油气储运简介

油气储运工程简介•油气储运就是油和气的储存与运输。在石油工业内部，它是连接油气生产、加工、分配、销售诸环节的纽带。炼油厂和石化厂的油气储运终点分配油库（或配气站）的营销各转运枢纽的储存和装卸油气的长距离运输矿场油气集输及处理1234油气储运工程主要内容5油气储运工程的任务•把油井、气井产物高效、节能地处理成合格的天然气、原油、水和固体排放物。•调节油气田的生产。•把原油和天然气安全、经济地输送到各个炼油企业和用户。•实现国家的战略石油储备。•国家成品油和天然气销售系统的安全、高效运行。油气储运系统•油气储存与销售系统•管道输送系统•油气集输系统•油气集输系统：油井计量站联合站合格原油合格天然气达到排放或回注标准的水或砂气井气体处理设施压气站输气管道系统用户•管道输送系统首站中间站末站储存设施或用户管网•油气储存与销售系统炼油厂各级储备与分配库加油站汽车火车飞机轮船码头汽车火车轮船井口采油树出口原油和天然气外输油气集输1油气计量2集油、集气3油气水分离4原油脱水5原油稳定7天然气脱水10输油、输气一、油气集输工艺9液烃储存8天然气轻烃回收6原油储存油气集输就是油气的收集和运输。是指把各分散油井所生产的石油及其产品集中起来，经过必要的初加工处理，使之成为合格的原油和天然气，分别送往长距离输油管线的首站（或矿场原油库）或输气管线首站外输的全部工艺过程。典型的油气集输系统框图二、油田油气集输流程•油气收集流程----油井至联合站•油气处理流程----联合站内流程•油气输送流程----联合站至原油库•流程设计的基本原则：“适用、可靠、经济、高效、注重环保”1.油气集输流程分类（1）按转油和量油方式分：分井计量、分井转油：每口井都装有量油分离器，计量和油气分离在井场上进行，分离后的油气分别进入集油和集气管路输送。利用油井剩余能量输送，分离器压力必须比集油管线压力高且有相当的余量。集中计量、集中转油：一个区的油井计量和分离工作都集中在计量转油站，由一个生产分离器担任几口井的转油工作，把几口井的产物一起分离，一起计量，另用一个单井分离器轮流计量每一口井的油气产量。分井计量、集中转油：油井油气在井场计量后，油气再混入同一条管线混输到转油站。转油站把混和物进行油气分离。节约管线，但必须注意各井回压问题，否则油井间生产干扰特别严重。（2）按加热保温方式分：加热保温输送；热水（蒸汽）伴热保温输送；掺热介质输送；不加热输送；掺热油；掺热水；物理法：热处理、掺水法、掺入轻质油；化学法（3）按输送介质分：单管密闭混输流程：特点是油井产出的混和物从井口到分离器计量后，油气又重新混和，混输到转油站，转油站再将油气分离，分别外输，即分井计量、集中转油。油气分输流程（小站流程）：特点是油井产出的油气混和物从井口混输到计量站分别计量油气产量，经过油气分离分别将油气送到转油站和用户。（4）按集油管网形态：米字型管网集油流程、排状或环型管网集油流程、放射状管网集油流程。指整个油井串连在一条干线上,相当于单管密闭混输,单井计量、集中转油。优点：省钢材、省设备；缺点：适应性差；集中控制、自动化比较困难；井口复杂。相当于集中计量、集中转油的小站流程。优点：适应性强；后期调整方便；井场设备简单，便于集中控制，实现自动化。缺点：废钢材；投资大。实际上是排状、米状结合，相当于集中计量、集中转油。特点与米字形管网相同。（5）按油气集输系统布站级数：油井和原油库之间集输站场级数；•一级布站集油流程：只有集中处理站；•二级布站集油流程：计量站和集中处理站；•三级布站集油流程：计量站、接转站（增压）和集中处理站；（6）集输系统密闭程度：开式和密闭流程（7）按通往油井的管线数目：单管集油流程：井场设有加热保温设备，油井产物在井口加热后经一条管线输到集油站。双管集油流程：由站向井场供蒸汽，蒸汽管线和油井的出油管线并在一起，由蒸汽管给出油管内的油井产物加温，乏汽在井口排放，井站之间也是两条管线。三管集油流程：由站向井场泵送热水或热油，供热载体管线往返于井站间，并与出油管线并在一起，由热载体循环给油井产物加温，井站之间有三条管线。（8）目前通用的海上油气生产和集输系统流程：半海半陆式集输流程、全海式集输流程两种模式。半海半陆式集输流程：适用于离岸近的中型油田和油气产量大的大型油田。是由海上平台、海底管线和陆上终端构成等部分组成的。全海式集输流程：指油气的生产、集输、处理、储存均是在海上平台进行的，处理后的原油在海上直接装船外运，适合于远离岸边的中小型海上油田。目前适于我国某些油田的高效油气集输流程有不加热集输流程中压多级分离流程“无泵无罐”流程全密闭集输流程“一级半”流程适当提高集输压力，增加油气分离级数利用井口压力直接输至联合站油气从井口到外输站的处理和输送全过程不开口2.油气集输工艺流程（2）油田集油流程举例1）双管掺活性水流程2）二级布站油气集输流程3）单管环形集油流程4）稠油集输流程a.高温集油流程：单管加热集油流程和掺稀降粘流程。b.掺蒸汽集油流程5）气田集气流程•高压（10MPa）、中压（1.6—10MPa)、低压（1.6MPa）•两级降压•采气站：气液分离、计量、调压和脱除有害气体。（1）一次分离是油气混合物的油气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，在罐中一次把油气分开。（一）分离方式（2）连续分离是指气液混合物在管道中压力不断降低，并且不断将逸出的天然气排出，直到压力降为常压。该方法生产中无法使用。（3）多级分离：压力降到一定数值把气体排出，压力再降到一定数值，在把气体排出，如此反复。一个分离器和一个储罐为二级分离；二个分离器和一个储罐为三级分离。三、油气分离（二）分离器的类型和工作要求1、分离器类型（1）重力分离型：常用的为卧式和立式重力分离器。（2）碰撞聚结型：丝网聚结、波纹板聚结分离器。（3）旋流分离型：反向流、轴向流旋流分离器、紧凑型气液分离器。（4）旋转膨胀型。2．油气分离器的基本原理(1)重力沉降原理主要靠气液密度不同实现分离。但它只能除去100微米以上的液滴，保证不了分离效果，必须与其它分离方法配合。它主要适用于沉降段。(2)离心分离原理当液体改变流向时，密度较大的液滴具有较大的惯性，就会与器壁相撞，使液滴从气流中分离出来，这就是离心分离。它主要适用于初分离段。(3)碰撞分离原理气流遇上障碍改变流向和速度，使气体中的液滴不断在障碍面内聚集，由于液滴表面张力的作用形成油膜。气流在不断地接触，将气体中的细油滴聚集成大油滴，靠重力沉降下来。它主要适用于捕雾段。3．油田常用的分离器(1)立式分离器立式切向进口伞状结构分离器结构见图22。图22立式切向进口伞状结构分离器示意图1-水包；2-水包隔板；3-量油玻璃管；4-加水漏斗；5-气出口；6-安全阀；7-分离伞；8-油、气混合进口；9-挡油帽；10-筒体；11-油出口；12-支架立式二相分离器立式三相分离器优点：排污方便，占地面积小。立式分离器油、气分离的工作原理：当油气混合物沿着切线方向进入分离器后，立即沿着分离器壁旋转散开，油的相对密度大，被甩到分离器壁上而下滑，气的相对密度小则集中上升。部分液滴落在挡油帽上散开，油、气进一步分离，油沿挡油帽下滑，气上升。上升的气体经下层分离伞收集集中，从顶部开口处上升进入上层分离伞，沿上层分离伞面上升，这样一收一扩并几次改变流动方向，尤其在通过伞斜面过程中，使初分离出来的气体中携带的小油滴吸附在分离伞的斜面上，聚集成较大的油滴而下滑落入分离器的下部，然后经油出口排出分离器。而经两次分离脱出的比较纯净的天然气则从分离器顶部的气出口排出。油气分离器是在离心力作用、重力作用和油膜粘附作用三大作用下进行油气分离的，前两种力使油气分开，后一种是气体除油。（2）卧式油、气分离器卧式分离器与立式分离器相比具有处理量大的特点，因此，卧式分离器适用于高产井。卧式分离器具体结构如图23所示。图23卧式轴向进口分离器示意图1-油、气混合物进口；2-分离器壳体；3-隔板；4-分离箱；5-气出口；6-浮标；7-入孔盖；8-连杆机构；9-油阀；10-排污管卧式二相分离器卧式三相分离器优点：气液界面大；便于撬装卧式分离器的油、气分离原理是：当油气混合物从进口进入分离器后，喷到隔板上散开、因扩散作用使溶于油中的天然气分离出来。油靠自重下落从隔板下部弓形缺口通过，气体由隔板上半部的许多小孔通过进入分离器箱。携带有小油滴的天然气在分离箱内多次改变流动方向，小油滴被凝聚下落。分离器下部油经出油阀排出分离器，而经分离后比较纯净的天然气从气出口排出。波纹板型--vanepacks波纹板旋风分离器紧凑型气液分离器传统分离与分离新概念旋转膨胀型分离器（三）油气水三相分离器•液相停留时间5~30min4.油气分离器的工作原理包括以下几个部分：（1）初次分离部分：使进入分离器的油气混和物大体上分为以气相为主和以液相为主的两部分。（2）主要分离部分：依靠油滴和气体的密度差，使被气体携带的油滴从气体中沉淀出来。（3）除雾器：气体通过除雾器时，被气体携带的更小的油滴被除雾器所吸附，并逐渐积累成大油滴，依靠重力掉入分离器盛液部分。（4）液面、压力控制部分：盛液部分的液面控制是依靠液面控制机构把液面控制在一定的高度上，使液相携带的气泡逸出液面进入气相空间，并造成液面出口液封，以防止出油管窜气、输油泵抽空；压力控制是由安装在气体出口管线上的压力调节阀控制，使分离器在规定的压力下工作。分离器液面和压力必须进行有效的控制，这是保证分离器正常运行的必要条件。5.分离器的工艺设计原则(1)从气体中分出油滴•要求：油滴沉降至气液界面的时间小于气流把油滴带出分离器时间。•沉降时间主要与液滴直径有关，油滴直径为10~270µm。•由上述原则设计出分离器尺寸。(2)从原油中分出气泡•原油中气泡上升速度大于任一液面的下降速度。•不起泡原油停留时间1~3min，起泡原油停留时间5~20min。6、对分离器工作质量的要求•气液界面大、滞留时间长；油气混合物接近相平衡状态。•具有良好的机械分离效果，气中少带液，液中少带气。•同时满足气中除液和液中除气的要求；•不同气液比用液位调节器进行调节；•处理量大时多台并联工作。7、分离器总体设计要求四、原油净化原油净化的目的•油井产物：原油、天然气、水、盐、泥砂等。•原油含水的危害为：水增大了油井采出液的体积，降低了设备和管道的有效利用率增大了管道输送中的动力和热力消耗引起金属管道和设备的结垢与腐蚀对炼油加工过程产生影响原油脱水效果1原油脱水2降低原油含盐量3降低原油中的机械杂质原油中的水分游离水乳化水成游离状态，在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来。形成油水乳状液，很难用沉降法分离。“油包水”型乳状液“水包油”型乳状液原油脱水原油的脱水过程破乳沉降脱水处理的方法加热化学破乳电聚集重力沉降热化学脱水重力沉降脱水电化学脱水一段脱水二段脱水12344.原油脱水典型的脱水流程4.原油脱水原油乳状液•“油包水型乳状液W/O”：水以极微小颗粒分散在原油中，水是分散相（内相），油是连续相（外相）。•“水包油型乳状液O/W”：油以极小颗粒分散在水中，油是内相、水是外相。•形成条件为：剧烈混合、乳化剂（天然乳化剂）存在。原油脱水方法•脱游离水和脱乳化水，主要解决脱乳化水问题。•乳状液的破坏称破乳。•破乳过程：分散水滴相互靠近、碰撞、界面膜破裂、水滴合并、沉降分离。•原油脱水方法：注入化学破乳剂、重力沉降脱水、利用亲水表面使乳化水粗粒化脱水、电脱水等。（一）原油热化学脱水•将含水原油加热到一定温度，并在原油中加入适量的破乳剂。•目的：改变油水界面张力和乳状液类型，破坏乳状液稳定性，达到油水分离的目的。•化学破乳剂的破乳机理：（1）破乳剂能抵消乳化剂在油水界面的作用；（2）化学破乳剂具有更高的表面活性，能将原油中的乳化剂从油水界面顶替出来，而构成一个新的、易破裂的界面膜，这种膜在重力沉降或电场力作用下容易破裂，使油水分离；（3）破乳剂能使沥青等胶状物分散，从而将它们从油水界面上除去；（4）