油田油氣集輸儲運工藝設(shè)計技術(shù)研究

張 旭

(中國石化河南油田分公司采油二廠，河南唐河 473400)

油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與油田開發(fā)有著緊密的聯(lián)系。油田企業(yè)未充分開發(fā)能源，地面施工工作不力，以及在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)及生產(chǎn)設(shè)備上未充分運用節(jié)能工藝技術(shù)，造成了石油在集輸過程中的巨大損耗[1]。在石油和天然氣的集中輸送中，電力和熱能是其最重要的能源，而石油的脫水則是能源和動力的重要來源。為了降低油氣的損耗和有效回收，應(yīng)該在油氣集輸、原油穩(wěn)定、輕烴回收等方面，建立一套封閉式的技術(shù)體系。

1.油氣集輸儲運分析

當(dāng)前我國的物流業(yè)發(fā)展迅速，因此，對于油田企業(yè)的相關(guān)商品，進(jìn)行集中的運送，可以基本達(dá)到倉儲和運送的需要，但其運行線路卻在持續(xù)增加；因此，要加強(qiáng)油氣輸送技術(shù)，改善油氣輸送的品質(zhì)，為國內(nèi)油氣公司的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。在進(jìn)行油氣的集輸、儲存時，應(yīng)利用科技手段對其進(jìn)行采集，并采用合理的處置方法，以保證今后的運輸更為方便。經(jīng)過加工之后，就可以將原油的副產(chǎn)物提取出來。在油氣資源中，由于其高危害性，貯存困難，應(yīng)根據(jù)實際情況，采取相應(yīng)的對策；在運輸和儲存中，應(yīng)確定其生產(chǎn)流程，以減少出現(xiàn)安全事件的可能性。石油與天然氣的輸運與儲存雖然是兩個截然不同的工作，但兩者之間的聯(lián)系卻十分緊密，因此在各個方面都應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾?，保證其在運輸中的安全。油氣是國家的一種重要能源，無論是對國家的社會、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還是對其他行業(yè)都有重大影響。在此背景下，油氣管線的修建有利于提升我國能源的附加值[2]。其中，要實現(xiàn)天然氣的合理開發(fā)、管線的儲備、石油的開發(fā)和儲運工藝的研發(fā)；通過對石油資源的合理利用，可以使石油產(chǎn)業(yè)得到更好地發(fā)展。由于天然氣是一種易燃且容易利用的能源，因此天然氣管道的安全性更低，因此它要求相關(guān)人士關(guān)注天然氣運輸，提高管道的輸氣效率，提高整個管道的存儲能力，并保證天然氣的供給。

2.油氣集輸技術(shù)分析

2.1 油氣水多相混輸技術(shù)

在油田企業(yè)進(jìn)行原油、天然氣的輸送時，由于線路通常比較遠(yuǎn)，因此采用混合式運輸?shù)姆椒▉碓黾悠溥\輸?shù)乃俣取＠迷摷夹g(shù)，可以充分利用石油的脫水和集輸技術(shù)，減少在輸送中的經(jīng)濟(jì)費用[3]。當(dāng)前，石油和天然氣多相混交運輸仍有一些缺陷，因此有必要進(jìn)一步加強(qiáng)儲運技術(shù)的研發(fā)，保證其在運行中的安全性。

2.2 原油脫水技術(shù)

當(dāng)前我國石油天然氣的集輸、儲運流程設(shè)計中，采用原油脫水技術(shù)來保證其安全運行。

目前，在石油儲運流程制訂中，原油的使用是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它的技術(shù)和使用流程比較繁瑣，需要根據(jù)實際情況制訂相應(yīng)的管理措施。首先就是采用大容量沉淀技術(shù)去除原油中的自由水，然后利用懸掛式和垂直式的負(fù)載電流來進(jìn)行脫水。在原油與自由水分的分離中，通過兩種材料的密度差異，通過浮力和自重的雙重影響，實現(xiàn)油液的分離；在分離結(jié)束之后，必須對其進(jìn)行回收，利用沉淀和分離來保證其純度。然后，將垂直懸掛的電極與容器固定在一起，產(chǎn)生一個高電壓的電場，讓自由的水分子在電場中發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電場。然后用沉淀技術(shù)將其重新分開。在處理各種油品時，應(yīng)采用多種工藝[4]。若石油的密度比較低，其與水的濃度差異也比較小，因此在進(jìn)行脫水工藝的時候，需要投入很多的人力、物力和財力；因此，對沉淀技術(shù)進(jìn)行了深入的探討，保證了其可以通過增加沉淀速率來實現(xiàn)；達(dá)到了原油的分離效果。

2.3 原油集輸技術(shù)

目前研究的是原油的輸送過程，其主要目標(biāo)就是讓整個運輸過程變得簡單，這樣就可以將管道連接起來，從而提高原油的運輸速度；在進(jìn)行聯(lián)合運輸?shù)臅r候，可以對各采油公司采用并行的方法，將原油的加工、運輸、營銷等環(huán)節(jié)形成一個完整的體系，從而提高油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；在輸送某些低黏性的石油時，也要采用集約型的方法來改善油水分離和輸送的效率。在對含水率比較高的石油制品進(jìn)行處理時，應(yīng)采用先處理方式，減少含水率，采用三相分離機(jī)等裝置，以增強(qiáng)其分離效率，改善原油的利用品質(zhì)。首先是采集和輸送油氣的裝置所帶來的沖擊。油氣的分離與回收利用了多種化工工藝，并對其進(jìn)行了配套的輸送鏈條。設(shè)備老化，利用率低，資源浪費嚴(yán)重；油氣泄露，或其他嚴(yán)重的安全事件，會對項目的整體和員工的人身和財產(chǎn)造成直接的危害。在處理油氣時，由于其獨特的化學(xué)性質(zhì)，會產(chǎn)生許多不同的反應(yīng)，例如：過度壓縮，加熱，分離，污染等。所有的鏈條都要經(jīng)過不同的化學(xué)加工工藝。雖然常規(guī)的設(shè)計流程可以完成相關(guān)的工作，但是油氣資源的利用率較差、環(huán)境問題較大、施工難度較大；該技術(shù)具有較高的加工速度和較高的效率，同時具有較強(qiáng)的綜合能力。

3.油田油氣集輸儲運工藝設(shè)計分析

3.1 遵循設(shè)計原則

在原油、天然氣等商品集中儲存、轉(zhuǎn)運時，必須進(jìn)行流程的設(shè)計與分析，同時也要按照相關(guān)的設(shè)計準(zhǔn)則進(jìn)行流程的選擇。一定要確保它的安全，避免給駕駛員和附近的人帶來危險。同時，要從現(xiàn)有的公共運輸體系入手，找出在規(guī)劃中應(yīng)注意的問題，并盡可能地節(jié)省費用；選用具有較好的節(jié)能處理裝置，并根據(jù)全收集及輸送過程進(jìn)行最佳化，以改善參數(shù)設(shè)置精確度，改善工藝設(shè)計[5]。

3.2 科學(xué)布局

對油氣集中輸送、儲存等環(huán)節(jié)進(jìn)行合理規(guī)劃，保證輸送的高效、優(yōu)質(zhì)，為整體技術(shù)改造提供了堅實的依據(jù)；因此，要根據(jù)目前各大油田的具體情況，在輸送的時候，要根據(jù)這些特點來確定其分布情況，做出科學(xué)、合理的布置；要確定車站選址，保證規(guī)劃科學(xué)合理，并在總體規(guī)劃中進(jìn)行安排；明確科學(xué)布局的重要意義。盡可能地確保在未來的油氣輸送中，通過科學(xué)、合理的布置，使得油氣輸送的流程更為順暢。

3.3 油田油氣開采挖掘階段

在石油鉆探過程中，關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計涉及兩大方面：一是對油田的選取。在油田選址時，必須遵循一般的規(guī)劃原則?？傮w布置的基本原理是針對油田特定特征進(jìn)行科學(xué)的分析與構(gòu)建，以確定相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)塊的技術(shù)設(shè)計。在油氣開采中，天然氣是一個與生產(chǎn)工藝密切相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。這一點，油田開發(fā)小組要把原材料的特殊性質(zhì)和相關(guān)的施工技術(shù)結(jié)合在一起。

3.4 確定儲存器具

儲油池的特點是多種多樣的，在選用的時候要考慮到油藏本身的特點、油藏的地理條件等因素，要做到既能保證經(jīng)濟(jì)效益又能保證安全；在保證運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性的基礎(chǔ)上，盡可能地減少投資，并在運送時安裝護(hù)欄、扶手等設(shè)備，以避免發(fā)生運輸事故；為確保貯藏和運送的安全，還應(yīng)當(dāng)在貯槽四周設(shè)置排水管道、計量口和安全閥等安全保護(hù)裝置。在石油和天然氣的集中輸送中，經(jīng)常會出現(xiàn)能量損耗問題，長期高負(fù)荷運轉(zhuǎn)導(dǎo)致了石油天然氣的集中輸送系統(tǒng)出現(xiàn)了設(shè)備的陳舊問題；由于裝備的陳舊，造成了大量的能耗問題，給石油公司帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，相關(guān)單位要在日常的油氣收集工作中，對其進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，以及時地查找故障；若在維修期間，若出現(xiàn)集散系統(tǒng)出現(xiàn)操作失效，應(yīng)立即進(jìn)行維修，使裝置的壽命損耗降低到最低。另外，在發(fā)生重大故障后，有關(guān)部門要進(jìn)行新的設(shè)備替換，采用新的石油和天然氣的收集系統(tǒng)；保證了石油和天然氣的綜合利用。

3.5 做好站外站內(nèi)工程設(shè)計

在進(jìn)行油庫的規(guī)劃時，應(yīng)注意做好內(nèi)外兩方面的設(shè)計。首先，在外部的基礎(chǔ)上，采用單一井的集油方案；它的主要設(shè)計流程為：一是選用性能較佳的輸送管道，二是在管道接頭的時候盡量減少泄漏的可能性，三是進(jìn)行單井的測量；由有關(guān)主管部門對測量的各種指標(biāo)、測量資料進(jìn)行統(tǒng)計和統(tǒng)計。其次，要確保在進(jìn)行有關(guān)的參量、資料的運算時，采用多種計算手段，使其精度得到改善，既可以進(jìn)行熱工資料的統(tǒng)計，又可以進(jìn)行水力、強(qiáng)度等資料的分析；同時，對最終的計算進(jìn)行全面的分析，確保其精度得到進(jìn)一步的改善。針對車站的規(guī)劃需要，對相關(guān)的設(shè)計進(jìn)行適時的優(yōu)化和修改。

3.6 新型工藝的研發(fā)

創(chuàng)新是提高生產(chǎn)率的首要步驟。對油氣企業(yè)和運輸行業(yè)的技術(shù)要求不斷地進(jìn)行革新和改進(jìn)。在運輸、倉儲等關(guān)鍵領(lǐng)域，遠(yuǎn)距離、高電壓區(qū)域的降壓技術(shù)還沒有得到優(yōu)化。特別是油氣集輸儲運工藝，主要涉及輸送和收集的加熱、加壓以及管線材質(zhì)等方面。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和不斷的革新，石油天然氣行業(yè)將供熱和原油分離相融合。這既可以顯著地增加原油的使用效益，又可以降低能源的損耗；同時，還對流程進(jìn)行了優(yōu)化，使油田企業(yè)的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益有了很大的改善。要實現(xiàn)技術(shù)上的節(jié)能，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的發(fā)展方式，培養(yǎng)綠色節(jié)能的觀念。我國的油氣資源發(fā)展部門必須意識到，我國目前存在著大量的能源損耗，需要對其進(jìn)行持續(xù)的改造。在進(jìn)行原油開發(fā)時，要確立可持續(xù)發(fā)展的觀念，要把先進(jìn)的集輸技術(shù)運用得更加高效，可以更好地發(fā)揮節(jié)能能源的效果。

4.結(jié)語

綜上所述，通過對國內(nèi)油田企業(yè)的油氣集輸、儲運工藝的設(shè)計流程進(jìn)行了研究，指出采用新技術(shù)不但可以有效地改善油氣集輸和儲存，而且可以改善油氣的利用品質(zhì)，從而供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的油氣資源。油田企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的具體需要，確定今后的油氣集輸和儲存技術(shù)發(fā)展的趨勢，制訂出更為科學(xué)的處置技術(shù)。