海上油气集输工艺与设备.共111页
油气集输新技术、新工艺、新设备
第一部分油气混输技术一、多相流输送工艺在自然条件十分恶劣的沙漠油田和海洋油田开发建设过程中，油气集输系统的建设投资和运行管理费用要比常规的陆上油田开发高得多。
由于两相或多相混输，省去了一条管线，可节省开发工程投资和操作费用，另外还可使恶劣地域（或海域）内的油气田得到开发。
据预测，利用这种技术可使开发工程投资减少10~40%。
发达国家对这类油田已有采用长距离油气混输工艺技术的，并已取得了较好的经济效益（见表1）。
到目前为止，世界上的长距离混输管线已超过200条，其中大部分集中在北海、美国、澳大利亚、加勒比海，但这些混输管线多属于天然气－凝析液管道。
据报道北海Troll气田到Oseberg油田的混输管线长50Km，所输流体是未经处理的井流体，是油、气、水、砂等的混合物。
进入九十年代，随着我国海洋石油的开发，先后在渤海铺设了锦州20-2天然气/凝析液混输管线和东海平湖天然气/凝析液混输管线。
锦州20-2海底管道全长51km，水下部分约48.57km，采用12英寸管线，外敷5mm煤焦油瓷漆防腐层，50mm混凝土加重层。
管材为X52，立管区管材X56。
海管为开沟敷设，覆土高度2m以上，采用自然覆土法，只在离着陆点4km范围内采用局部覆土。
海管的最大水深为15.425m，每10个焊口设牺牲阳极一个，管道着陆点处有绝缘接头。
海管于92年5~10月施工，年底投产。
平均输气量为1.0×106m3 /d，凝析油为600m3/d，管道起点压力为6.0~6.5MPa，压降大约为1.0~1.3MPa。
平湖油气田位于东海大陆架西湖凹陷西斜坡，水深约87.5m。
处理过的天然气通过东海平湖凝析天然气管道从海上平台输送到陆上的油气处理场。
平湖油气田包括一座钻井采油平台及两条海底管线和陆上油气处理厂。
其中一条海管是长为386.14km，管子外径为355.6mm 的气管线，从平台至南汇嘴；另一条为长约305.8km，管子外径为254mm的油管线，从平台至岱山岛；陆上处理厂位于上海市的南汇嘴。
海上油气田油气集输工程
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
海上油气田油气集 输工程是海上油气 田开发的重要环节， 涉及油气的采集、 处理、输送等多个 环节。
工程需要克服海上 恶劣的气候条件、 复杂的地质条件等 困难，对工程技术 要求较高。
海上油气田油气集 输工程需要采用先 进的技术手段，如 自动化控制、远程 监控等，以提高生 产效率和安全性。
施工安全控制：加 强施工现场安全管 理，确保施工安全
4
海上油气田油气集 输工程的运行与维 护
运行管理
01
04
应急预案：制定应急预 案，应对突发事件，确 保油气田生产安全
03
定期维护保养：按照设 备维护保养计划，定期 对设备进行维护保养
02
监控设备运行：实时监 控设备运行情况，及时 发现和处理异常
海上油气田油 气集输工程
目录
01. 海上油气田油气集输工程的 概述
02. 海上油气田油气集输工程的 设计
03. 海上油气田油气集输工程的 施工
04. 海上油气田油气集输工程的 运行与维护
1
海上油气田油气 集输工程的概述
工程定义
海上油气田油气集输工程是指在海上油气田进行 油气收集、输送和处理的工程。
03
准备施工设备：采购、租赁、维护施工所 需的设备、工具和材料
04
培训施工人员：对施工人员进行技术、安 全等方面的培训，确保施工质量和安全
施工过程
1 前期准备：包括地质勘测、设计规划、设备采购等 2 海上施工：包括平台搭建、管道铺设、设备安装等 3 陆地施工：包括陆地管道铺设、设备安装、调试等 4 试运行：包括系统调试、压力测试、安全检查等 5 正式运行：包括日常维护、监控、优化等
第八章 海上油气集输
设计油井数量18口。拥有深水底部基础机
构设计和将其在近海任何位置竖立起来的先进
技术，它是第一座没有钢索、铰接安装在接近
海床的两个截面上的顺应式平台。
Petronius 顺应式平台 位于墨西哥湾Viosca Knoll Block 786，水深535m，开发成本为5.75亿美元。 2000年投入生产，日生产能力为6万桶原油 和1亿立方英尺天然气。
海上油气集输系统
在陆地上采石油，离不开一个个钻井架，在海 上钻井，也要有一个立脚点，这就是海上平台。
一个海上平台的造价非常高，最便宜也要几亿
元，所以，从经济效益考虑，一个大型油田最 多只能建立几个平台。在一个平台上向不同方 向，同时打出多口井。
第一节
海上油气生产和集输系统
一、海上油气生产和集输的特点
3．张力腿平台
世界上第一座张力腿平台Hutton TLP 1984年 安装在北海147m水深处，张力腿平台具有优 越的整体性能和较高的商业价值。
Jolliet 张力腿平台 1989 年 建 成 ， 位 于 墨 西 哥 湾 Green Canyon Block 184，水深524m。平台基础采 用桩基础形式，首次将张力腿锚固在平台立 柱外侧，使张力腿的安装过程大大简化。
滑轮），可以同时承受飓风及其引起的巨浪。
Brutus 张力腿平台
2001年建成，位于墨西哥湾Green Canyon
Block 158，水深910 m。平台高991 m（从海底到
钻探设备的定滑轮），可承受洋流、飓风及其引
起的巨浪。工程耗资预期低于7.5亿美元，拥有8 口油井，设计最大产量约为日产10万桶原油和1.5 亿立方英尺天然气，管线直径为20in。
SPAR平台（SPAR）
海上油气开采
海上油气集输工艺流程因为全海式油气集输系统可实现全部油气集输任务，本节就以全海式生产平台为例，介绍油气集输主要工艺流程及设备。
出油气集输生产包括油气水分离、原油处理、天然气处理、污水处理等主要生产项目。
一、油气计量及油气生产处理流程石油是碳氢化合物的混合物，在地层里油、气、水是共生的，又由于油气生成条件各异，因此各油田开采出的原油的组分是不同的。
此外，油中还含少量氧、磷、硫及沙粒等杂质。
油气生产处理的任务就是将油井液经过分离净化处理，能给用户提供合格的商品油气。
原油处理流程示意图。
由于各油田生产出来的油气组分和物性不同，生产处理流程也不完全相同，如我国海上生产的原油普遍不含硫和盐，因此就没有脱盐处理的环节。
有的油田生产的原油不含水，就没有脱水环节。
海上原油处理包括油气计量、油气分离、原油脱水及原油稳定几部分。
由于海上油田普遍采用注水增补能量的开采方法，因此原油脱水是原油处理的主要环节之一。
（一）油、气分离及油、气计量1．油、气分离原理及流程原油和天然气都是碳氢化合物。
天然气主要由甲烷和含碳小于5 个的烷烃类组成。
它们在常温、常压下是气态。
原油是由分子量较大的烷烃类组成，在常温下是液态。
在油层里由于高温、高压的作用，天然气溶解在原油中。
在原油生产和处理过程中，随着压力不断降低，天然气就不断从原油中分离出来，油、气就是根据这一物性原理进行分离的。
通过进行两次或多次平衡闪蒸，以达到最大限度地回收油气资源。
一般来说分高压力越高、级间压降越小，最终液体收率就越高；分高压力越低，则气体收率越高。
因此，确定分离工艺的压力和级数是取得气、液最大收率的关键因素。
从经济观点上看，一般认为分离级数以3～4 级为宜，最多可到5 级，超过5 级就没有经济效益了。
各油井生产的油井液汇集到管汇，通过管汇控制分别计量各口油井的油、气产量，计量后的油、气重新混合流到油气生产分离器，进行油、气、水的生产分离（图示为两级分离），分离后的油、气分别进行油、气处理。
海上油气田油气集输工程
施工安全
安全培训：对 施工人员进行 安全培训，提பைடு நூலகம்高安全意识
安全设施：配 备齐全的安全 设施，如救生 衣、安全帽等
安全操作：严 格按照操作规 程进行施工， 避免违规操作
安全检查：定 期进行安全检 查，确保施工 安全
海上油气田油气集输 工程的管理
工程管理模式
1
工程管理模式：采用 项目制管理，由项目 经理负责整个项目的
标准，确保工程质量
04
运行阶段：加强维护
管理，确保运行质量
谢谢
设计要点
01
安全可靠：设计应确保油气集输工 程的安全运行，防止事故发生。
02
经济合理：设计应考虑工程投资和 运行成本，实现经济效益最大化。
03
技术先进：设计应采用先进的技术 和设备，提高工程效率和可靠性。
04
环保节能：设计应注重环保和节能， 减少对环境的影响和能源消耗。
05
适应性强：设计应考虑海上油气田 油气集输工程的特殊环境，适应恶 劣的海洋气候和地质条件。
布置等 ● 详细设计：对设计方案进行细化，包括设备选型、管道布置、控制系统设计等 ● 施工图设计：根据详细设计方案，绘制施工图纸，包括设备布置图、管道布置图、控制系统图等 ● 施工安装：按照施工图纸进行施工安装，包括设备安装、管道安装、控制系统安装等 ● 调试运行：对油气集输工程进行调试运行，确保工程正常运行，满足设计要求 ● 竣工验收：对油气集输工程进行竣工验收，确保工程质量和性能满足设计要求 ● 运行维护：对油气集输工程进行运行维护，确保工程长期稳定运行
海洋环境复杂，工程难度大 技术进步，提高工程效率和安全性
工程目标
01
提高油气 田的采收 率
02
海上油气田油气集输工程
03
油气集输工程的 目的是将油气资 源高效、安全、 环保地输送到陆 地，供后续加工 利用。
04
油气集输工程需 要根据海上油气 田的具体情况， 进行定制化的设 计和施工。
海上油气田油气集输工程的特点
01
02
03
工作环境恶劣： 海上油气田油气 集输工程需要在 恶劣的海洋环境 中进行，如大风、 大浪、低温等。
设备更新与改造： 根据生产需要，对 设备进行更新和改 造，提高生产效率
故障处理：及时处 理设备故障，确保 生产安全
安全管理：制定安 全管理制度，确保 生产安全
应急预案
✓ 制定应急预案的目的： 确保海上油气田油气集 输工程的安全运行
✓ 应急预案的实施：定期 进行应急演练，提高应 急处置能力
✓ 应急预案的内容：包括应 急组织机构、应急响应程 序、应急处置措施等
信息化技术：数字 化油田、智能油田、 远程监控等
施工组织
施工队伍：专业 施工队伍，具备 丰富的海上油气 田施工经验
施工计划：制定 详细的施工计划， 包括施工进度、 质量控制、安全 措施等
施工设备：选用 先进的施工设备， 提高施工效率和 质量
施工环境：关注 施工环境，采取 必要的环境保护 措施，减少对海 洋环境的影响
演讲人
目录
01. 海上油气田油气集输工程的 概述
02. 海上油气田油气集输工程的 设计
03. 海上油气田油气集输工程的 施工
04. 海上油气田油气集输工程的 管理与维护
油气集输工程的定义
01
油气集输工程是 指将海上油气田 生产的油气进行 收集、处理、输 送和储存的工程。
02
油气集输工程包 括油气分离、计 量、净化、输送、 储存等环节。
海上油气田油气集输工程
油气集输工艺流程设计
储罐和管道设计
根据海上油气田的储量、产量、油品性质 和管道输送要求，确定合理的油气集输工 艺流程。
根据油品特性、管道输送要求和海洋环境 条件，设计储罐和管道的结构、材料、防 腐措施等。
平台和船舶设计
安全环保设计
根据海上油气田的地理位置、海洋环境条 件和运输需求，设计合适的平台和船舶用 于油气集输。
海上油气田的工程设施
油气处理设施
用于对采出的油气进行 分离、脱水、脱硫等处 理，以满足后续加工和
运输的要求。
储存设施
用于储存处理后的油气 ，包括油罐、储气罐等
。
输送设施
用于将处理后的油气输 送到陆地或运输船只上 ，包括输油管道、输气
管道等。
配套设施
包括供电、供热、供水 、污水处理等设施，以 满足海上油气田生产和
投产与运行
完成所有建设和调试工作后，进行投产运行 ，并进行必要的维护和管理。
工程建设的质量控制
严格遵守相关法律法规和标准
在工程建设过程中，遵守国家和行业的相关法律法规和标准，确保工 程质量符合要求。
强化施工过程管理
加强施工过程的管理和监督，确保各项施工工作按照设计要求和规范 进行，防止质量问ห้องสมุดไป่ตู้的发生。
合理利用海上油气资源， 提高采收率和资源利用率 ，降低能源消耗和浪费。
市场的需求与竞争
市场趋势
分析国际和国内海上油气市场的 趋势和需求，了解行业发展和竞
争格局。
技术合作
加强国际技术合作和交流，引进先 进技术和经验，提高海上油气田的 竞争力。
成本效益
优化海上油气田的生产成本和效益 ，提高经济效益和市场竞争力。
节能减排技术
海上油气集输工艺与设备
谢谢
海上油气集输工艺与设备
演讲人
目录
01. 海上油气集输工艺 02. 海上油气集输设备 03. 海上油气集输系统的优化 04. 海上油气集输技术的发展趋
势
海上油气集输工艺
油气分离技术
01
重力分离：利用油、气、水的 密度差异进行分离
03
过滤分离：利用过滤介质的孔 径差异进行分离
05
膜分离：利用膜材料的选择性 渗透性能进行分离
油气处理设备：油气储存设 用于处理油气 备：用于储 混合物，如脱 存处理后的
水、脱硫等 油气
01
03
05
02
04
06
油气输送泵： 用于将油气 混合物输送 至处理设备
油气计量设备：油气输送管道：
用于计量油气 用于将油气输
混合物的流量 送至陆上处理
和压力
设施
油气处理设备
油气分离器：用于分离油气混 合物中的油和水
投资成本
优化设备选型：选 择高效、节能、环
保的设备
优化控制策略：采 用先进的控制技术， 提高系统运行效率
优化维护策略：定 期检查、维护设备，
降低故障率
节能降耗措施
04
采用智能控制系统，
实现能源优化管理
03
加强设备维护与管
理，减少能耗
02
采用高效节能设备，
降低能耗
01
优化工艺流程，减
少能耗
提高系统效率
用大数据和人工智 能技术，优化生产
工艺和设备管理
智能控制系统：实 现远程监控和自动
2 调节，降低人工操
作成本
3
智能机器人：代替 人工进行危险作业， 提高作业安全性
绿色环保技术
油气集输工艺简介
油气集输工艺简介1. 概述油气集输工艺是指将油气田产出的原油、天然气等能源从井口输送至加工厂或储罐等目的地的过程。
在这个过程中，包括采集、处理、储存、输送等一系列工艺环节。
2. 油气采集油气采集是指将油气从产油井、气井等井口采集出来的过程。
这里主要涉及到以下几个环节：•注水/注气：注水/注气是为了维持井内压力，以提高采油采气效率。
注入的水或气体可以压制井底的水压，从而推动油气向井口流动。
•人工举升：对于一些老旧的油气井来说，常常需要通过人工举升的方式将油气采集出来。
这种方式主要依靠机械或电动驱动的杆/泵来提升井底的油气。
•电泵抽采：电泵抽采是一种常用的油气采集方式。
通过电动泵在井口提供一定压力，将油气由井底抽上来。
3. 油气处理油气处理是指将采集到的原油、天然气等进行处理，以去除其中的杂质和不纯物质，确保油气达到一定的质量标准。
油气处理的过程包括以下几个环节：•沉淀和过滤：通过沉淀和过滤的方式，将原油中的悬浮物和固体杂质去除。
•分离：采用物理或化学方法将油气中的水分、硫化物等有害物质分离出来。
这个过程中常常使用分离器、沉淀罐等设备。
•脱酸/脱硫：对于高硫原油或天然气来说，脱酸/脱硫是必要的工艺环节。
通过添加脱除剂，将原油或天然气中的硫化物去除。
4. 油气储存油气储存是指将处理后的原油、天然气等能源暂时存放在储罐、气罐等设备中，以备后续输送或利用。
这个过程中主要考虑以下几个因素：•储罐设计：储罐的设计需要考虑储存的油气类型、储存量、压力等因素。
根据不同的需要，可采用钢制、玻璃钢等材料进行储罐的建造。
•防火措施：储罐应采取防火措施，防止火灾事故的发生。
常见的防火措施包括安装防火灭火设备、划定防火区域、保持储罐周围的清洁等。
5. 油气输送油气输送是指将处理和储存后的油气从产油地或气田运送到加工厂、终端用户等目的地的过程。
常用的油气输送方式有以下几种：•管道输送：利用管道输送是一种常见的油气运输方式。
具有输送量大、输送距离远、安全可靠等优点。
海上油气集输工艺与设备
的蒸发损耗，需要进行原油稳定，海上油田原油稳定的方法采用级次别 离工艺，最多级数不超过三级。
2021/6/13
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海上油气集输的任务和生产 流程
处理合格的原油需要储存。储存的方法一般有两种：一是在平台建 原油储罐，另一种是在浮式生产储油轮的油舱中储存。一般情况下，海 上原油的储存周期为7～10天。
原油还需经缓冲罐或油罐暂时储存。缓冲罐比油罐容积小得多，因 此在平台上仅占不大的空间，经济上较为合理。但容积小就是缓冲量小， 如果外输采用通过管道将油泵送至岸上的方法，因管道工作稳定，对储 存量无严格要求，因此可使用缓冲罐。但假设是采用油轮来外输原油的 采油平台，因受气侯等因素干扰，油轮很可能不能按方案到达和开航， 为了保证不至于频繁关井和保持正常生产，必须有7—15天的平安储存 容积，就是说在海上必须有储存用油轮或油罐。
2021/6/13
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海上油气集输的任务和生产 流程
2.海上油气集输系统 海上油气田的集输系统要根据采油方式、油品性质以及
投资回收等问题进行确定。 〔1〕油气的开采和聚集
海上油气的开采方式与陆上根本相同，分为自喷和人工 举升两种。
目前国内海上常用人工举升方式为电潜泵采油。 由于电潜泵井需进行检泵作业，因此平台上需设置可移 动式修井机进行修井作业，或用自升式钻井船进行修井。
〔2〕满足平安生产的要求
由于海上采出的油气是易燃易爆的危险品，各种生产作 业频繁，发生事故的可能性很大。同时,受平台空间的限制， 油气处理设施、电气设施、人员住房可能集中在同一平台上， 因此对平台的平安生产提出了极为严格的要求。要保证操作 人员的平安、保证生产设备的正常运行和维护。