李景山 郑晓阳 黄河 李连江

摘要：高效节能的油气处理工艺流程，可在满足油气处理可靠性、实用性的前提下，达到降低投资，简化流程，优化运行的目的。当前随着部分油气藏的开发进入中后期及高含水期生产后，油气综合含水率逐年上升，普遍存在液量高、系统效率低、能耗大、采出液中含砂严重等问题，这样的情况导致油气处理脱水系统边界条件已原设计发生较大的变化，无法维持 正常生产，需要对相关工艺设备系统进行改造，以及调整优化工艺控制参数，达到安全高效生产的目的。针对这些情况，对集气站内设施和处理工艺进行了优化改造，通过不加热常温输送、干线端点加药、集气站油气密闭等工艺，解决了液量增加所带来油气集输处理困难的问题，以较少的投资和较小的基建工程量，取得了较好的经济效益。

关键词：集气处理站;油气处理;工艺技术

前言

对于集气站来说，解决好油气集输处理问题，使油气集输能保持较低的能耗和运行成本以获得更高的经济效益是集气站运行的主要目标。随着各个油气田油气开发进入中高含水阶段，如何在水量大幅增加的情况下解决好油气集输处理，并更好地完成油气水分离处理的任务非常关键，基于此，本文就集气站系统如何提高油气集输处理工艺技术水平并保持较低的能耗提出了一些建议。

1集气站油气集输处理工艺

油田产物是油气水三相的混合物，经过油气水的初步分 离，降低了混合物的含水率，之后，对原油和水进行彻底的分 离，将原油中的游离水和乳化水分离除去。分离获得的天然 气经过除油净化处理，计量后用于加热炉作为燃料进行燃烧， 剩余的天然气通过压缩机系统输送给天然气处理场所，实施 进一步的净化处理，获得的商品天然气外输。

分离出来的含油污水经过深度污水处理，除去其中的油 和悬浮颗粒，使其达到注入水的水质标准后，经过注水泵加压，输送至注水干线，经过配水间进入注水井，达到水驱的开发效率。油气水三相分离的工艺技术措施，主要依靠油气水的密度差异，利用重力沉降分离的原理，获得油气水三相的初 步分离结果。

为了提高原油破乳脱水的效果，应加强对破乳剂的研制， 选择高效的原油破乳剂，通过管道的热化学脱水和电化学脱 水技术措施，将原油中的乳化水脱除，促使外输原油的含水 达到标准的规定。对含油污水的处理工艺进行优化，设计含油污水的除油技术措施，通过气浮选等技术，将含油污水中的浮油分离出来，经过收油处理，使其作为油田产物的一部分，作为油田产量的补充。而含油污水中的悬浮颗粒，通过过滤设备的作用，选择最佳的过滤材料，保证悬浮颗粒的含量达标，对含油污水处理后的水质进行化验分析，达到水质标准后，

2中高含水期油气处理存在问题

中高含水期生产给油气处理带来两个问题：

（1）进液量大，含水率高;

（2）由于集输系统采用不加热生产，进液温度低，如处理不当，势必会增加原油处理设备和处理能耗。为此，必须对联合站油气处理工艺技术进行改造。

3集气处理站油气处理工艺技术改造

3.1油气密闭生产流程

为解决好中高含水期生产时大量低温高含水油气处理问题，关键是解决原油预脱水。改造中尽量利用站内原有的设备，简化工艺流程，降低油气损耗，实现无泵无罐密闭流程。即油区集油干线来液进联合站后，不加热直接进高效油气水三相分离器，将油、气、水初步离。污水去污水处理站，天然气去气体处理厂处理，原油进电脱水器进一步深度脱水，合格原油进负压稳定塔稳定后，增压外输 。

3.2新型高效的油气水三相分离器

油气水三相分离器是高含水生产期油气密闭工艺过程中重要的关键的设备之一，它的技 术指标直接影响到整个工艺过程能否平稳安全运行。在改造中，研制出了一种新型高效的油气水三相分离器，它能很好地满足高含水期油气水的分离要求。其处理能力是同等规格的分离器的4倍，分离后原油含水率低于10%，污水含油率低于500mg/L。

3.2.1结构及工作原理

油气水三相分离器主要由进料分离筒、捕雾器、布液板、防冲装置、稳流装置及油水室等组成。油气水混合物从切线进料口进入进料分离筒以后，利用离心力、重力及碰撞分离，脱出的气体经平衡管与沉降室脱出的气体混合，通过捕雾器后流出设备。油水混合物经导液管进入沉降室，分离出的原油翻过堰板进入油室排出，水经集水管进入水室后流出装置外，泥沙等污物由设备底部的人孔及排污孔排出。

3.2.2特点

（1）应用气液预分离技术，提高分离器的处理能力。

气液混合物在进料分离筒中将9O%以上的天然气预先分离出来，降低了分离器内的气相负荷，使分离器容积利用率由60%提高到90%，提高了设备的处理能力。

（2）设置防冲装置，延长设备寿命。

随着油气开发进入中高含水期后，随着产液量加大，采出的含砂量也增加，而采出液中含砂对设备造成了相当大的损害。为此专门设计了防冲装置。以其凹面迎着导液管口，从导液管口射入的混合物冲击它的表面时，流体的速度和运动方向突然改变，起到了转向器的作用，减小了动能，而且避免了流体直接冲刷筒体下部，防止了冲沙腐蚀穿孔，延长了设备的寿命，节约了成本。

（3）利用水位调节装置，保证设备平稳运行。

为了实现沉降室油水界面的调节，在水室集水管出口处安装了一个水位调节装置，这样就可以有效地抑制液量波动及其它干扰对油水分离过程的影响，保证了设备有一个稳定、良好的工作状态。

3.3变频节能技术的应用

随着油田含水率上升，产液量增加，产油量逐渐减少，许多油气处理站存在严重的泵 管 特性不匹配的情况，出现外输泵“大马拉小车”的现象。在一般情况下，就要根据管路特性要求，调节泵出口阀门，控制泵的排量，往往造成泵节流损失增大，降低了机泵的工作效率。而变频调速技术的应用有效地解决了这一难题。即通过控制变频调速器的输出频率（调频范围为 0～50Hz ），调节机泵的转速和排量，使机泵始终处于最佳工作状态，减少电机无用功损耗，达到节电的目的。一般情况下，节电率在40%～60% 左右。

3.4油气集输系统改造

3.4.1采用不加热常温输送工艺

隨着油气开发进入高含水期生产，总液量不断上升， 油水比增大、 井口出油温度升高， 完全有条件实现不加热常温输送。如果油气集输系统仍然采用加热输送，将大大增加集气站能耗，造成运行成本高，经济效益差。为此，在改造中去掉或停止了计量站的加热炉，实现不加热输送或季节性不加热输送，降低了集气处理站的生产运行费用，减少了能耗。

3.4.2集输干线端点加药

由集气处理站进站阀组处加药改为在集油干线端点，根据每条干线的不同液量、含水率、原油物性、气油比及干线的长短注入一定比例的破乳剂和缓蚀剂，使其在管道中充分混合后进入集气处理站，实现了管道破乳，有效地提高了破乳剂的作用，节省了大量的破乳剂，减缓了管道腐蚀率，同时保证了油气水分离质量， 也为污永处理系统的平稳运行创造了条件。

4.结束语

通过对油气集输处理工艺及工艺流程的研究，不断通过工艺技术优化提高油气集输处理的效率，满足油田油气集输生产的技术要求，获得最佳的油气的产量，满足油田生产的需要。在实际应用中要结合油田生产的实际状况，分析油井产物的组成，选择最优化的油气集输处理工艺流程，只有这样才能保证油气水的分离处理达到最佳的效果。

参考文献

[1]彭建群.分析油气集输系统优化设计的工艺发展[J]中国石油和化工标准与质量.2017，11（4）：115-117.