩士在讀，主要研究方向?yàn)槭团c天然氣工程。