海上油气开采

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1、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

2、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

3、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

4、分别进行油、气处理。2．油气分离器油气分离器是油井液分离的机械设备。要求从油气分离器分离出来的油中不含气，气中不含油。分离器一般分为两相分离和三相分离两类。两相分离器是将混合物分为气体和液体；三相分离器是将含游离水的油气混合物分成油、气、水三相。按分离器外形可分为立式和卧式两种，油气在分离器中分离主要依靠重力沉降作用。油气混合物从分离器上部沿进口切向进入，并沿囫简旋转。在重力作用下，使油、气分离，气向上，油向下。由于离心力的作用，油沿器壁向下流，气集中在中心向上。在分离器上部装有油滴捕集器挡板，当气体经过捕集器挡板时，可除去夹带的雾状油

5、滴。分离出的气从上部出口流入输气管线，分离出的原油从下部出油阀流入输油管线。分离器的工作性能指标主要体现在对油、气分离的程度。如果需要油、气分离得十分彻底，可用不同压力进行多级分离。其工作原理和立式是一样的。以下对两者进行比较。①立式分离器液面容易控制；沙子等杂质易清除，可处理含沙的油气；液体重新雾化可能性小；占地面积小。缺点是制作费用高，维修与撬装困难。②在处理等量的原油时，卧式分离器所需要的直径小，耗钢材少，且具有可处理起泡原油、可撬装、易搬运、易维修的优点。缺点是占地面积大，清沙困难。3．计量分离器因为油气是混在一起采出来的，所以

6、要用油气分离器将油气分离以后再分别计量。我国油田都采用计量分离器进行计量。计量分离器和生产分离器工作原理完全一样，前者只是分离以后原油用玻璃管进行量油。除上述计量方法外，还可用涡轮流量计量油。天然气的计量一般是在计量分离器顶部出气管上设孔板流量计或波纹管压差计进行计量。（二）原油净化处理原油净化处理系指原油脱水、除沙和脱盐。1．原油脱水油井开采出来的原油一般含水，除有地层水外，还有因采油过程中注水增补地层能量使原油含水量加大，尤其是油田开发后期，原油含水量有时高达90％以上。水在油中存在的形式除大滴的游离状态外，还有“油包水”型乳化液，

7、即水以微小的球状悬浮在油中。乳化液的形成主要是在采油过程中，油水以很大的压力强行通过油嘴高速喷射而雾化，以及在输送过程中由于油泵及机械的强烈搅拌而形成的。原油含水的危害性很大，它不仅增加了储存、运输、炼制过程中的燃料消耗（因水随油温的升高要吸收热量）增加了储运成本，而且影响炼油厂的安全生产，增加管道与设备的腐蚀程度。因此必须对原油进行脱水处理，要求脱水后的原油含水量低于0．5％。（1）脱水的原理对于游离状态的水滴靠油、水重力差，采用静置沉降就可以分离出来，而油包水乳化状态的微小水滴就不易分离出来。对于乳化状态的水，油田广泛采用化学脱水法

8、、电脱水法和电化学联合脱水法来解决。①化学脱水工作原理　油和水本来是不相容的，也就是相互不溶解的，但由于微小雾状的小颗粒外面包了一层青胶质油膜，影响了水滴之间的接近，而以乳锴状态稳定地盛大油中。加化学处理剂