第一届油气储运工程大赛-矿场油气处理与集输工艺设计

第一届

全国大学生油气储运工程设计大赛

方案设计书

项目名称矿场油气处理与集输工艺设计

赛题类型 G区块油气集输处理工程

负责人

联系电话

指导教师

所在学校兰州理工大学

完成日期 2016 年 6 月 12 日

全国大学生油气储运工程设计大赛组委会制

作品简介

对G区块地面工程进行了初步设计，初步确定了集油系统的布站方式以及站内工艺。联合站是油田地面集输系统中很重要的组成部分，是继油田勘探、油田开发和采油工程之后很重要的的生产阶段。它是对油井产物油、气、水集中进行综合净化处理，从而获得合格的原油、天然气、稳定轻烃、液化石油气和可回注的处理采出水的中心站。

联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻油回收、原油储存及向矿场油库输送、污水处理、净化污水回注地层、接收计量站、转油站输来的油气混合物、变配电、供热及消防等，一般建在集输系统压力允许的范围内。

站内原油的计量采用罗茨流量计。流量计前安装过滤器，过滤器前后安装有压力表，用来检测过滤器的工作情况。流量计出口端装有温度计，气体计量采用孔板流量计。

整个联合站以油气集输系统为中心，其他辅助系统互相结合，协调发展，使生产正常进行。

依据所给数据，将143口新油井进行了了布置，采用支状与环状相结合的布管方式，充分利用已有的资源，将资源进行整合，达到资源的最优化。依据该条件，对各个油井进行了布置，并完成了平面布置图。

联合站的液体处理量为27.44×104吨/年。分析该油田的各项特点及已知条件，对站内电脱水器、三相分离器进行了设计与选取；对缓冲罐、储罐、加热炉等设备进行了选型和校核，并进行了工艺计算确定管径及压力校核。依据规范进行了联合站平面布置，完成了联合站平面布置图及工艺流程图。

关键词：经济计算；联合站；工艺计算；工艺流程；平面布置

目录

第1章绪论 (1)

1.1 简介 (1)

1.2 联合站的概述 (1)

1.2.1 油气水混合物的生成 (1)

1.2.2 油、气、水的初步分离 (2)

1.2.3 原油脱水 (3)

1.2.4 原油稳定 (3)

1.2.5 轻烃回收 (4)

1.2.6 天然气脱水 (4)

1.2.7 酸性气体的净化 (5)

1.2.8 含油污水的净化 (5)

1.2.9 辅助生产系统 (5)

1.2.10 污水处理系统 (6)

1.3 油气集输系统任务 (7)

1.4 油气集输系统的工作内容 (7)

第2章联合站工程说明 (22)

2.1 油田环境概况 (22)

2.2 工程概述 (22)

2.2.1 联合站基本情况 (22)

2.2.2 管道基本情况 (23)

2.3 设计基础数据 (23)

2.3.1 物性参数 (23)

2.3.2 工艺设备操作参数 (23)

2.3.3 原始数据 (23)

2.4.1 站址选择与平面布置概述 (25)

2.4.2 工艺处理区 (27)

2.4.3 原油罐区 (28)

2.4.4 污水处理区 (28)

2.4.5 消防区 (28)

2.4.6 变配电区 (28)

2.4.7 行政管理区 (28)

2.4.8 土地利用及绿化 (28)

2.5 设备及管线的安装布置 (28)

2.6 联合站主要设备选型 (30)

2.7 工艺流程设计 (30)

2.8 联合站原油处理流程示意图 (30)

2.8.1 油气集输流程 (31)

2.8.2 原油处理系统 (33)

2.8.3 天然气处理系统 (34)

2.8.4 污水处理系统 (35)

2.9 原油脱水处理流程 (36)

2.9.1 工艺流程设计原则 (39)

2.9.2本站的工艺流程 (39)

2.10 管道的公路穿越 (40)

2.10.1 穿越方式的选择 (40)

2.10.2 无套管公路穿越的校核计算 (40)

第3章三相分离器结构设计及选型 (41)

3.1 三相分离器设备研究 (41)

3.2 三相分离器的主要设备 (44)

3.2.1 整流填料 (44)

3.2.2 聚结填料 (45)

3.2.3 聚结分离填料 (45)

3.2.4 捕雾器 (45)

3.2.5 降液管 (46)

3.3 三相分离器设计的理论基础 (47)

3.4 三相分离器的详细设计 (51)

3.4.1 油滴沉降速度计算 (51)

3.4.2三相分离器直径计算 (52)

3.4.3 分离器高度计算 (53)

3.4.4 捕雾器面积计算 (55)

3.4.5 三相分离器其他尺寸计算 (55)

第4章高频脉冲静电聚结器结构设计及选型 (41)

4.1 静电聚结器技术研究 (58)

4.1.1 静电聚结器选择研究 (59)

4.2 静电聚结理论研究 (60)

4.2.1 高频脉冲绝缘电极静电聚结器的优点 (60)

4.2.2 静电聚结机理 (61)

4.2.3 静电聚结影响因素 (62)

4.3 静电聚结器的结构设计 (68)

4.3.1 管径计算 (69)

4.3.2 静电聚结器外形尺寸计算 (72)

4.3.3 法兰设计 (76)

4.3.4 稳流板设计 (78)

4.4 电极的设计 (79)

4.5 电极的涂覆工艺 (82)

4.5.1 PVDF的喷涂成型工艺 (82)

4.5.2 涂层制备 (83)

4.5.3 电极固定 (84)

4.6 供电系统 (85)

4.6.1 电场类型 (85)

4.6.2 设备采用高频脉冲电场 (87)

4.6.3 供电设备 (88)

4.7 设备装配 (88)

第5章联合站工艺计算 (92)

5.1 相关流量的计算 (92)

5.1.1液相进站流量计算 (92)

5.1.2气相流量计算 (92)

5.2 原油物性计算 (93)

5.2.1 原油密度的计算 (93)

5.2.2原油粘度计算 (94)

5.2.3原油比热容的计算 (94)

5.3 缓冲罐的选取与校核 (95)

5.3.1 三相分离器到缓冲罐的管线选取与压降计算 (96)

5.4 加热炉的选取 (97)

5.5 储罐的选取 (98)

5.6 防火堤的计算 (99)

5.7 站内工艺管线的选取和压降计算 (100)

5.7.1游离气相的物性 (100)

5.7.2游离液相的物性 (101)

5.8 进站阀组到三相分离器管线选取及压降计算 (103)

5.8.1管径的选取 (103)

5.8.2水平压降的计算 (104)

5.9 三相分离器到缓冲罐的管线选取与压降计算 (107)

5.9.1 管径的选取 (107)

5.9.2 压降计算 (108)

5.10 缓冲罐到脱水泵之间的管线选取与压降计算 (110)

5.10.1 管径的选取 (110)

5.10.2 压降计算 (110)

5.11 脱水泵到加热炉的管线选取与压降计算 (112)

5.11.1 管径的选取 (112)

5.11.2 压降计算 (112)

5.12 加热炉到电脱水器管线的选取与压降计算 (113)

5.12.1 管径选取 (113)

5.12.2 压降计算 (114)

5.13 电脱水器到稳定塔之间的管线及压降计算 (116)

5.13.1 管径的选取 (116)

5.13.2 压降计算 (117)

5.14 储罐到外输泵管线的选取与压降计算 (118)

5.14.1 管径的选取 (118)

5.14.2 压降计算 (119)

5.15 外输泵到加热炉管线的选取与压降计算 (121)

5.15.1 管径的选取 (121)

5.15.2 压降计算 (121)

5.16 加热炉至外输计量管线的选取与压降计算 (122)

5.16.1 管径的选取 (122)

5.16.2 压降计算 (123)

第6章结论 (92)

参考文献 (127)

致谢 (131)

第1章绪论

1.1 简介

联合站是油田地面集输系统中很重要的组成部分，是继油田勘探、油田开发和采油工程之后很重要的的生产阶段。它是对油井产物油、气、水集中进行综合净化处理，从而获得合格的原油、天然气、稳定轻烃、液化石油气和可回注的处理采出水的中心站。

由于我国油田分布很广，每个油田所处的地理环境，社会环境不同，油藏性质，油田能量，开发部署，工艺条件，油井产品构成，原油物理性质，油气组分等都有很大差别。矿场油气集输根据客观条件采取适当的集输流程和工程措施。生产出符合国家需要的石油和天然气产品。

联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻油回收、原油储存及向矿场油库输送、污水处理、净化污水回注地层、接收计量站、转油站输来的油气混合物、变配电、供热及消防等，一般建在集输系统压力允许的范围内。为不影响开发井网以及油田中后期加密井网的布置与调整，应尽量建立在油田构造的边部。其位置应选在乡镇和居民区的最小频率风向的上风侧，并应避开窝风的地段。大型油气站场还应靠近公路、水源、电源选择，注意避开木材厂、弹药库等易燃易爆场所。

联合站将来自井口的原油、拌生天然气和其他产物、伴生天然气和其他产物，进行集中和必要的处理，初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头，合格的天然气则集中到输气管线的首站。联合站的设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，对它的要求是使其最大限度的满足油田开发和油气开采的要求，做到技术先进，经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合数量和质量的油田产品。

1.2 联合站的概述

1.2.1 油气水混合物的生成

集输流程的分散和集中程度主要表现在计量和分离两个环节上。设计油气集输流程一般要收集，研究以下几个基本条件：

（1）油气集收系统是构成总系统的分系统，因而集输流程设计过程应考虑油藏工程和采油工程的方案为前提在油气集输过程中收集和分析油藏面积，构造类型，油藏性质，油气储量，油气性质等必要的基础资料。对于油藏工程和采油工程提出设计方案和工艺措施给予充分的考虑，把构成油田生产的油藏工程，钻井

工程，试井工程，测井工程，采油工程，油气集输工程，相互联系，相互依赖，相互制约，相互作用为统一的整体，从而产生一种最佳的方案；

（2）按照集输流程配置集输系统的地面工程，因而油田所处的地理位置，气象条件，地形地物，水文和工程地质，地震烈度等自然条件，油田所处的工业基础，都将直接影响集输流程工程设计。故为了提高集输流程设计水平和使工程布局更加合理必须考虑自然环境和社会环境；

（3）就油田地面工程而言，集输系统与其他系统是主体工程于配套工程的关系；

（4）加强技术储备和技术情报的交流与消化。

在油田中，油气水混合物收集过程中，根据集输流程的分散和集中程度可分为：

a. 单井计量，单井分离；

b. 单井计量，集中分离；

c. 集中计量，集中分离。

收集过程对于高粘度、高凝原油要采取一定措施，是它能够在允许的压力下，安全的输送原油到联合站而不至于凝固而堵塞管道。

一个区域中若干井口产物经过计量后，输送到联合站进行集中处理。在集中收集过程中，对于高粘度、高凝点原油要采用一定措施，使它能够在允许的压力下安全的输送到联合站而不至于凝固在管线内。通常采用的方法有：加热保温；化学降粘、降凝法；物理降粘。

1.2.2 油、气、水的初步分离

在实际的生产过程中，井产物包括原油、气、水、砂、盐、泥浆等，为了便于处理，必须先对它们进行初步分离。可利用离心力、重力等机械方法，将井产物分离成气、液两相；并且在出砂的井中，还要除掉固体混合物。

在溶解气和重力驱动的油田开采时，易采用气液两相分离器；在水驱和注水开采时，还需将液相在进一步分离成游离水和含水原油，易采用三相分离器。

油气水的初步分离主要是在油气分离器或油气水三相分离器中进行，本联合站采用单级分离，对于不同的联合站，分离级数应根据各油田的具体情况而定。

三相分离器采用一级分离，各计量站来油进站后，经油气水三相分离器后，气体去天然气处理区，水去污水处理区，含有一定量水的油进入电脱水器、加热炉、稳定塔，得到稳定的原油，由外输泵提供能量，计量后外输。三相分离器设有伴热管线，压力由气体出口阀控制，它有加热油水混合物的能力，因水的热能不能充分利用，为节约能源应根据油田开采的情况，初期，油含水量少，加热温

度要高一些，后期含水量大，加热温度要低一些。

油和机械杂质、盐的分离一般与油水分离器同时进行，当含盐、含砂质量高时，有的要用热水冲洗和降粘后在沉降分离，连同水、机械杂质和盐一起脱离。

1.2.3 原油脱水

世界上大部分油田是利用注水驱动方式开采的，因而从油井产生出来的油气混合物之中经常含有大量水和泥沙等机械杂质，特别是到了油田的中后期含水量高达90%以上，泥沙含量多达1%~1.5%，必须对原油进行净化处理。原油中含水、盐、泥砂等杂质会给集输带来很麻烦。主要表现有：

1.增大了液流的体积流量，降低了管道的有效利用率，特别是在高含水的情况显得更为突出；

2.增加了管路输送过程中的动力消耗。由于输送量的增加，油水混合物密度增大，而且水还会以微粒水柱存在与原油中，这是原油粘度显著增大，泵效率降低，动力消耗急剧增大的原因；

3.增加了升温过程中的燃料消耗。原油在集输过程中为了满足工艺要求，常需对原油进行加热降粘，这样其中相当一部分热能白白的加热水而被浪费；

4.引起金属管路结垢和腐蚀。当水存在于原油中时，水和原油中的物质能和管线发生电化学反应，发生电化学腐蚀。

原油中所含的水分，有的在常温下用简单的沉降方法简短时间内就能从油中分出来，这类水称为游离水；有的则很难用沉降法从油中分离出来，这类水称为乳化水。它与原油的混合物成为乳化液，需用专门的办法才能脱除。

一般采取的脱水方法有：

1.化学破乳剂脱水。化学破乳剂是人工合成的表面活性物质。在原油乳状液中加少量破乳剂能收到显著的脱水效果；

2.井口加药与管道破乳；

3.重力沉降脱水；

4.利用离心力脱水；

5.利用亲水固体表面使乳化水粗粒化脱水；

6.电脱水。

对于重质含水原油，先采用化学沉降法脱水，再经过电脱水。对于乳化度角的高粘度，高含水原油应先破乳在进行沉降脱水。油和机械杂质，盐的分离一般与油水分离同时进行，当含盐，沙较高时，要用热水冲洗后再降粘分离。

1.2.4 原油稳定

在通常情况下，原油中含有甲烷，乙烷丁烷等气体。这些轻烃从油挥发出来

时会带走大量戊烷、己烷等组分造成原油大量的损失。为了降低油气集输过程中原油的蒸发损耗，一个有效的办法就是将原油中挥发性较强的轻烃脱除出来，使原油在常温常压下的蒸汽压低于环境压力，这就是原油的稳定。

原油稳定的目的主要有两点：

1.从原油中脱除C1~C4轻质组分经过回收加工作为石油和化工重要原料和工业民用洁净燃料；

2.集输过程蒸发带出大量重质组分，造成原油不稳定和资源的浪费。因此，原油稳定是节约能源和综合利用油气资源的重要措施之一。

原油稳定所采用的基本方法可有：闪蒸法（正压闪蒸，负压闪蒸，常压闪蒸法，冷热汽提闪蒸法），分馏法（精馏，提馏，分流和多级分馏法）等。

1.2.5 轻烃回收

原油集输各级分离过程和原油稳定过程中，经过回收加工得到石油的轻质组份是石油化工的重要原料，是工业民用的洁净燃料。石油工业的迅速发展和原油产量的不断增加为大量回收利用油中的轻质成份创造了条件，促进了轻烃回收技术的飞速发展。因此，轻烃回收将给国家创造更多的财富。

轻烃回收的主要目的有两个方面：

1.轻烃回收过程中，可以将原油中轻质组份C1-C4从原油中脱除出来，以免将油中重质组份从油中带出，造成能源浪费和环境污染；

2.在化工利用方面，从天然气中回收的轻烃已成为石油化学工业的重要原料。

由于轻烃回收的经济价值十分重要，自60年代以来，轻烃工艺技术得到快速发展。轻烃回收总的趋势是力求提高加工深度，合理利用油气资源。就回收工艺而言，基本上可以分为三种：

1.吸附法。利用固体吸附剂（如活性氧化铝或活性炭）对各种烃类的吸附容量不同，使天然气中各组分得以分离；

2.油吸收法。力用天然气在吸收油中溶解度不同，而是不同烃类得以分离；

3.冷凝分离法。冷凝分离法是利用原料气中各组分冷凝温度不同的特点，将沸点较高的烃类分离出来。

可以预言，从油气田中回收的轻烃今后将作为油田生产的一种重要产品提供给工业生产使用。油田起轻烃回收技术的直接冷冻法，发展为直接膨胀冷凝和冷凝法－膨胀法等多工艺方法，并注重深度加工，一起回收更多的轻烃产品。

1.2.6 天然气脱水

随原油一起产生的油田伴生气，一般都含有饱和的水蒸气。伴生气中存在水汽不仅减少了管线的输送能力和气体热值，而且当输送压力和环境条件变化时，

还可能引起水蒸汽从天然气中析出，形成液态水，冰或天然气固体水化物，从而增加管路压降，严重时甚至会堵塞管道。

天然气的饱和含水量随天然气压力升高或温度降低而降低。在一定温度和压力条件下，天然气中某些气体组分能和液态水形成化合物。水化物形成的条件是：

1.气体处于过饱和状态或以液态水的形式存在；

2.有足够高的压力和足够低的温度。

在上述条件下，气体压力波动或流向突变产生晶体就会促进产生水化物。

当然，水化物的临界形成温度时水化物可能是水化物形成的最高温度。高于临界温度，不管压力多大，也不会形成水化物。

3 利用它作为化工原料是会造成催化剂中毒。

1.2.7 酸性气体的净化

对于含有相当数量的酸气（硫化氢、二氧化碳）和有机硫化物的油田伴生气，在进入输气管网或进行轻烃回收之前，除了应进行脱水，调整水、烃露点外，还应脱除其中的酸性气体和有机硫化物。这些气体杂质存在天然气中，会增加天然气对金属的腐蚀，污染环境；当利用天然气作化工燃料时，还会使催化剂中毒，影响产品和中间产品的质量。

从天然气中脱除气体的方法很多，一般可分为干法和湿法两大类。干法又分为分子筛法和海棉铁法。湿法又分为化学吸附法、物理吸收法和直接氧化法三类。

1.2.8 含油污水的净化

原油经过沉降、脱水后放出来的水，还含有一定的原油、泥砂等物质，必须经过净化后才能回注或外排。从污水中回收污油，即节约能源又保护环境，经过处理后的污水一般回注地层，保持油层压力，提高油藏采收率。

含油污水的处理的常用方法是：重力沉降除油法、混凝沉降法、气体浮选法、斜板除油法和过滤除油法。

1.2.9 辅助生产系统

辅助生产系统包括给水排水系统，供热系统，变配电系统，通讯系统，自动化控制系统，采暖及通风系统，道路系统等。这些系统都是联合站的重要组成部分，是集输系统正常工作的保证。

（1）供电系统

为保证供电的可靠性，本站采用双电源双变压器的供电方式，站内设有1000KVA变压器2台，采用户内安装方式，站内设变配电室，电缆分路向各用电区供电。

（2）供热系统

站内设有锅炉房一座，主要用来满足采暖，保温，扫线等生产及生产需要，锅炉为站内提供热水和蒸汽。

（3）采暖通风系统

采暖是利用各种工艺带热体和废热作为采暖热媒的可能性。油泵房，脱水间可利用油品的散热量维持室内的温度，因此不需要采暖设施。化验室和办公室及值班室的采暖温度按16~18℃来设计。

通风要求和方式：原油泵房、脱水间、计量间采用自然通风，通过两面开窗，一面开门作为换气的主要途径。化验室、破乳剂室采用机械通风方式排除有害气体。有电子计算机的仪表间应采用空调。

（4）电通讯系统

采用无线和有线相结合的方式。调度间、各生产岗位值班室均装备电话一部。

（5）自动控制系统

为保证油气水处理密闭流程的正常运行，主要工艺过程采用自动控制调节检测。

（6）计量系统

站内原油的计量采用罗茨流量计。流量计前安装过滤器，过滤器前后安装有压力表，用来检测过滤器的工作情况。流量计出口端装有温度计，气体计量采用孔板流量计。

整个联合站以油气集输系统为中心，其他辅助系统互相结合，协调发展，使生产正常进行。

1.2.10 污水处理系统

油田污水主要包括原油脱水（又名油出水），钻井污水及其他类型的含油污水。油田污水的处理依据是油田生产，环境等原因，可以采用多种方法。

从污水中回收污油，即节约能源又保护环境，经过处理后的污水一般回注底层，保持油层压力、提高油藏采收率。此时应该对水中的悬浮物、油等物质的惰性指标进行严格的控制防止其破坏地层。如果作为蒸汽发生器或锅炉给水则要控制钙、镁等结垢离子。如处理后排放则更具当地环境要求将污水处理到排放标准。

现在我国污水处理工艺系统存在着许多问题，如：

1.污水处理过程中水质调节剂、絮凝剂、杀菌剂等处理剂的投加量大，污泥的产量高，增加了污水的处理难度；

2.管线设备的腐蚀严重；

3.药剂的投加量大，使生产成本增加，有时会低成本运行；

4.站内的药剂投入的操作及维修，及时实施的是设计思路的综合效益无法实现。这是水处理运行不高的原因之一；

5.我国许多油田污水处理系统自动化程度不高，手动操作多，人工劳动强度大而且比较笨重，不宜操作，生产效率低；

6.我国的水处理工艺、设备管理不能引进国际先进经验。

1.3 油气集输系统任务

油（气）田开发包括油藏工程、钻采工程及油（气）田地面工程。油藏工程研究待开发油田的油藏类型、预测储量和产能、确定油田的生产规模和开发方式；钻采工程研究钻井、完井工艺及油田开采工艺；地面工程包括油气集输与油气矿场加工、油田采出水处理、供排注水（注气、注汽、注聚）、供电、通讯、道路、消防等与油田生产密切相关的各个系统。在建设投资中，地面工程约占油田开发总投资的30%~40%，占气田投资的60%~70%。

油气集输系统的功能是：将分散在油田各处的油井产物加以收集；分离成原油、伴生天然气和采出水；进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品（原油、天然气、液化石油气和天然汽油）以及这些商品的储存和外输。同时油气集输系统还为油藏工程提供分析油藏动态的基础信息，如：各井油气水产量、气油比（101.325kPa、20o C下，天然气与原油产量之比，m3/ m3或m3/t）、气液比（天然气与所产液量之比，m3/ m3或m3/t）、井的油压（油管压力）和回压（井出油管线了起点压力）、井流温度等参数及随生产延续各种参数的变化情况等，是油藏工作者能加深对油藏的认识，适时调整油田开发设计和各油井的生产制度。因而油气集输系统不但将油井生产的原料集中、加工成油田产品，而且还为不断加深对油藏的认识、适时调整油藏开发设计方案、正确经济地开发油藏提供科学依据。

1.4 油气集输系统的工作内容

油井生产的产物，经集中并初步分离为油、气、水三种流体。含油污水经水处理后，由注水井回注地层，以保持地层的能量。

原油经脱盐降低盐含量后，进行稳定或拔顶稳定后的原油作为油田产品送往炼厂。

含H2S、CO2、H2O的酸性湿天然气进行初步脱水，以控制对设备和管道的腐蚀。然后，脱除H2S和CO2，使酸性天然气变为“甜”气。从脱除的H2S内回收硫磺，为制酸工业提供原料。CO2或回注地层、或出售、或放空。“甜”气需要进一步脱水，并和原油稳定单元来的拔顶气汇合，在烃液回收单元将气体内较重的烃类变成液体，这项工作称天然气凝液回收，或称轻烃回收。天然气凝液加工成液化石油气作为油田产品外销，或供石油化工厂做原料。稳定轻烃外销。

在凝液回收单元的不凝气，主要成分为C1和部分C2，经管道送往用户，或部分气体供给给液化天然气厂。液化后的天然气，可供石油化工厂做原料，或再汽化为用户提供调峰天然气。

油气集输的主要工作内容包括：

1.油井计量测出每口油井产物内原油、天然气、采出水的产量，作为分析油藏开发动态的依据。

2.集油将计量后的油井产物或油水混合物集中，通过管线输送至有关站场进行处理。

3.集气将油田内部一级油气分离器分出的天然气通过管线输送至气体处理厂进行净化和加工。

4.油气水分离将井流分离成原油、天然气、采出水。必要时，还需分离出井流中所含的固体杂质。

5.原油处理含水原油经破乳、沉降、分离，脱除游离水、乳化水和悬浮固体杂志，使商品原油含水率小于规定的质量标准。

6.原油稳定脱除原油内易挥发组分，是原油饱和蒸汽压等于或低于商品原油规定的标准。稳定过程中产生的呈气态的易挥发组分送气体处理厂回收凝液。

7.原油储存将符合商品原油标准的原油储存在矿场原油库中，以调节原油生产和销售间的不平衡。

8.天然气净化

净化包括脱除天然气中含有的饱和水和酸性气体。通过脱除饱和水，使气体在管线输送时不析出液态水，以满足商品天然气对水露点的要求。当酸性气体含量超过规定值时，需要脱除硫化氢、二氧化碳等酸性气体。

9.天然气凝液回收

油田伴生气中含有较多的、容易液化的丙烷和比丙烷中烃类，回收天然气中重烃组分凝析液，可满足商品天然气对烃露点的要求。加工天然气凝析液可获得各种轻烃产品，提高油田的经济效益。

10.凝液储存将轻烃产品储存在压力储罐中，以调节生产和销售的不平衡。

11.采出水处理

将分离后的油田采出水进行除油、除机械杂质、除氧、杀菌等处理，使处理后的水质符合回注油层或国家外排水质标准。

油田开发和建设是分阶段实施的。油田开发的面积和油井的数量会不断增加，因而油气集输系统也必须分期建设。同时已投产油区的生产又是动态的，随开采时间的延续，油井产物中含水率、携沙量会逐渐增高，采油量、汽油比逐年下降，原来的自喷井变为间歇自喷，油井的采油层系也可能发生调整，有的生产井可能

转换为注水井等，每期建设的适应期应为5~10年，在该期间内应以集输系统最少量的变化适应油田生产的动态变化。

图1.1 设计1

图1.2 设计2

经过计算，M1转油站完全可以接收143口新井的每日产液量。

1设计为支状，所有的产液量直接进入X1脱水站，如图1所示，此时使得所得管线距离较大，花费成本较高，而不经济；另一方面，对原有的M1转油站为进行充分的利用，降低利用效率，浪费资源。

2设计为图2所示，做转油站与脱水站之间距离的中垂线时，几乎所有油井位于该线右端，此时所得的距离之和最短，成本较低，并且也充分的利用了已有的设备，达到经济的整合。

图1.3 四种油井计量示意图

集油是收集、计量油井产物的过程。如图3所示，每口油井都有单独的出油管线把油井产物送往计量站，在计量站内轮流计量每口油井的油气产量，此后与其他油井产物汇合输往集中处理站；如图4所示，此为多井串联集油流程，若干口井共用一根出油管线，将井流送往集中处理站进行气液分离、原油脱水和稳定，由设在各井场上的计量分离器对油井产量进行连续计量。

计量站是对所管辖油区各油井油气水产量进行计量的场所，它对所获得的各井产量资料对认识油藏性质、分析油井和油藏的动态十分重要。

在此次设计中，将采用环状和支状，通过分析，将二者联合使用，将会有效减小至计量站的距离，使得油井井口油压和井底压力降低，提高油井的生产能力。如下图所示：

图1.4 矿区布置图

蓝色为平井；

带绿色边框的为后期停产的直斜井。

油田管网的布置需考虑油田各种油井的产量，油田开采后期停产的油井数目位置和管道铺设所遇到的地形地貌等因素。

根据大赛数据，本油田共有143口油井，从2020年开始将有67口直、斜油井停产，所以在布置管道线路和计量站时需充分考虑67口停产油井的位置。本项目油田管网计量站的建设，为节省投资降低投资费用，采用支装和环状管网相结合的方式进行计量站的布置和油井之间管网的连接。67口油井停产后为避免对其它产油井原油的输送造成影响和减少建设管段的长度，采用支状连接的方式。其它油井的连接根据计算最短管长和安全经济的因素采用环状或支状连接。

在油田开发区域有公路穿越，为降低管道铺设施工的难度、工作量和考虑到管道运行安全、经济性等因素，在设计管道时需考虑穿越点的位置和穿越公路管道的数目，经分析最终决定在5点即新123-108-斜96进行管道穿越时线路较短，油田穿越公路的管道数目为一条。

由于油田长22.3km宽16.3km面积较大，为解决管道建设成本油田油气集输的管段采用变径管进行铺设各管段的管径计算数据如下。由于管段越靠近转油站管径越大，价格也越高，所以需进行减少靠近转油站的管道长度，故在油井新123-122-斜86----转油站为末端管段。

由已知：进站温度40℃，密度340=829.190kg /m ρ，则

体积流：

o G

Q ρ= （2-1）

管径 d = 查手册可知，一般经济流速为1.5-2m/s ，取v=2m/s 。