油气集输基础-ppt课件

1、二一三年十月二一三年十月早上好！早上好！油气集输基础油气集输基础河南油田稠油联合站稠油处理原工艺。含水原油补气产出水去污水处理净化油二段脱水器一段四相分离器原油去管道外输泵在线排砂原油储罐一段四相分离+二段脱水器脱水工艺目 录 一、概述一、概述 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 三、油气水分离技术三、油气水分离技术 四、原油脱水工艺技术四、原油脱水工艺技术 五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 六、管线泄露与防盗检测技术六、管线泄露与防盗检测技术 七、油气集输节能技术七、油气集输节能技术油气储运、油气集输油气储运、油气集输Oil & gas store and tran

2、sportationOil & gas store and transportation一、概述一、概述1、油气集输主要范围、油气集输主要范围 油气集输和储运就是油气集输和储运就是油和气的收集、储存与运输油和气的收集、储存与运输，包括，包括矿场油气集矿场油气集输及处理输及处理，油气的长距离运输油气的长距离运输，各转运站的储存与装卸，各转运站的储存与装卸，终点分配油库终点分配油库（或配气站）的营销（或配气站）的营销等。等。 就是把分布在油田各处的油气井采出的油、气、水混合物，经管道收集、单井产量计量后，汇集到接转站，输到联合站（脱水站）进行集中处理的系统工程。油井计量站接转站联合站一、概

3、述一、概述1、油气集输主要范围、油气集输主要范围一、概述一、概述2、油气集输主要内容、油气集输主要内容（1）分井计量：测出单井产物中的原油、天然气、采出水的产量）分井计量：测出单井产物中的原油、天然气、采出水的产量值，作为监测油藏开发动态的依据之一。值，作为监测油藏开发动态的依据之一。（2）集油、集气：将分井计量后的油气水混合物汇集送到油气水）集油、集气：将分井计量后的油气水混合物汇集送到油气水分离站场；或将含水原油、天然气汇集分别送到原油脱水及天然气分离站场；或将含水原油、天然气汇集分别送到原油脱水及天然气集气站场。集气站场。（3）油气水分离：将油气水混合物在一定压力条件下，经几次分）油气水

4、分离：将油气水混合物在一定压力条件下，经几次分离成液体和不同压力等级、不同组分的天然气；将液体分离成含水离成液体和不同压力等级、不同组分的天然气；将液体分离成含水原油及游离水；必要时分离出固体杂质，以便进一步处理。原油及游离水；必要时分离出固体杂质，以便进一步处理。（4）原油脱水：将乳化原油破乳、沉降、分离，使原油含水率符）原油脱水：将乳化原油破乳、沉降、分离，使原油含水率符合出矿原油标准。合出矿原油标准。（5）原油稳定：将原油中的易挥发组分脱出，使原油饱和蒸汽压）原油稳定：将原油中的易挥发组分脱出，使原油饱和蒸汽压符合出矿原油标准。符合出矿原油标准。一、概述一、概述2、油气集输主要内容、油气

5、集输主要内容（6）原油储存：将出矿原油储存在常压油罐中，保持原油生产与销）原油储存：将出矿原油储存在常压油罐中，保持原油生产与销售的平衡售的平衡（7）天然气脱水：脱除天然气中的饱和水，使其在管道输送或冷却）天然气脱水：脱除天然气中的饱和水，使其在管道输送或冷却处理时，不生成水合物。对含处理时，不生成水合物。对含CO2及及H2S天然气可减缓对管道及容器天然气可减缓对管道及容器的腐蚀。的腐蚀。（8）轻油回收：脱除天然气中的烃液（液化气、轻油等），使其在）轻油回收：脱除天然气中的烃液（液化气、轻油等），使其在管线输送时烃液不被析出；或专门回收天然气中烃液后再进一步分管线输送时烃液不被析出；或专门回收

6、天然气中烃液后再进一步分离成单一或混合组分作为产品。离成单一或混合组分作为产品。（9）烃液储存：将液化气、轻油分别储存在压力容器中，保持烃液）烃液储存：将液化气、轻油分别储存在压力容器中，保持烃液生产与销售平衡。生产与销售平衡。（10）输油、输气：将出矿原油、天然气、液化石油气、轻油经计）输油、输气：将出矿原油、天然气、液化石油气、轻油经计量后，用管道配送给用户。量后，用管道配送给用户。一、概述一、概述2、油气集输主要内容、油气集输主要内容加热加热原油脱水原油脱水原油稳定原油稳定原油外输原油外输原油储存原油储存原油装车原油装车轻烃回收轻烃回收污水处理污水处理污水回注污水回注伴生气伴生气原稳气原

7、稳气原油原油污水污水加药装置加药装置用气点用气点产品装车产品装车油气分离油气分离油井油井计量计量油气集输与其关联系统框图油气集输与其关联系统框图天然气去处天然气去处理装置理装置 中石化开发区块特点 油气水处理工艺 陆上高含水油田 滩海油田 稠油 三次采油 边缘小断块油田满足开发需求 3、中石化油气田主要特点 一、概述一、概述4、原油的主要物理化学性质、原油的主要物理化学性质 密度密度 0.8-1.004g/cm0.8-1.004g/cm3 3 粘度粘度 12-4012-40万万mPa.smPa.s 凝固点凝固点: -10-46: -10-46 油气比油气比: 5-1000t/m: 5-1000

8、t/m3 3 含水率含水率: 80-95%: 80-95%一、概述一、概述油油井井产产物物多多相相混混输输气气液液分分离离液体液体气体气体原原油油脱脱水水原油稳定原油稳定污水处理污水处理外排外排油田注水站油田注水站矿场原油库或首站矿场原油库或首站外输外输稳定石油气稳定石油气轻烃回收轻烃回收外销外销回注回注净化净化轻烃回收轻烃回收干气干气输气首站输气首站外销外销轻烃产品轻烃产品外销外销5、矿场油气集输总体流程框图、矿场油气集输总体流程框图一、概述一、概述6、原油处理站工艺流程示意图井排分离器一次沉降罐二次沉降罐三次沉降罐净化油罐原油/原油换热器加热炉稳定塔塔底泵外输泵末站天然气处理站压缩机脱水泵

9、7、输油系统示意图接转站井排阀组外输油炼油厂油站来水原油集输系统浮渣浮油分离器一次沉降罐二次沉降罐加热炉电脱水器净化油罐一次除油罐污水处理系统注水系统原油库预脱水剂破乳剂一级气浮二级气浮注水泵过滤器聚合物驱泡沫驱复合驱等驱油体系5、油田开发地上地下（油藏、井筒、地面）总体流程框图 技术水平技术水平 指标名称指标名称河南油田河南油田平均水平平均水平胜利油田胜利油田平均水平平均水平国内平国内平均水平均水平国内国内先先进进水平水平 油气集输密闭率油气集输密闭率（% %）81%81%87.487.462.1100 油气损耗率油气损耗率（% %）0.230.230.460.460.9540.170.32

10、 原油稳定率原油稳定率（% %）46%48.959.88100 输油泵效率输油泵效率（% %）494950.150.154.965.4 加热炉效率加热炉效率（% %）76.576.583.9483.94758590 处理吨油燃油当量耗量处理吨油燃油当量耗量（kg/t）2.312.317.877.8717.96.38.3 处理吨油耗电量（处理吨油耗电量（kW.h/t）2.432.435.625.62 处理吨油药剂耗量处理吨油药剂耗量（ kg/t ）0.50.50.230.238 8、集输技术指标、集输技术指标一、概述一、概述目 录 一、概述一、概述 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 三、

11、油气水分离技术三、油气水分离技术 四、原油脱水工艺技术四、原油脱水工艺技术 五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 六、管线泄露与防盗检测技术六、管线泄露与防盗检测技术 七、油气集输节能技术七、油气集输节能技术二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识4、油井计量1、集输布站2、集输工艺6、增压站主要内容包括主要内容包括 7、接转站8、集中处理站或联合站3、密闭集输5、计量站 河南油田稀油双河、下二门、魏岗油田采用二级布站；稀油小断块油河南油田稀油双河、下二门、魏岗油田采用二级布站；稀油小断块油田及稠油油田采用三级布站方式。田及稠油油田采用三级布站方式。 中石化胜利油田以二级布站和三级布站

12、方式为主；西北局塔河油田等中石化胜利油田以二级布站和三级布站方式为主；西北局塔河油田等以三级布站方式为主。以三级布站方式为主。外输油三相分离器一次沉降罐二次沉降罐加热炉电脱水器净化油罐原油脱水站脱水泵油井油井计量站计量站接转站1、集输布站二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识1、集输布站 根据各区块的实际原油性持、油区范围，采用不同的原油集根据各区块的实际原油性持、油区范围，采用不同的原油集输布站方式，主要分为三种布站方式：输布站方式，主要分为三种布站方式： 一级半（或一级）布站、一级半（或一级）布站、 二级布站、二级布站、 三级布站。三级布站。（A

13、A）二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识1、集输布站（B B）主要特点：主要特点：适应条件：适应条件：二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识2、集输布站（B B）主要特点：主要特点：较差。较差。二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识（B B）三级布站）三级布站1、集输布站外输油三相分离器一次沉降罐二次沉降罐加热炉电脱水器净化油罐原油脱水站接转站脱水泵油井油井计量站油井计量站单管集油工艺单管集油工艺集集油油工工艺艺双管集油流程双管集油流程单管串接流程单管串接流程单管不加热单管不加热 单管加热单管加热 双管掺稀油流程双管掺稀油流程 双管掺液（活性水）流程双管掺液（活性水）流程 二、油气集输

14、基本知识二、油气集输基本知识2、集输工艺 油气集输工艺流程根据原油物性特点、集输半径，可分为以下几种：二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识2、集输工艺 油气集输工艺流程根据原油物性特点、集输半径，可分为单管、两管流程。（A A）单管集输流程）单管集输流程 四种四种二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识2、集输工艺（A A）单管集输流程）单管集输流程 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识3、集输工艺（A A）单管集输流程）单管集输流程 （2 2）井口不加热单管流程）井口不加热单管流程 适用于二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识2、集输工艺（B B）双管集输流程）双管集输流程 蒸汽伴

15、随双管流程蒸汽伴随双管流程掺液双管流程掺液双管流程 两种两种二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识2、集输工艺（B B）双管集输流程）双管集输流程 （1 1）蒸汽伴随双管流程）蒸汽伴随双管流程 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识2、集输工艺（B B）双管集输流程）双管集输流程 （2 2）掺液双管流程）掺液双管流程 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识3、密闭集输技术二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识3、密闭集输技术二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识3、密闭集输技术主要目的：测出单井产物中的原油、天然气、采出水的产量，为监测油藏开发动态提供依据。 主要计量方式：二、油气集

16、输基本知识二、油气集输基本知识4、油井计量方式 两大类两大类 集中计量集中计量 井口分散计量井口分散计量计量站集中计量计量站集中计量撬块集中计量撬块集中计量 井口示功图计量井口示功图计量井口流量计计量井口流量计计量 活塞式容积计量装置（可单井也可多井）计量技术液位计计量手动液位计量油装置双分离器往复交替式量油系统智能TM卡油气积算仪量油装置三相分离仪表计量两相分离仪表计计量在线不分离多相流量计量称重式油井计量质量流量计直接计量GPRS远程连续量油装置三容器气替液连续计量装置两相分离变压控制仪表计量装置无源控制多相计量系统柱状旋流式气-液分离器 从油田开发低含水初期的单管加热流程，逐步发展为高含

17、水期单管不加热混输流程；从开发初期油气比高、含水低采用的玻璃管液位量油到两相分离仪表计量、三相分离仪表计量、在线不分离多相流量计量等多种方式。二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识4、油井计量方式 优点：优点： 流程简单直观；流程简单直观； 对产量波动不大的油井，准确性较高。对产量波动不大的油井，准确性较高。不足：不足：对低产井、间歇出液井及产量波动较大的井，计量准确性低；对低产井、间歇出液井及产量波动较大的井，计量准确性低；以手动为主，劳动强度比较大；以手动为主，劳动强度比较大；对低伴生气井无法实现压液面操作。对低伴生气井无法实现压液面操作。单井产量液位计计量主要特点单井产量液位计计量主要

18、特点 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识4、油井计量方式 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 示功图法油井计量系统示功图法油井计量系统4、油井计量方式 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 示功图法油井计量系统示功图法油井计量系统4、油井计量方式 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 示功图法油井计量系统示功图法油井计量系统4、油井计量方式 分队计量模式：脱水站、具有分水功能的接转站采用三相分离计量，其它采用两相分离计量，采用三相分离计量原油计量误差控制在5%之下；其它计量方式原油计量误差控制在10%之下。 分队来液三相分离器天然气含水原油污水计量数据上传联合站分队计量流程

19、图 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识简单介绍分队计量技术质量流量计分队来液油气分离器储油罐含水原油外输泵天然气计量数据上传分队来液质量流量计质量流量计分队来液油气分离器储油罐含水原油外输泵天然气计量数据上传分队来液质量流量计接转站分队计量流程图 两相分离计量质量流量计外输计量 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识简单介绍分队计量技术二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识5、计量站 主要任务主要任务: 就是对油井单井产出液（油气水）进行计量和传输。就是对油井单井产出液（油气水）进行计量和传输。主要设施：主要设施： 主要设施有计量分离器、主要设施有计量分离器、阀门、流量计、加热器等。

20、阀门、流量计、加热器等。对于距离远的计量站配套降对于距离远的计量站配套降回压泵，稠油油田计量站还回压泵，稠油油田计量站还配套有提升泵。配套有提升泵。 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识（A A）自动选井计量自动选井计量系统系统5、计量站工艺流程工艺流程二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识（A A）自动选井计量自动选井计量系统系统5、计量站工作原理工作原理 该装置由多井分配阀组、油气分离计量系统、自动计量控制中心三该装置由多井分配阀组、油气分离计量系统、自动计量控制中心三个系统组成。装置系统包括圆型分配器、总线、切断阀（截止阀）、总个系统组成。装置系统包括圆型分配器、总线、切断阀（截止

21、阀）、总干线、分干线及单井油气计量装置、干线、分干线及单井油气计量装置、PLCPLC自动控制中心等构成。圆型分配自动控制中心等构成。圆型分配器设有总管、分管与旋转式中心分管。旋转中心分管旋转轴可将中心分器设有总管、分管与旋转式中心分管。旋转中心分管旋转轴可将中心分管与各分干线单独导通，使单井计量装置与单独分干线形成同一密闭通管与各分干线单独导通，使单井计量装置与单独分干线形成同一密闭通道，实现单井油气计量功能。单井计量一定时间后，道，实现单井油气计量功能。单井计量一定时间后，PLCPLC控制中心记录单控制中心记录单井瞬时流量与累计流量，完成单井计量。然后井瞬时流量与累计流量，完成单井计量。然后

22、PLCPLC发指令执行器自动转入发指令执行器自动转入下一口井进行油气计量。利用该系统与单井式油气计量器结合实现多井下一口井进行油气计量。利用该系统与单井式油气计量器结合实现多井式油气全自动计量及数据存储、远传、报警等功能。式油气全自动计量及数据存储、远传、报警等功能。使用条件使用条件 由于冬季该地区环境温度低，为方便单井计量，自动选井计量装置由于冬季该地区环境温度低，为方便单井计量，自动选井计量装置要求室内温度不低于要求室内温度不低于1010。二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识5、计量站（B B）双容积计量系统）双容积计量系统二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识（B B）双容积计量系

23、统）双容积计量系统5、计量站二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识（B B）双容积计量系统）双容积计量系统5、计量站二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识6、增压站阀组来油阀组来油加热炉加热炉气液分离器气液分离器除油器除油器外输泵外输泵原油去外输原油去外输加热炉加热炉 主要任务就是对各油井或各计量站来液（油气水）进行加热、增压输主要任务就是对各油井或各计量站来液（油气水）进行加热、增压输送至转油站或联合站。送至转油站或联合站。 主要设施有气液分离器、增压泵、加热炉、流量计、主要设施有气液分离器、增压泵、加热炉、流量计、工艺阀门及配套系统等。工艺阀门及配套系统等。二、油气集输基本知识二、油气

24、集输基本知识7、接转站 主要任务：对各计量站或串接集输干线来液（油气水）进主要任务：对各计量站或串接集输干线来液（油气水）进行分离、缓冲、加热、加压输送至集中处理站或联合站；行分离、缓冲、加热、加压输送至集中处理站或联合站； 主要设施有气液分离器、缓冲罐、提升泵、加热炉、流量主要设施有气液分离器、缓冲罐、提升泵、加热炉、流量计、工艺阀门，以及配套的供排水与消防、供配电、供热、控计、工艺阀门，以及配套的供排水与消防、供配电、供热、控制仪表、通信系统等。制仪表、通信系统等。 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识7、接转站喂水泵喂水泵注水阀组注水阀组去注水井组去注水井组注水泵注水泵M一体化污水一

25、体化污水处理装置处理装置注水罐注水罐连续流污水连续流污水处理装置处理装置提升泵提升泵缓冲水罐缓冲水罐阀组阀组加热炉加热炉分离器分离器除油器除油器事故罐事故罐压缩机压缩机外输泵外输泵分液罐分液罐原油去外输原油去外输燃料气去采油队燃料气去采油队放空去放散管放空去放散管凝液去污油回收凝液去污油回收进站阀组外输泵加热炉流量计外输压力缓冲罐油气分离器变频调速，控制排量油气分离器进站阀组外输泵加热炉流量计外输原油罐依托缓冲罐，控制排量二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识7、接转站二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 主要任务：对各接转站或计量站或串接集输干线来液（油主要任务：对各接转站或计量站或串

26、接集输干线来液（油气水）进行加热、气液分离、油气水三相分离、油水沉降分离、气水）进行加热、气液分离、油气水三相分离、油水沉降分离、缓冲储存、加热、加压、计量输送至原油储油库；缓冲储存、加热、加压、计量输送至原油储油库； 主要设施有气液分离器、三相分离器、沉降罐、缓冲储罐、主要设施有气液分离器、三相分离器、沉降罐、缓冲储罐、加热炉、提升泵、流量计、工艺阀门，以及配套的供排水与消加热炉、提升泵、流量计、工艺阀门，以及配套的供排水与消防、供配电、供热、控制仪表、通信系统等。防、供配电、供热、控制仪表、通信系统等。 8、集中处理站或联合站联合站原油脱水典型工艺 “十一五”大多数油田已进入高含水开发期，

27、为降低集输和处理过程中能耗，开展了分离器的改造，将传统的油气分离器更换为高效三相分离器，实现脱水站的预分水工艺，形成了四种典型的脱水工艺 。电化学压力脱水密闭流程 大罐热化学沉降+电化学脱水流程 掺稀油大罐热化学+电化学脱水流程 掺稀油大罐多级热化学沉降脱水流程轻、中质原油(0.916 g/cm3)重质原油(0.916 g/cm3)特超稠油 四种典型的脱水工艺二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站进站阀组三相分离器净化油罐加热炉污水去污水站分离缓冲罐电脱水器以商河四净站、广利联为代表轻质、中质原油采用的流程 ：电化学压力脱水密闭流程原油脱水处理工艺 二、油气集输基本知识

28、二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站 ：大罐热化学沉降+电化学脱水流程 孤岛脱水站为代表的重质原油采用的流程 提升泵进站阀组三相分离器缓冲罐一次沉降罐加热炉加热炉电脱水器净化油罐外输污水去污水站污水原油脱水处理工艺二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站： 大罐热化学沉降+电化学脱水工艺流程 进站阀组提升泵三相分离器缓冲罐一次沉降罐加热炉加热炉电脱水器净化油罐外输污 水 去 污 水站污水掺稀油 单家寺稠油首站为代表的稠油掺稀油采用的流程站原油脱水处理工艺 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站以陈庄油田、石油开发中心超稠油站为代表的超稠油掺稀

29、油流程 ：大罐多级沉降脱水工艺流程 提升泵进站阀组三相分离器二次沉降罐一次沉降罐加热炉加热炉净化油罐外输污水去污水站三次沉降罐掺稀油原油脱水处理工艺典型工艺 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站原油储存原油储存：将出矿原油盛装在常压油罐中，保持原油生产与销售的平衡。：将出矿原油盛装在常压油罐中，保持原油生产与销售的平衡。二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站输油、输气输油、输气：将出矿原油、天然气、液化石油气、轻质油经计量

30、后，：将出矿原油、天然气、液化石油气、轻质油经计量后，利用管道经过加压（泵或压缩机）或加热输送给用户。利用管道经过加压（泵或压缩机）或加热输送给用户。二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识8、集中处理站或联合站目 录 一、概述一、概述 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 三、油气水分离技术三、油气水分离技术 四、原油脱水工艺技术四、原油脱水工艺技术 五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 六、管线泄露与防盗检测技术六、管线泄露与防盗检测技术 七、油气集输节能技术七、油气集输节能技术油气水分离处理方法包括：（1）旋流（离心）分离）旋流（离心）分离（2）重力沉降分离）重力沉降分离（3

31、）机械处理）机械处理（4）化学破乳）化学破乳（5）加热处理）加热处理（6）电、磁聚结）电、磁聚结（7）超声波聚结）超声波聚结（8）管道破乳）管道破乳（9）混凝沉降等）混凝沉降等三、油气水分离技术三、油气水分离技术 油气分离的三种基本模式：一次分离、连续分离和多级分离。一次分离：一次分离：是指油气混合物的汽液两相一直在保持接触的条件下逐渐降是指油气混合物的汽液两相一直在保持接触的条件下逐渐降低压力，最后流入常压储罐，在罐中一下子把气液分开。低压力，最后流入常压储罐，在罐中一下子把气液分开。连续分离：连续分离：指随着油气混合物在管路中压力的降低，不断地将逸出的平指随着油气混合物在管路中压力的降低，

32、不断地将逸出的平衡气排出，直至压力降为常压，平衡气亦最终排除干净，剩下的液相进衡气排出，直至压力降为常压，平衡气亦最终排除干净，剩下的液相进入储罐。入储罐。多级分离多级分离：是指油气两相保持接触的条件下，压力降到某一数值时，把：是指油气两相保持接触的条件下，压力降到某一数值时，把降压过程中析出的气体排出，脱除气体的原油继续沿管路流动、原油中降压过程中析出的气体排出，脱除气体的原油继续沿管路流动、原油中析出的气体再排出，如此反复，直至系统的压力降为常压，产品进入储析出的气体再排出，如此反复，直至系统的压力降为常压，产品进入储罐为止。每排一次气，作为一级；排几次气，叫做几级分离。罐为止。每排一次气

33、，作为一级；排几次气，叫做几级分离。 三、油气水分离技术三、油气水分离技术在一台油气分离器与一台在一台油气分离器与一台储油罐连用时，通常就认储油罐连用时，通常就认为是两级分离。为是两级分离。当二台分离器相连当二台分离器相连, ,且在且在不同的压力下工作，再与不同的压力下工作，再与一台储油罐相连用时，就一台储油罐相连用时，就获得了三级分离过程。获得了三级分离过程。三、油气水分离技术三、油气水分离技术油气水油气水分离处分离处理装备理装备油气分离处理设备油气分离处理设备气体净化处理设备气体净化处理设备污水处理设备污水处理设备原油脱水设备原油脱水设备三、油气水分离技术三、油气水分离技术分离设备形式分离

34、设备形式 卧式分离器卧式分离器 立式分离器立式分离器 球型分离器球型分离器 三、油气水分离技术三、油气水分离技术油气分离设备的归类油气分离设备的归类 低压低压 中压中压 高压高压 按操作压力分类按操作压力分类 真空真空 生产分离器生产分离器按按用用途途分分类类 试井分离器试井分离器计量分离器计量分离器段塞流捕集器段塞流捕集器闪蒸捕集器闪蒸捕集器膨胀分离器膨胀分离器气体洗涤器气体洗涤器滤气器滤气器过滤分离器过滤分离器三、油气水分离技术三、油气水分离技术油气分离设备的归类油气分离设备的归类 离心式离心式 按按分分离离原原理理分分类类 重力式重力式 混合式混合式 三、油气水分离技术三、油气水分离技术

35、离心式分离器原理图离心式分离器原理图三、油气水分离技术三、油气水分离技术撞击、改变流向，改撞击、改变流向，改变流速变流速油气两相分离（气中除油）油气两相分离（气中除油） 三、油气水分离技术三、油气水分离技术目 录 一、概述一、概述 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 三、油气水分离技术三、油气水分离技术 四、原油脱水技术四、原油脱水技术 五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 六、管线泄露与防盗检测技术六、管线泄露与防盗检测技术 七、油气集输节能技术七、油气集输节能技术 1 1、原油脱水主要目标、原油脱水主要目标将乳化原油破乳、沉降、分离，使原油含水率符合出矿原油标准。将乳化原油破

36、乳、沉降、分离，使原油含水率符合出矿原油标准。 石蜡基石蜡基石蜡石蜡- -混合基混合基混合基混合基混合混合- -石蜡基石蜡基混合混合- -环烷基环烷基环烷基环烷基环烷环烷- -混合基混合基含水率（含水率（% %）0.50.51.01.02.02.0盐含量盐含量mg/lmg/l实测实测饱和蒸气压饱和蒸气压kpakpa在储存温度下低于油田当地大气压在储存温度下低于油田当地大气压四、原油脱水技术四、原油脱水技术 高效原油脱水技术采用旋流脱气、体内加热、水洗破乳、油高效原油脱水技术采用旋流脱气、体内加热、水洗破乳、油水界面控制等特殊技术。原油经一段三相分离处理后指标水界面控制等特殊技术。原油经一段三相

37、分离处理后指标: : 稀油稀油: : 净化原油含水净化原油含水0.50.5% % 污污水含油水含油 500500mg/l mg/l 稠油：稠油： 净化原油含水净化原油含水 1.01.0% % 污水含油污水含油10001000mg/lmg/l 我国稀油大多数油田我国稀油大多数油田 应用了这种高效原油脱应用了这种高效原油脱水技术。水技术。2 2、高效原油脱水技术、高效原油脱水技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术 三相分离器是采出液处理的关键设备，能够有效提高油、气、水的分离效率。四、原油脱水技术四、原油脱水技术 采用热源供给和化学沉降脱水一体化技术，是一种自采用热源供给和化学沉降脱水一体化技术，是

38、一种自带热源的多功能油气水分离器，并设置内、外胆分离室和带热源的多功能油气水分离器，并设置内、外胆分离室和折流板消除温度梯度的结构，进一步保证了油气水的分离折流板消除温度梯度的结构，进一步保证了油气水的分离质量，降低脱水温度；其效果相当于油气水分离器和加热质量，降低脱水温度；其效果相当于油气水分离器和加热炉二台设备的合一功能，占地少，投资省，能耗低。炉二台设备的合一功能，占地少，投资省，能耗低。 主要应用于东北局、大庆油田等高寒地区。主要应用于东北局、大庆油田等高寒地区。3、加热、加热-分离多功能一体化原油脱水技术分离多功能一体化原油脱水技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术 4 4、油气水砂四

39、相分离技术、油气水砂四相分离技术 油气水砂四相分离器是一种专门用来针对含砂原油，尤其是高含砂稠油脱水的新技术。该设备有以下四大特点： 一是对设备内流场进行了优化，获得稳定的分离流场。C ENatco游离水脱除器 优化结构模型流场 四、原油脱水技术四、原油脱水技术 二是对设备主要构件，如入口件、布液件、集液件、聚结件等进行了优化，采用了入口旋流预脱气、单向流道微孔压延波纹板整流、斜板聚结分离、出口隔板式溢流等关键新技术，提高了三相分离效果。 三是通过对设备内沉砂规律的研究，采用了槽式负压除砂技术，既有利于砂沉积于槽内，又能够对积砂进行多种方式排放，而不会对设备内流场造成大的影响。 4 4、油气水

40、砂四相分离技术、油气水砂四相分离技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术油气水砂四相分离器结构模型油气水砂四相分离器结构模型 4 4、油气水砂四相分离技术、油气水砂四相分离技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术油气水砂四相分离器结构模型油气水砂四相分离器结构模型 4 4、油气水砂四相分离技术、油气水砂四相分离技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术 四是应用了计算机集散控制技术（DCS），对四相分离器的温度、压力和液位等多个参数进行检测，并对压力和油水室液位进行了控制，使设备运行更加平稳。 4 4、油气水砂四相分离技术、油气水砂四相分离技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术 在河南油田稠联应用，使得高含砂

41、稠油一段脱水达到了原油含水3.0%，污水含油1000mg/L，实现了设备不停产除砂，大大简化了含砂稠油脱水、集输、处理流程，取得了很好的效果。 4 4、油气水砂四相分离技术、油气水砂四相分离技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术四、原油脱水技术5 5、沉降脱水罐结构、沉降脱水罐结构 四、原油脱水技术四、原油脱水技术5 5、沉降脱水罐结构、沉降脱水罐结构 目 录 一、概述一、概述 二、油气集输基本知识二、油气集输基本知识 三、油气水分离技术三、油气水分离技术 四、原油脱水工艺技术四、原油脱水工艺技术 五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 六、管线泄露与防盗检测技术六、管线泄

42、露与防盗检测技术 七、油气集输节能技术七、油气集输节能技术 土壤含盐量高、地下水位高、土壤电土壤含盐量高、地下水位高、土壤电阻率低阻率低，土壤腐蚀速率是大庆的，土壤腐蚀速率是大庆的8 8倍，倍，四川的四川的3 3倍左右倍左右加重管道加重管道内腐蚀内腐蚀 油田开发进入中后期，油田开发进入中后期，高矿化度和高矿化度和强腐蚀性的污水强腐蚀性的污水，以及较高流速泥砂，以及较高流速泥砂的冲刷的冲刷加重管道加重管道外腐蚀外腐蚀某油田现某油田现状状五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 强腐蚀区新建的钢管道： 36个月就开始腐蚀穿孔； 12年就报废重建。 初步统计，全油田金属管道因腐蚀造成的年更换率2

43、.5%，每年至少更换400多公里管线，因管线腐蚀更换，年少产原油1.6104吨，两项合计，每年损失6000万元。油水罐因腐蚀而发生破裂事故，造成巨大的经济损失。腐蚀危害五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术腐蚀危害 腐蚀伴随在油气采输流程中的各个环节。井下油管腐蚀开裂污水管线投产3个月腐蚀穿孔沉降罐6个月腐蚀穿孔埋地输油管道腐蚀泄漏五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术油气采输过程中的腐蚀危害 事故 伤亡火灾爆炸腐蚀穿孔开裂人为破坏 经济损失 环境污染 能源浪费 管道设备频繁更换、无效消耗腐蚀危害五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术内腐蚀由介质及工况条件联合作用引起 介质：

44、CO2、H2S、H2O、溶解氧、HCO3-、Cl-、矿化度、多相流、细菌。工况条件：温度、压力、流速。外腐蚀 土壤腐蚀、大气腐蚀、杂散电流腐蚀。施工质量，人为破坏主要腐蚀区域： 原油处理系统；污水处理系统。五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术混输及污水管道输送介质腐蚀性强 管道内防腐层缺陷处形成大阴极、小阳极的腐蚀电池，加速腐蚀穿孔 09年所检管道中，有96条管道的管体腐蚀是由内腐蚀引起的，占管道总数的65.3%，其中污水管线、注水管线发生内腐蚀的比例较高。（一）内腐蚀原因分析1、腐蚀现状五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 中石化胜利油田目前综合含水已达90%，日产污水811

45、04m3, 2万多公里的地面管线中原油集输、污水、注水管线占85%。注入水中，含油污水占90%以上，这样油田地面生产管线中的主要部分，基本是一个含油污水系统。（一）内腐蚀原因分析矿化度5000-70000mg/L，氯离子含量高含溶解氧、二氧化碳、硫化氢等腐蚀性气体大量的SRB、TGB、铁细菌以及泥沙高矿化度的水结垢趋势大油田采出水中的腐蚀影响因素2、腐蚀因素（1 1）污水水性）污水水性五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 由于稠油区块的开发，目由于稠油区块的开发，目前受前受“砂害砂害”影响的大部分影响的大部分是出砂严重的单井管线，联是出砂严重的单井管线，联合站、接转站的井排来油汇合站、

46、接转站的井排来油汇管，分离器的进出口及外输管，分离器的进出口及外输泵出口汇管。泵出口汇管。 项目项目单位单位平均含砂量平均含砂量胜利采油厂胜利采油厂0.745孤岛采油厂孤岛采油厂0.5 孤东采油厂孤东采油厂4 桩西采油厂桩西采油厂0.5 滨南采油厂滨南采油厂0.35 2、腐蚀因素（一）内腐蚀原因分析（2）流动流体的力学作用五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术（1）矿化度的影响 矿化度在含CO2的水中对腐蚀的影响出现极值现象，极值出现在矿化度为6104mg/L左右104（一）内腐蚀原因分析3、腐蚀机理五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术HCl多孔的铁的氢氧化物和CaCO3沉淀Cl

47、ClH2O+O2+4e OH钝化膜阴极O2 O2 O2O2 O2 O2ClFe2+ Fe2+FeCl2Cl ClFe2+Cl Fe2+Fe2+eeee蚀坑内浓缩的酸性溶液阳极（活化区）（2）氯离子的影响 实践中发现许多设备的点蚀多来自含Cl的介质引起的。当Cl与O2或氧化性金属离子（Fe3+）同存时，可加速点蚀的进行。（一）内腐蚀原因分析3、腐蚀机理（1）H2S溶于水发生电离生成 H+ + HS+ S2，H参与阴极反应。（2）H2S腐蚀的产物为FexSy(FeS，Fe2S3，Fe3S4)，它的电极电位比碳钢正，所以覆盖在碳钢表面的腐蚀产物，成为腐蚀电池的阴极。（3）H2S电离出的H，由于H2S

48、和HS的存在，不易结合成H2，而是向金属内部扩散在其缺陷处富集，H聚集后易形成H2，产生的压力不断增大，使钢材脆化开裂。这就是硫化物的应力开裂（SSC）。（3）H2S的影响（一）内腐蚀原因分析 采出水中的H2S，一方面来自油层及伴生气中，另一方面由于微生物的作用，尤其是硫酸盐还原菌（SRB）的代谢过程产生H2S 。3、腐蚀机理五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术产生硫化亚铁污染水质（一）内腐蚀原因分析硫化氢腐蚀的破坏类型均匀腐蚀和点蚀 主要表现为壁厚减薄、蚀坑，是硫化氢腐蚀过程阳极铁溶解的结果。在钢铁表面生成硫化铁腐蚀产物膜和钢铁组成电偶，使钢铁继续腐蚀。（3）H2S的影响3、腐蚀机理

49、五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 （1）CO2和H2S一样溶于水中，电离出H。 H与阳极反应生成的电子在阴极结合，成为阴极去极化剂，促使腐蚀加快； （2）腐蚀速度与CO2含量（分压）有关。溶液中CO2 的分压越大腐蚀越快； （3）H2S与CO2共存时，CO2促进H2S的腐蚀，腐蚀产物主要是FeS。当CO2与H2S分压之比大于500时，腐蚀才以CO2为主，腐蚀产物主要是Fe2(CO3)3。（4）CO2对腐蚀的影响 （一）内腐蚀原因分析3、腐蚀机理五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术FeS6OH3Fe(OH)26OH阳极阴极S2SO42- S2+4O8H 4O 4H20 硫酸盐

50、还原菌8H8e+8H2O 8OH 8H+2OH 6OH4Fe 4Fe2+ 8e8e（5）细菌（主要是SRB）的影响 在油田才出水中造成危害的细菌主要有硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌、铁细菌等。（一）内腐蚀原因分析3、腐蚀机理五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术（6）酸、碱度（pH）的影响 （一）内腐蚀原因分析pH值对腐蚀的影响主要是由于pH值影响金属表面上氧化膜的形成和溶解。3、腐蚀机理（7）温度的影响 温度几乎能提高所有化学反应的速度，另外温度高可加速溶质传质速度。（8）水中含油的影响 原油本身对碳钢几乎无腐蚀性。但分散在水中的油污、油与垢、油与泥沙等物粘附在构筑物表面，粘附物下部成

51、为氧浓差电池的阳极区而腐蚀。（9）水的流速及磨损的影响 介质的流速越快，腐蚀速度也越快，如介质中有固体颗粒，流动时的磨损，破坏了金属表面保护膜，使腐蚀加快。（油田采出水处理和回用过程中，流速一般为1.5m/s ）。（10）垢物的影响 油田采出水中常见的垢呈碳酸盐垢和硫酸盐垢，垢本身没有腐蚀性，但在系统中由于成垢复盖金属表面，易形成氧的浓差电池，易产生局部腐蚀。（一）内腐蚀原因分析3、腐蚀机理五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 胜利油田大部分地区位于胜利油田大部分地区位于渤海湾海滨平原渤海湾海滨平原，多为近代黄河冲击海相沉，多为近代黄河冲击海相沉积而成，属积而成，属滨海盐渍土壤滨海盐渍

52、土壤，土壤含盐以，土壤含盐以氯化物为主氯化物为主，氯离子含量最高可，氯离子含量最高可达达5225.5mg/l,5225.5mg/l,土壤电阻率低土壤电阻率低，一般都在，一般都在20.m20.m，地下水位高地下水位高，一般为，一般为1 13 3米。通过腐蚀试验站试片埋没测得的腐蚀速度，为大庆地区的米。通过腐蚀试验站试片埋没测得的腐蚀速度，为大庆地区的8 8倍，倍，四川的四川的3636倍。按土壤腐蚀性标准判断，倍。按土壤腐蚀性标准判断，胜利油田属极强腐蚀区胜利油田属极强腐蚀区。（二）外腐蚀原因分析1、腐蚀现状 管道的外防腐层因各种原因破损、老化后，防腐层破损管段管体长期、直接裸露在强腐蚀性环境中，

53、导致管道管体腐蚀。五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术腐蚀形貌及特征宏观分析 溶解氧垢下腐蚀温差腐蚀CO2腐蚀SRB腐蚀SSCHB（二）外腐蚀原因分析1、腐蚀现状五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术占压施工机械损伤盗油盗气人为破坏（二）外腐蚀原因分析（1 1）管线外防腐层老化破损）管线外防腐层老化破损-第三方破坏第三方破坏 2、腐蚀原因分析五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术弯头、三通、变径处外防质量差或无外防埋深浅，受紫外线及气候变化影响，引起老化（二）外腐蚀原因分析（1 1）管线外防腐层老化破损）管线外防腐层老化破损-施工

54、缺陷施工缺陷 2、腐蚀原因分析五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术（1 1）管线外防腐层老化破损）管线外防腐层老化破损-外防腐层选择不当外防腐层选择不当（二）外腐蚀原因分析2、腐蚀原因分析五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术 “重管线本体，轻管线防腐层”的观念 部分管线穿孔修复后，常常不同时修复外防腐层，最终导致防腐层破损的数量逐步增加，而管线的安全防护性能逐年下降。 （二）外腐蚀原因分析（1 1）管线外防腐层老化破损）管线外防腐层老化破损2、腐蚀原因分析五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术临盘SHS70-1站SHS14站混输管道 河口陈南陈34中压掺水管道 1144无

55、缝钢管预制成型壁厚不均匀导致管道大部分区段沿局部轴向原始壁厚较薄，成型偏差严重处壁厚最小值3mm。 防盗双层管（外层为低合金高强钢，内层为碳钢） ，外层管每隔0.5m存在一接缝，内层管局部穿孔后，内外层管形成电偶腐蚀，内层管作为阴极加速腐蚀。（二）外腐蚀原因分析（2）管线材质问题 2、腐蚀原因分析五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术清水、污水混注，引起管线严重腐蚀结垢温差腐蚀 焊条材质与母材材质的不匹配,引起焊缝附近的电偶腐蚀 。（二）外腐蚀原因分析2、腐蚀原因分析（3）施工或生产工艺不当 五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术弯头、变径、固定支座、三通处腐蚀穿孔频率高，这些部位

56、弯头、变径、固定支座、三通处腐蚀穿孔频率高，这些部位除易发生的应力腐蚀外，也正是防护最薄弱的部位。除易发生的应力腐蚀外，也正是防护最薄弱的部位。腐蚀主要腐蚀主要原因原因 高含砂高含砂 强腐蚀区强腐蚀区高含水高含水油田进入高含水期开发后，整个集输管网油田进入高含水期开发后，整个集输管网相当于一个高含油污水水网。集输管网的相当于一个高含油污水水网。集输管网的运行温度逐步上升，从而加剧了管道的腐运行温度逐步上升，从而加剧了管道的腐蚀。蚀。采出液含砂量增加，目前的含砂量是采出液含砂量增加，目前的含砂量是开发初期的十多倍，磨蚀比较严重。开发初期的十多倍，磨蚀比较严重。产出水的矿化度高，成垢离子含量高，易

57、形成垢下产出水的矿化度高，成垢离子含量高，易形成垢下腐蚀。污垢又为菌类的繁殖创造了条件，造成垢下腐蚀。污垢又为菌类的繁殖创造了条件，造成垢下细菌腐蚀严重。细菌腐蚀严重。 薄弱部位薄弱部位五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术外腐蚀控制：外腐蚀控制：防腐涂层阴极保护防腐涂层阴极保护 选材与材料优化：选材与材料优化： 药剂防腐药剂防腐 井下：固体缓蚀剂井下：固体缓蚀剂地面：缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂地面：缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂抗抗CO2腐蚀，多元复合驱腐蚀，多元复合驱表面处理：表面处理：涂、镀层，须严格控制内防质量。涂、镀层，须严格控制内防质量。 非金属：非金属：玻璃钢管、钢骨架复合管等，输送介

58、质腐蚀性较玻璃钢管、钢骨架复合管等，输送介质腐蚀性较强的低压集输管线。强的低压集输管线。 检测和监测技术检测和监测技术内腐蚀控制内腐蚀控制埋地管道定期腐蚀检测埋地管道定期腐蚀检测井下腐蚀速率在线监测井下腐蚀速率在线监测站场设施腐蚀速率在线监测站场设施腐蚀速率在线监测输气管线冷凝水在线监测输气管线冷凝水在线监测五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术腐蚀控制技术应用应用 涂料防腐工艺技术 镀层防腐工艺技术 玻璃钢管工艺技术 玻璃钢内衬防腐工艺技术 防腐液环空保护技术 套管阴极保护技术 油管固体防蚀剂应用技术腐蚀控制方面，腐蚀控制方面，主要应用推广主要应用推广了以下技术了以下技术 五、腐蚀与控

59、制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术管道外防腐层石油沥青聚乙烯/聚丙烯胶粘带环氧粉末FBE二层/三层PE硫化橡胶防腐层液体涂料防腐 泡沫夹克保温都已建立了相应的管道防腐涂敷作业线1、外防腐、外防腐腐蚀控制技术应用腐蚀控制技术应用（1 1）管道防腐涂层与包覆层。）管道防腐涂层与包覆层。在各种防腐技术中在各种防腐技术中 , ,涂料防腐蚀技术应用最涂料防腐蚀技术应用最广泛广泛 , , 涂料防腐是一种最简便、最有效、最经济的防腐蚀措施。涂料防腐是一种最简便、最有效、最经济的防腐蚀措施。五、腐蚀与控制工艺技术五、腐蚀与控制工艺技术（2 2）阴极保护技术）阴极保护技术 阴极保护技术是对长输管道和站内埋地管网以

60、及大型储罐设备最经济、有效阴极保护技术是对长输管道和站内埋地管网以及大型储罐设备最经济、有效的防护措施之一。的防护措施之一。胜利油田阴极保护工作开始于胜利油田阴极保护工作开始于19681968年，年，3030多年来，积累了丰多年来，积累了丰富的经验，设计有阴极保护的长输管道一百多条，约富的经验，设计有阴极保护的长输管道一百多条，约30003000余公里。对孤东余公里。对孤东1#1#联合站（联合站（1818座油水罐，座油水罐，1414公里管线）实施了区域性阴极保护，其技术水平与效公里管线）实施了区域性阴极保护，其技术水平与效果均达到国内先进水平。果均达到国内先进水平。1、外防腐、外防腐腐蚀控制技术应用腐蚀控制技