【文章內(nèi)容簡介】 過程 ， 主要包括油氣分離、油氣計量、原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等工藝。 以采油為中心的地面系統(tǒng)的工藝流程中包括井口，計量站，接轉(zhuǎn)站，聯(lián)合站，油庫，長輸管線等環(huán)節(jié)組成。油氣集輸及處理過程的流程框圖如圖 21所示。 聯(lián) 合 站接 轉(zhuǎn) 站接 轉(zhuǎn) 站配 水計 量計 量計 量計 量計 量氣天 然 氣液輕 油液 化 汽蒸 汽聯(lián) 合 站油 庫穩(wěn) 定 原 油輸 送用 戶 裝 車 、 船用 戶 裝 車 、 船長 輸 管 道注 水 井1 *2 *3 *4 *5 *6 *7 *蒸 汽 井 圖 21 油氣集輸及處理工藝過程 1. 生產(chǎn) 井： 將地下的油氣水舉 升到地面。常見的井有自噴井和人工舉升井兩種。自噴井是在油井開采初期，依靠油層自身具有的能量來開采。后者是依靠人工方法向地下補充能量，提升原油到地面 。 2. 計量站：油氣計量站主要由集油閥組 (俗稱總機關(guān) )和單井油氣計量分離器氣組成，在這里把數(shù)口油井生產(chǎn)的油氣產(chǎn)品集中在一起，輪流對各生產(chǎn)井的油氣水產(chǎn)量的油藏分析參數(shù)進行實時計量，一般是 8—12 口井設(shè)置一個計量站。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 3. 計量接轉(zhuǎn)站：有的油氣計量站因油壓較低，增加了緩沖罐和輸油泵等外輸設(shè)備，這種油氣小站叫計量接轉(zhuǎn)站，既進行油氣計量，還承擔(dān)原油接轉(zhuǎn)任務(wù)。初步對 氣液兩相進行分離。 4. 轉(zhuǎn)油站：轉(zhuǎn)油站是把數(shù)座計量 (接轉(zhuǎn) )站來油集中在一起，進行油氣分離、油氣計量、加熱沉降和油氣轉(zhuǎn)輸?shù)茸鳂I(yè)的中型油站，又叫集油站。有的轉(zhuǎn)油站還包括原油脫水作業(yè)，這種站叫脫水轉(zhuǎn)油站。 5. 聯(lián)合站：它是油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站的簡稱。主要包括油氣集中處理 (原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等 )、油田注水、污水處理、供變電和輔助生產(chǎn)設(shè)施等部分。匯集本塊油田各接轉(zhuǎn)站的油氣水來量，并進行計量。進一步進行油水分離，包括電脫水，天然氣處理，同時具有一定的原油存儲能力。 聯(lián)合站的 重要工藝環(huán)節(jié) 1. 原油脫水 從井中采出的原油一般都含有一定數(shù)量的水，而原油含水多了會給儲運造成浪費， 需要 增加設(shè)備，耗能 多 ；原油中的水多數(shù)含有鹽類，加速了設(shè)備、容器和管線的腐蝕；在石油煉制過程中，水和原油一起被加熱時，水會急速汽化膨脹，壓力上升，影響煉廠正常操作和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)l(fā)生爆炸。因此外輸原油前，需進行脫水，使含水量要求不超過 %。其中要用到破乳劑，破乳劑是一種表面活性物質(zhì)，它能使乳化狀的液體結(jié)構(gòu)破壞，以達到乳化液中各相分離開來的目的。原油破乳是指利用破乳劑的化學(xué)作用將乳化狀的油水混合液中油和 水分離開來，使之達到原油脫水的目的，以保證原油外輸含水標準。 2. 原油脫氣 通過油氣分離器和原油穩(wěn)定裝置把原油中的氣體態(tài)輕烴組分脫離出去的工藝過程叫原油脫氣。合格原油主要標準：國家規(guī)定在凈化后的原油中含水不能超過 %，含鹽不大于 50毫克 /升，每噸原油含氣不超過 1立方米。涉及到油氣分離器，油氣分離器是把油井生產(chǎn)出的原油和伴生天然氣分離開來的一種裝置。有時候分離器也作為油氣水以及泥沙等多相的分離、緩沖、計量之用。從外形分大體有三種形式，立式、臥式、球形。 3. 油氣計量 油氣計量是指對石油和天然氣流量的測定。主要分為油井產(chǎn)量計量和外輸流量計量兩種。油井產(chǎn)量計量是指對單井所生產(chǎn)的油量和生產(chǎn)氣量的測定，它是進行油井管理、掌握油層動態(tài)的關(guān)鍵資料數(shù)據(jù)。外輸計量是對石油和天然氣輸送流量的測定，它是輸出方和接收方進行油氣交接經(jīng)營管理的基本依據(jù)。 4. 油氣密閉集輸 在油氣集輸過程中，原油所經(jīng)過的整個系統(tǒng) (從井口經(jīng)管線到油罐等 )都是密閉的，即不與大氣接觸 ， 這種集輸工藝稱為油氣密閉集輸。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 靖邊采油廠八號 聯(lián)合站工藝流程描述 項目聯(lián)合站內(nèi)的具體工藝流程 靖邊采 油廠八號 聯(lián)合站的任務(wù)是對進站 油氣進行匯集、處理及外輸計量。來自計量站的油氣要 通過夾套管換熱器 加熱使原油脫水；來自 其它 聯(lián)合站的油氣直接通過熱交換器進行加熱脫水，來自其它管線的油氣首先經(jīng)過 三相 分離器進行油氣水三相的初步分離，然后將其送熱交換器進行加熱脫水 （其中要加破乳劑） 。完畢后， 下面是該項目聯(lián)合站內(nèi)的具體工藝流程，包括 卸油流程、原油脫水流程、排污流程、加藥流程、站內(nèi)掃線流程、共五 個流程。 1. 卸油 流程 自流 油罐車 卸油槽 零位罐 卸車泵 三相分離器 脫水沉降罐 2. 原油脫水 流程 11 口單井來油 計量分離器 油水計量 3z 接轉(zhuǎn)站來油 匯管 7z 計量站來油 （加破乳劑） 沉降罐 換熱器 三相分離器 儲油罐 裝車泵 汽車外運 3. 排污 流程 a. 三相、沉降罐污水 壓力排污管 污水除油罐 b. 大罐排污： 油罐車放底水 零位罐排污 沉降罐排污 儲油罐排污 污水池 4. 加藥 流程 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 一桶一泵 破乳劑 三相分離器出口油匯管 加藥裝置 破乳劑 井口來油匯管 5. 站內(nèi)掃線流程： 壓縮風(fēng) 閥組 三相分離器 換熱器 儲油罐 熱水 壓縮風(fēng) 泵房 儲油罐 熱水 零位罐 裝車管線 油罐車 靖邊采油廠八號 聯(lián)合站內(nèi)的主要工藝設(shè)備 靖邊采油廠八號 聯(lián)合站內(nèi)的主要工藝設(shè)備 見表 21。 表 21 設(shè)備配置表 編號 名稱及規(guī)格 單位 數(shù)量 1 三相分離器 ? 3000 9600 具 1 2 油泵 Q= m3 /h H=60m N= 臺 2 3 裝車泵 Q=50 m3 /h H=60m N= 臺 2 4 原油 沉降罐 700m3 座 1 5 原油儲罐 1000 m3 座 2 6 零位罐 30 m3 座 1 7 翻斗計量分離器 ? 600 具 1 8 換熱 器 9 夾套管換熱器 2 m3 臺 1 10 卸油槽 ? 800 臺 1 11 收油器 DN150 臺 1 12 加油罐 1 m3 具 1 13 計量泵 Q=0~36L/h 彈出壓力 臺 2 14 沉降罐界面調(diào)節(jié)器 臺 1 15 放水看窗 臺 2 16 污油缸 ? 380 臺 1 17 地上電子衡 50t 臺 1 18 齒輪油泵 Q= m3 /h H=145m 臺 1 19 加藥裝置 Ⅰ 套 1 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 靖邊采油廠八號聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要求 設(shè)計依據(jù) 延長股份有限責(zé)任公司靖邊采油廠《靖邊石油鉆 采公司鄭石灣 高低南山區(qū)塊 9萬噸年產(chǎn)能建設(shè)油氣集輸和注水系統(tǒng)施工圖委托書》。 2021年 9月 18日。 設(shè)計原則 1 按照總體規(guī)劃、分期實施原則，結(jié)合油田生產(chǎn)需要，合理確定建設(shè)規(guī)模。 2 嚴格執(zhí)行國家、行業(yè)現(xiàn)行的標準、規(guī)劃和規(guī)范。 3 優(yōu)化工藝參數(shù)，在滿足工藝要求的前提下，做到投資省、技術(shù)先進、安全實用。 4 做好油、氣、水各系統(tǒng)平衡，合理利用能量，保護環(huán)境。 遵循的主要設(shè)計規(guī)范 1 《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》 GB501832021 2 《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》 GB503502021 3 《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》 GB5023698 4 《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》 GB503512021 5 《石油天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工及驗收規(guī)范》 SY01022021 6 《油田油氣處理用鋼制壓力容器施工及驗收》 SY01031998 7 《閥門檢查及安裝規(guī)范》 SY01072021 設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 1 原油物性：參照長慶局 2 固點 12～ 19℃ 3 蠟量 ℅ ～ ℃ 4 質(zhì)瀝青 ℅ ～ ℅ 5 初餾點 18～ 76℃ 設(shè)計規(guī)模、功能及能力 1 設(shè)計規(guī)模： 根據(jù)延長油礦管理局靖邊采油廠提供的鄭石灣地區(qū)油田 20212020年開發(fā)指標預(yù)測，滿足油田開發(fā)設(shè)計所確定的生產(chǎn)能力，確定本油田的設(shè)計規(guī)模為： （ 2） 原油處理能力 1010 噸 /年，綜合含水 75℅ 。 （ 3） 原油儲存及外 輸規(guī)模 1010 噸 /年。 2 功能及能力 （ 1） 罐拉油卸車 設(shè)計卸油量： 250～ 300t/d，設(shè) 2個卸車位。卸車加熱，卸車位設(shè) DN25熱水頭，西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 對油溫低的卸罐車加熱，保證油自流進零位罐。零位罐內(nèi)設(shè)加熱盤管升溫至 25℃。 （ 2） 原油脫水：采用三相分離器及大罐熱化學(xué)沉降脫水工藝。 脫水溫度 50℃，加藥量根據(jù)生產(chǎn)實際情況確定。脫水沉降時間 24h。設(shè)一座700m3 沉降罐（在其檢修時，可由一座 1000 m3 儲油罐作沉降罐 ）。脫水加熱采用 70m2 換熱器兩臺，控制出口油溫 50℃。 （ 3） 原油外輸：油罐車拉油外輸，設(shè)裝車太一座。 （ 4） 儲存：儲罐容量 1000 m3 兩座，儲存時間 9天。 （ 5） 罐區(qū)預(yù)留 1000 m3油罐位置，以便擴容。 控制規(guī)范 1 站內(nèi)重要工藝參數(shù)檢測采用計算機控制系統(tǒng)，主要有： （ 1） 三相分離器的壓力指示； （ 2） 兩座儲油罐高低液位指示、報警、溫度變送、指示； （ 3） 計量閥組間接轉(zhuǎn)站來油管線壓力變送器和溫度變送器； （ 4） 原油 外輸（汽車拉油）電子衡計量讀數(shù)指示； 2 其余均為溫度、壓力、液位就地顯示儀表。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 3 靖邊采油廠八號聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng) 的設(shè)計 概述 上 一章我們分析了項目的工藝、設(shè)備的特點，擬定了聯(lián)合站的工藝流程，并且確定了系統(tǒng)的控制要求。本章我們進行聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的方案 討論 。根據(jù) 監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點、 控制要求和項目的實際情況，確定該油田聯(lián)合站控制 方案為 分布式智能模塊 控制與 PLC 相結(jié)合的控制系統(tǒng)的控制方案。 控制方案 的 設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計的核心，如果控制方 案設(shè)計不合理，則無論選用何種先進的儀表都不能發(fā)揮其作用。控制方案總體確定之后，選定一種 合適 的控制策略是達到最優(yōu)控制的一個重要環(huán)節(jié)。根據(jù)安全性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性三相要求，應(yīng)用過程控制理論對控制系統(tǒng)進行分析和綜合，最后采用適宜的技術(shù)手段加以實現(xiàn)。 控制方案討論 聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 根據(jù)過程控制集中維護、統(tǒng)一管理的基本模式，監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是一個多級的分布式計算機監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，一般可分為 三級，即監(jiān)控中心（ SC—Supervision Center）、監(jiān)控站（ SS—Supervision Station）、監(jiān)控單元（ SU—Supervision Unit）。 其中監(jiān)控中心和監(jiān)控站中監(jiān)控主機為 PC 機 或 工控機，監(jiān)控單元通常由現(xiàn)場儀表構(gòu)成。監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控中心和監(jiān)控站人員可以通過本地中心監(jiān)控主機，監(jiān)視其監(jiān)控范圍內(nèi)的所有被監(jiān)控對象的工作狀態(tài)、運行參數(shù)。同時監(jiān)控系統(tǒng)還提供生成規(guī)定的各種統(tǒng)計資料、圖表等功能。系統(tǒng)各組成部分的主要功能如下： 1. 監(jiān)控單元的功能 設(shè)備監(jiān)控單元直接與被控設(shè)備相連，主要完成 以下功能： （ 1） 周期性的實時采集被監(jiān)控設(shè)備的運行參數(shù)與工作狀態(tài)，并對其進行諸如存儲、顯示等方面的處理，并實時主動的向監(jiān)控站發(fā)送被監(jiān)控對象的狀態(tài) ； （ 2） 隨時接收和執(zhí)行