油气集输工艺流程设计与优化

摘要：油气集输在油田生产中具有非常重要的作用，油井产出物是油气水的混合物，必须通过相应的集输处理，才可以得到品质较好的油气产品，因此，必须对油气集输工艺流程进行合理的设计和优化，提高油气集输的效率和质量，减少生产成本，不断提高油田企业的经济效益，促进油田企业的可持续发展。

关键词：油气集输；工艺流程；设计；优化

引言

油气集输工艺流程实际是对油气水进行分离和处理的过程，采用科学、合理、有效的技术措施，提高油气水分离的效率，降低油气的损耗量。在油田生产过程中，油气集输是其中的一个关键环节，有着非常重要的作用[1，2]。相比于其它工艺环节，油气集输涉及的范围较广，涉及的问题也比较多，油气集输工艺流程技术水平的高低，会对油田的开发效果产生直接影响。因此，必须设计最优化的油气集输工艺流程，合理开采油气资源，达到节能增效、降低生产成本的目标，从而提高油田企业的经济效益。

1 油气集输概述

油田集输是指油田油井生产的油气水混合物，通过单井管线输送到油气集输联合站，首先在联合站中通过相关仪器将气液进行分离；然后将分离之后的液体进行原油脱水处理，再将脱水处理之后的原油在联合站内进行稳定脱水，之后可以将原油输送到油库中进行暂时的存储，或者通过长输管道将原油输送至管道的首站。与此同时，还有以下几个处理流程：①去除脱水混合物中的污水和泥砂，并还需对污水进行相应的处理（去油、杂质、脱氧等），使其满足油田注水开发的要求，或者达到环保的有关标准进行对外排放；②通过气液分离之后获得的天然气，经过净化处理之后，再将其输送到轻烃回收装置中进行下一步的处理，最后获得的气体可以分成不同的石油产品，例如干气可以输送至长输管道的首站，轻质油等可以进行直接外销[1-3]。

2 油气集输设计原则

油气集输的整个工艺流程，会由于地下油气性质的差异，地质条件的限制，开采难度的不同等因素的影响，而在实际开采过程中，使用不同的油气集输方案。通常会综合考虑各种影响因素，而选用一种实用性强、经济效益大、风险小的设计流程。在设计油气集输工艺的过程中，应该遵守以下5点原则：

（1）使油气集输整个工艺流程，尽可能地保持封闭，避免油气在工艺流程中产生不必要的损失，从而提高油田企业生产的效率；

（2）充分利用油田中生产的油气资源，经过一系列的处理加工，使油气资源成为符合相关标准的合格产品；

（3）尽可能地利用油井中的流体压力，适当提高集输工艺流程中的运行压力，并将其控制在安全范围之内，逐步增大油气输出的半径，最大限度地减少中转环节，从而减少因中转环节较多而产生的油气损耗；

（4）有效利用油气集输系统中的热量，对油气集输工艺流程中的温度进行合理控制，减少集输工艺过程中的热量损耗；

（5）在相同或相似情况下，采用性能比较高，集输工艺及操作更为方便的流程，从而提高油气集输工艺流程的效率。

3 油气集输工艺流程的优化

3.1 密闭集输工艺流程的优化

引入可以对仪器和设备进行自动控制的系统，提高油气集输工艺流程的自动化水平，降低集输工作人员的作业强度，减少油气集输的生产成本，从而提高油田企业的经济效益。为了满足密闭集输工艺的要求，选择先进的集输仪器和设备，如使用三相分离器而不是油气分离器，实现油气水三相的分离，达到优化流程、节能增效的目的。

3.2 原油脱水流程的优化

在原油脱水过程中，会受到很多因素的影响，脱水的效果不但和原油的性质有关，也和脱水处理的技术水平关系密切。要想从根本上对原油脱水流程进行优化，提高其处理质量、效率以及安全性，就应该最大限度地减小油水分离过程的温度，即在温度不高时完成脱水目的，这种工艺流程可以有效节约能源，主要可以采取以下3种优化措施：①破乳剂的合理选择及应用；②单独处理落地原油；③优化脱水处理的流程。

3.3 天然气处理流程的优化

天然气处理是将气液分离之后的天然气经过相关处理，去除其中的液滴，一部分气体可以作为集输站内的加热炉燃料，一部分气体可以输送到天然气处理厂，进行下一步的净化处理，使其变成合格的产品进行外输。对天然气处理流程进行优化具有十分重要的作用，首先可以降低能源消耗，提升天然气产品的品质；其次，也可以提升轻烃回收效率，从而提升企业的产能和经济效益，主要可以采取以下3种优化措施：①脱酸脱硫工艺优化；②传输和末点分离处理优化；③清污冲砂工艺优化[3]。

3.4 含油污水处理流程优化

集输处理过程中产生的含油污水，其中含有很多污染物，包括原油、污染气体、悬浮污染物，导致含油污水具有很强的腐蚀性，而且结垢较快，极易引发油层堵塞等问题，因此，必须对其进行一定的处理，使得处理之后的水质达到有关要求，实现水资源的回收利用，不断提高油田产能。另外，还应该对含油污水处理流程进行一定的优化，主要可以采取以下3种优化措施：①含油污水处理技术措施的应用；②含油污水处理系统的优化；③含油污水处理新工艺技术措施的应用。

4 油气集输工艺流程的发展趋势

随着科技的快速发展，目前各大油田开始施行数字化油田的建设，各种管理方式和工艺技术不断出现，在油田的生产中得到广泛的应用，主要表现在以下3个方面：

（1）引入先进的监控仪器和设备，构建实时监控系统，对油气集输的工艺过程实现远程监控和管理，对其中的每一个环节都进行自动控制，对各种压力容器的重要参数加强控制，构建预警和报警的安全管理机制，尽可能地防止安全事故的发生，给油田企业的正常生产提供一定的保障。

（2）加大仪器和设备自动化研究的投入，对油田实际生产中的各项数据进行实时采集和分析，对油气集输中的工艺流程进行自动控制和管理，可以快速发现工艺中的一些安全隐患，及时采取有效的措施，防止发生油气泄漏的事故，不仅降低了企业的生产成本，而且提高油气集输的安全水平。

（3）引入现代化企业的有效管理手段，提高企业员工的工作效率，减小企业员工的工作强度，另外，还可以充分发挥人工智能的作用和优势，采油人工智能的方式对油气集输工艺流程进行设计和优化，不但可以节能增效，还可以降低安全风险，从而促进了油田企业的可持续发展。

5 结语

在油田开发的不同阶段，地下油气的特征不同，油田开发者应该密切注意油气特征的变化，根据油田的实际情况，设计不同的油气集输工艺流程，并且对其进行不断的调整和优化，应用一些现代化的技术方法，及时解决油气集输中的各种问题，提高油气集输的质量和效率，减少安全事故的发生概率，降低油气损耗和生产成本，提高油田生產效益，促进油田企业的可持续发展，从而为我国经济发展提供有力的支持。另外，国家有关部门应该加大非常规能源的投入力度，如太阳能、核能、风能等，逐步替代传统能源，使自己不受制于人，从而增强国家的综合国力。

参考文献

[1]白萍，张勇，胡忠太，等.油气集输工艺流程优化[J].化学工程与装备，2018（08）：127-128.

[2]王佳楠.油气集输系统生产运行参数模糊优化技术研究[D].东北石油大学，2017.

[3]路涛，赵梦苏，田云吉，等.浅析地面油气集输工艺技术[J].化学工程与装备，2017（05）：88-89.

作者简介：刘依泓（1992-），男，汉族，河南南阳人，本科，助理工程师，主要从事油气集输方面的工作。

（作者单位：辽河油田欢喜岭采油厂集输大队）