石油集輸

原油集輸就是把油井生產(chǎn)的油氣收集、輸送和處理成合格原油的過程。這一過程從油井井口開始，將油井生產(chǎn)出來的原油和伴生的天然氣產(chǎn)品，在油田上進(jìn)行集中和必要的處理或初加工。使之成為合格的原油后，再送往長距離輸油管線的首站外輸，或者送往礦場油庫經(jīng)其它運輸方式送到煉油廠或轉(zhuǎn)運碼頭;合格的天然氣集中到輸氣管線首站，再送往石油化工廠、液化氣廠或其他用戶。

概括地說油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶侵敢杂途疄槠瘘c，礦場原油庫或輸油、輸氣管線首站為終點的礦場業(yè)務(wù)。

一般油氣集輸系統(tǒng)包括:油井、計量站、接轉(zhuǎn)站、集中處理站，這叫三級布站。也有的是從計量站直接到集中處理站，這叫二級布站。集中處理、注水、污水處理及變電建在一起的叫做聯(lián)合站。

油井、計量站、集中處理站是收集油氣并對油氣進(jìn)行初步加工的主要場所，它們之間由油氣收集和輸送管線聯(lián)接。

采油井分兩種類型:即自噴井和機械采油井。

自噴井井口的設(shè)備一般有采油樹、清蠟設(shè)備(如:絞車、鋼絲、刮蠟片)、油嘴、水套加熱爐、油氣計量分離器等(井口房和值班房根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和社會因素考慮是否設(shè)置)。

機械采油井目前一般采用有深井泵(即管式泵)、水力活塞泵、電動潛油泵和射流泵四種采油方式。機械采油井場的工藝設(shè)備和輔助設(shè)備主要有:采油樹、油氣計量分離器、加熱和清蠟設(shè)備及采油機械。因為機械采油的方式不同，所以在井口的地面工程也就有所不同，水力活塞泵采油技術(shù)是現(xiàn)在比較先進(jìn)的機械采油方式，下面就此來談井口的工程建設(shè)內(nèi)容。

水力活塞泵采油是用高壓液體作為井下抽油泵動力的無桿抽油泵。主要用于比較深的井、叢式井、結(jié)蠟井、稠油井以及條件較復(fù)雜的油井。水力活塞泵抽油裝置，由地面泵組、井口裝置和管線系統(tǒng)、水套加熱爐、沉降罐和井下水力活塞泵機組等部分組成。

水力活塞泵一般用稀油作為動力液?？捎帽揪蜞従脑徒?jīng)分離器脫氣，再經(jīng)過水套加熱爐(或換熱器)加熱到60C左右，進(jìn)入沉降罐然后被吸入高壓三柱塞泵，加壓后的原油(動力液)，通過井口四通閥注入油管，推動井下水力活塞泵組液馬達(dá)上下往復(fù)運動，中間拉桿帶動抽油泵，抽出井內(nèi)的油。在井內(nèi)工作過的動力液和抽出的原油通過油管與套管的環(huán)形空間上升到地面，通過四通閥進(jìn)入油氣分離器。脫氣的油再回到沉降罐，沉降后一部分再進(jìn)入地面泵循環(huán)使用，另一部分進(jìn)入集油干線。

油田的集輸技術(shù)和建設(shè)，是據(jù)不同油田的地質(zhì)特點和原油性質(zhì)，不同的地理氣候環(huán)境，以及油田開發(fā)進(jìn)程的變化而選定、而變化的。例如，由于原油粘度大小、凝固點高低的不同，高寒與炎熱地區(qū)的差別，對原油的集輸技術(shù)就有很大的影響;又如，有的原油和天然氣中，因含硫化氫，需經(jīng)脫硫后才能儲存和輸送出去，這就要有相應(yīng)的脫硫技術(shù)和建設(shè);再如，當(dāng)油田開發(fā)進(jìn)入中、后期，油井中既有油、氣，又有大量的水，不僅要把油、氣分離開來，而且還要把水分離出來，把油、氣處理成合格的產(chǎn)品，把水也要處理干凈，以免污染環(huán)境……如此等等的眾多問題所涉及的眾多技術(shù)與工程建設(shè)，都是油田建設(shè)的主要內(nèi)容 。

用來接收、儲存和發(fā)放原油的場所叫原油庫。原油庫具有儲存油品單一、收發(fā)量大、周轉(zhuǎn)頻繁等特點，它是油田正常生產(chǎn)和原油外運(或外輸)的一個重要銜接部分。根據(jù)不同的原油外運方式，原油庫可分以下幾種。

鐵路外運原油庫

油庫內(nèi)建有專用鐵路線及有關(guān)裝油設(shè)備。如大慶油田在六十年代，其原油主要就是靠鐵路外運，油罐列車每天象長龍一樣，從油庫將原油源源不斷的運向全國有關(guān)煉油廠。

管線外輸原油庫

是利用管線將原油外輸?shù)礁饔糜蛦挝?。但是，利用管線外輸?shù)挠吞?，又不一定都有原油庫，如華北油田就沒有原油庫。華北的原油往北送往石樓，往南送往滄州和石家莊煉油廠都是用管線輸送。根據(jù)輸送距離和油量等因素，輸送管線途中還應(yīng)設(shè)有加熱和加壓站。

聯(lián)合外運原油庫

利用鐵路槽車和管線，將原油輸送給用油單位。如勝利油田的原油以前是管輸?shù)叫恋?，從辛店站又用鐵路槽車往外運，后來又建了東營至黃島的輸油管線來外輸原油。靠近?；蚪拥挠吞铮部煽紤]用船來將原油送給用油單位。另外對邊遠(yuǎn)的一些面積小、產(chǎn)油量少的油田，或者新建的油田還沒形成系統(tǒng)時，也可用汽車?yán)屯膺\。如二連的阿爾善油田，在開發(fā)初期即是以汽車來外運原油的。還有冀中油田的有些區(qū)塊，建設(shè)原則就是先建站、后建線，先拉油、后輸油。

原油庫一般由收油、儲存、發(fā)放設(shè)備及公用工程、生產(chǎn)和生活設(shè)施等部分組成。收油設(shè)備主要是指收油用的閥組。儲存原油的設(shè)備主要是儲罐。油田上的原油儲罐主要是立式園柱型金屬油罐。常用的有無力矩罐、拱頂罐和浮頂罐。從降低原油的蒸發(fā)損耗來看，浮頂罐比其它結(jié)構(gòu)形式的罐都優(yōu)越。發(fā)放設(shè)備是指將原油外運或外輸所需要的設(shè)備。采用鐵路外運時，需要建鐵路專用線、裝油鶴管、棧橋、裝油泵和計量設(shè)備等。采用管線外輸時，需要安裝外輸泵、外輸閥組、加熱設(shè)備和計量設(shè)備等。聯(lián)合外運(輸)油庫的發(fā)放設(shè)備，則是以上兩種油庫發(fā)放設(shè)備的綜合。在可能的條件下，應(yīng)充分利用地形高差來裝車，以節(jié)省能源。

油庫的公用工程與原油處理站的公用工程基本一致。要強調(diào)的是油庫的安全和消防。原油庫一旦發(fā)生火災(zāi)和爆炸，后果是不堪設(shè)想的。

集中處理站是油田油氣集輸流程的重要組成部分。它所承擔(dān)的任務(wù)、建設(shè)規(guī)模和在油田的建設(shè)位置，一般由總體規(guī)劃根據(jù)開發(fā)部門提供的資料綜合對比后確定。

集中處理站包括:油氣工藝系統(tǒng)、公用工程(供電、供排水、供熱、通訊、采暖、通風(fēng)、道路、土建等)、供注水、污水處理、消防、變電以及必要的生產(chǎn)設(shè)施。

集中處理站的主要設(shè)備有:分離器、含水油緩沖罐、脫水泵、脫水加熱爐、脫水器、原油緩沖罐、穩(wěn)定塔送料泵、穩(wěn)定塔、穩(wěn)定塔加熱爐、穩(wěn)定原油儲罐、外輸泵、流量計、污水緩沖罐、污水泵等。

站內(nèi)管線盡可能在地面以上架空(電纜、儀表線等可同架)，這樣既便于維修和管理，又不易腐蝕。站外管線盡可能沿路敷設(shè)，以便施工、維修和管理。

下面著重介紹原油脫水和原油穩(wěn)定:

原油脫水

所有的油田都要經(jīng)歷含水開發(fā)期的，特別是采油速度大和采取注水強化開發(fā)的油田，無水采油期一般都較短，油井見水早，原油含水率增長快。原油含水不僅增加了儲存、輸送、煉制過程中設(shè)備的負(fù)荷。而且增加了升溫時的燃料消耗，甚至因為水中含鹽等而引起設(shè)備和管道的結(jié)垢或腐蝕。因此，原油含水有百害無一利。但水在油田開發(fā)過程中，幾乎是原油的"永遠(yuǎn)伴生者"，尤其是在油田開發(fā)的中后期，油井不采水，也就沒有了油。所以原油脫水就成為油田開發(fā)過程中一個不可缺少的環(huán)節(jié)，一直受到人們的重視。

原油脫水工藝

多年的反復(fù)實踐，現(xiàn)在研究成功的多種原油脫水工藝技術(shù)有:

沉降分離脫水。這是利用水重油輕的原理，在原油通過一個特定的裝置時，使水下沉，油、水分開。這也是所有原油脫水的基本過程。

化學(xué)破乳脫水。即利用化學(xué)藥劑，使乳化狀態(tài)的油水實行分離?；瘜W(xué)破乳是原油脫水中普遍采用的一種破乳手段。

電破乳脫水。用于電破乳的高強度電場，有交流電，直流電、交一直流電和脈沖供電等數(shù)種。其基本原理是通過電離子的作用，促使油、水離子的分離。

潤濕聚結(jié)破乳。在原油脫水和原油穩(wěn)定過程中，加熱有利于原油粘度的降低和提高輕質(zhì)組份的揮發(fā)程度。這也就促使了油水分離。

原油脫水甚費能源，為了充分利用能源，原油脫水裝置與原油穩(wěn)定裝置一般都放在一起。為了節(jié)約能源，降低油氣揮發(fā)損耗，通過原油穩(wěn)定回收輕質(zhì)烴類，油田原油脫水工藝流程已趨向于"無罐密閉化"。無罐流程的顯著特點就是密閉程度高，油氣無揮發(fā)損耗。在流程密閉過程中，原油脫水工藝流程的密閉是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因為它的運行溫度較高，停留時間又長，油氣容易揮發(fā)損耗。據(jù)測定，若采用不密閉流程，脫水環(huán)節(jié)的油氣損耗約占總損耗的50%。

原油脫水設(shè)備則是脫水技術(shù)的體現(xiàn)，它在原油脫水過程中占有重要地位。一項脫水設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理與否，直接關(guān)系到脫水的效果、效率和原油的質(zhì)量，以及生產(chǎn)運行成本，進(jìn)而影響原油脫水生產(chǎn)的總經(jīng)濟(jì)效益。因此，人們結(jié)合油氣集輸與處理工藝流程逐漸走向"無罐化"，即不再使用儲罐式沉降分離設(shè)備，而較普遍地采用了耐壓沉降分離設(shè)備，研制了先進(jìn)的大型的脫水耐壓容器。電脫水器是至今效率最高，處理能力最強，依靠電場的作用對原油進(jìn)行脫水的先進(jìn)設(shè)備。電脫水器的形式有好多種，如:管道式、儲罐式、立式園筒形、球形等。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，經(jīng)過不斷地實踐與總結(jié)，趨向于大批采用臥式園筒形電脫水器。它的處理規(guī)模與生產(chǎn)質(zhì)量均已達(dá)到較高水平，每臺設(shè)備每小時的處理能力就能達(dá)到設(shè)備容積的好幾倍，凈化油含水率可降到0.03%以下。為了加快油田建設(shè)速度，提高脫水設(shè)備的施工予制化程度，將臥式電脫水器、油氣分離器、火筒加熱爐、沉降脫水器等四種設(shè)備有機的組合為一體，這種四合一設(shè)備，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且節(jié)約了大量的管線、閥門、動力設(shè)備，特別是油田規(guī)模多變的情況下，這種合一設(shè)備可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的需要增加或減少設(shè)置臺數(shù)，所以說它具有較大的機動靈活性。

原油穩(wěn)定

原油穩(wěn)定就是把油田上密閉集輸起來的原油經(jīng)過密閉處理，從原油中把輕質(zhì)烴類如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分離出來并加以回收利用。這樣，原油就相對的減少了揮發(fā)作用，也降低了蒸發(fā)造成的損耗，使之穩(wěn)定。原油穩(wěn)定是減少蒸發(fā)損耗的治本辦法。但是，經(jīng)過穩(wěn)定的原油在儲運中還需采取必要的措施，如:密閉輸送、浮頂罐儲存等。

原油穩(wěn)定具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，可以回收大量輕烴作化工原料，同時，可使原油安全儲運，并減少了對環(huán)境的污染。

原油穩(wěn)定的方法

很多，目前國內(nèi)外采用的大致有以下四種:

一是，負(fù)壓分離穩(wěn)定法。原油經(jīng)油氣分離和脫水之后，再進(jìn)入原油穩(wěn)定塔，在負(fù)壓條件下進(jìn)行一次閃蒸脫除揮發(fā)性輕烴，從而使原油達(dá)到穩(wěn)定。負(fù)壓分離穩(wěn)定法主要用于含輕烴較少的原油。

二是，加熱閃蒸穩(wěn)定法。這種穩(wěn)定方法是先把油氣分離和脫水后的原油加熱，然后在微正壓下閃蒸分離，使之達(dá)到閃蒸穩(wěn)定。

三是，分餾穩(wěn)定法。經(jīng)過油氣分離、脫水后的原油通過分餾塔，以不同的溫度，多次氣化、冷凝，使輕重組分分離。這個輕重組分分離的過程稱為分餾穩(wěn)定法。這種方法穩(wěn)定的原油質(zhì)量比其它幾種方法都好。此種穩(wěn)定方法主要適用于含輕烴較多的原油(每噸原油脫氣量達(dá)10立方米或更高時使用此法更好)。

四是，多級分離穩(wěn)定法。此穩(wěn)定法運用高壓下開采的油田。一般采用3~4級分離，最多分離級達(dá)6~7級。分離的級數(shù)多，投資就大。

穩(wěn)定方法的選擇是根據(jù)具體條件綜合考慮，需要時也可將兩種方法結(jié)合在一起使用。