海上油气田油气集输工程.pptx
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1、2023/3/261 为为了了满满足足油油气气开开采采和和储储运运的的要要求求,将将分分散散的的油油井井产产物物,分分别别测测得得各各单单井井的的原原油油、天天然然气气和和采采出出水水的的产产量量值值后后,汇汇集集、处处理理成成出出矿矿原原油油、天天然然气气、液液化化石石油油气气及及天天然然汽汽油油,经经储储存存、计计量量后后输输送送给给用用户户的的油油田田生生产产过过程程称称为为油油气气集集输输过过程程。对对于于海海洋洋石石油油开开采采过过程程中中的的油油气气集集输输过过程程,主主要要是是在在海海上上平平台台将将海海底底开开采采出出来来的的原原油油和和天天然然气气,经经过过采采集集、初初步步
2、加加工工处理、短期储存,再经单点系泊等设施装船外运或经海底管道外输。处理、短期储存,再经单点系泊等设施装船外运或经海底管道外输。第1页/共108页2023/3/262海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程1.1.海上油气田生产的特点海上油气田生产的特点 海海上上油油气气田田的的生生产产就就是是将将海海底底油油(气气)藏藏中中的的原原油油或或天天然然气气开开采采出出来来,经经过过采采集集、油油气气水水初初步步分分离离与与加加工工,短短期期的的储储存存,装装船船运运输输或或经经海海管管外外输输的的过过程程。由由于于海海上上油油气气的的生生产产是是在在海海洋洋平平台台上上或或其其它
3、它海海上上生生产产设设施施上上进进行行,因因而而海海上上油油气的生产与集输,有其自身的特点。气的生产与集输,有其自身的特点。第2页/共108页2023/3/263(1 1)海上生产设施应适应恶劣的海况和海洋环境的要求)海上生产设施应适应恶劣的海况和海洋环境的要求 海海上上平平台台要要经经受受各各种种恶恶劣劣气气候候和和风风浪浪的的袭袭击击,经经受受海海水水的的腐腐蚀蚀,经经受受地地震震的的危危害害。为为了了确确保保海海洋洋平平台台的的安安全全和和可可靠靠地地工工作作,因因此此,对对海海上上生生产产设设施施的的设设计计和和建建造造提提出出了了严严格的要求。格的要求。海上油气集输的任务和生产海上油
4、气集输的任务和生产流程流程第3页/共108页2023/3/264(2 2)满足安全生产的要求)满足安全生产的要求 由由于于海海上上采采出出的的油油气气是是易易燃燃易易爆爆的的危危险险品品,各各种种生生产产作作业业频频繁繁,发发生生事事故故的的可可能能性性很很大大。同同时时,受受平平台台空空间间的的限限制制,油油气气处处理理设设施施、电电气气设设施施、人人员员住住房房可可能能集集中中在在同同一一平平台台上上,因因此此对对平平台台的的安安全全生生产产提提出出了了极极为为严严格格的的要要求求。要要保保证证操操作作人人员员的的安安全全、保保证证生生产产设设备备的的正正常常运运行行和和维维护。护。安安全
5、全系系统统包包括括:火火气气探探测测与与报报警警、紧紧急急关关断断、消消防防、救救生生与与逃逃生生。海上生产设施的安全系统以自动为主,手动为辅海上生产设施的安全系统以自动为主,手动为辅。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第4页/共108页2023/3/265(3 3)海上生产应满足海洋环境保护的要求)海上生产应满足海洋环境保护的要求油气生产过程对海洋的污染:油气生产过程对海洋的污染:一一是是:正正常常作作业业情情况况下下,油油田田生生产产污污水水以以及及其其它它污污水水的的排排放放;另另一一是是:各种海洋石油生产作业事故造成的原油泄漏。各种海洋石油生产作业事故造成的原油泄
6、漏。因因此此,海海上上油油气气生生产产设设施施应应设设置置污污水水处处理理设设备备,使使之之达达标标排排放放,还还应备有原油泄漏的处理设施。应备有原油泄漏的处理设施。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第5页/共108页2023/3/266(4 4)平台上的设备更紧凑、自动化程度更高)平台上的设备更紧凑、自动化程度更高 由由于于平平台台规规模模大大小小决决定定了了投投资资的的多多少少,因因此此要要求求平平台台上上的的设设备备尺尺寸寸要要小小,效效率率高高,布布局局要要紧紧凑凑。对对于于某某些些浮浮式式生生产产系系统统上上的的设设备备来来说说,还还要要考考虑虑船船体体的的摇摇
7、摆摆对对油油气气处处理理设设备备的的影影响响。另另外外,由由于于平平台台上上操操作作人人员员少少,因因而而要要求求设设备备的的自自动动化化程程度度高高,一一般般都都设设置置中中央央控控制制系系统统来来对对海海上上油气集输和公用设施运行进行集中监控。油气集输和公用设施运行进行集中监控。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第6页/共108页2023/3/267(5 5)要有可靠、完善的生产生活供应系统)要有可靠、完善的生产生活供应系统 海海上上生生产产设设施施远远离离陆陆地地,从从几几十十公公里里到到上上百百公公里里不不等等,因因此此必必须须建建立一套完善的供应系统以满足海上平
8、台的生产和生活需求。立一套完善的供应系统以满足海上平台的生产和生活需求。一一般般情情况况下下,陆陆上上要要建建立立对对海海上上设设施施的的供供应应基基地地,供供应应基基地地的的大大小小与海上生产设施的规模有关。与海上生产设施的规模有关。供供应应方方式式一一般般有有两两种种:一一是是供供应应船船向向海海上上平平台台提提供供供供给给;二二是是直直升升飞飞机机向平台运送物资和人员。向平台运送物资和人员。供供应应船船是是向向平平台台供供给给的的主主要要工工具具。供供应应船船向向平平台台提提供供生生产产作作业业用用物物资、生产生活用水、燃料油、备品备件以及操作人员等。资、生产生活用水、燃料油、备品备件以
9、及操作人员等。直直升升飞飞机机主主要要向向平平台台运运送送人人员员以以及及少少量量急急需需的的物物资资,并并向向平平台台人人员员提供紧急救助服务。提供紧急救助服务。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第7页/共108页2023/3/268 为为了了接接收收和和储储备备生生产产物物资资和和生生活活用用品品,海海上上生生产产设设施施要要配配备备以以下下相相关的设备和装置:关的设备和装置:起起吊吊物物资资和和人人员员用用的的吊吊机机、供供应应船船靠靠船船件件、供供直直升升机机起起降降用用的的停停机机坪、储备和输送燃料油和淡水的储罐和输送泵、储藏备品备件的库房等。坪、储备和输送燃料
10、油和淡水的储罐和输送泵、储藏备品备件的库房等。一一般般情情况况下下,海海上上生生产产辅辅助助设设施施应应有有7 71010天天的的自自持持能能力力,以以保保证证正正常的生产运行和人员生活。常的生产运行和人员生活。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第8页/共108页2023/3/269(6 6)独立的发电配电系统)独立的发电配电系统 海海上上生生活活设设施施的的电电气气系系统统不不同同于于陆陆上上油油田田所所采采用用的的电电网网供供电电方方式式,海上油田一般采用平台自发电集中供电的形式。海上油田一般采用平台自发电集中供电的形式。一一般般情情况况下下,海海上上平平台台利利用用
11、燃燃气气透透平平驱驱动动发发电电机机发发电电,并并通通过过配配电电盘盘将将电电源源送送到到各各个个用用电电场场所所,平平台台群群中中平平台台间间的的供供电电是是通通过过海海底底电电缆缆实实现的。现的。发发电电机机组组的的台台数数和和容容量量应应能能保保证证其其中中最最大大容容量量的的一一台台发发电电机机损损坏坏或或停止工作时,仍能保证对生产作业和生活用的电气设备供电。停止工作时,仍能保证对生产作业和生活用的电气设备供电。除除主主发发电电机机外外,有有些些平平台台还还设设置置备备用用发发电电机机组组,以以满满足足连连续续生生产产的的需要。需要。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程
12、流程第9页/共108页2023/3/2610 为为确确保保生生产产和和生生活活的的安安全全,平平台台上上设设有有独独立立的的应应急急电电源源,应应急急电电源源包括:应急发电机、蓄电池组和交流不间断电源(包括:应急发电机、蓄电池组和交流不间断电源(UPSUPS)。)。应应急急发发电电机机设设置置的的作作用用是是,当当主主发发电电机机出出现现故故障障或或发发生生应应急急关关断断时时,满足消防、应急照明等设备的需求。满足消防、应急照明等设备的需求。应应急急发发电电机机应应在在主主电电源源失失效效的的情情况况下下,确确保保 4 4 秒秒之之内内自自动动启启动动和和供电,供电时间为供电,供电时间为 18
13、 18 小时。小时。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第10页/共108页2023/3/2611(7 7)可靠的通讯系统是海上生产和安全的保证)可靠的通讯系统是海上生产和安全的保证 通通讯讯系系统统对对于于海海上上安安全全生生产产是是必必不不可可少少的的,它它的的主主要要任任务务是是在在油油田田生生产产过过程程中中,保保证证平平台台与与外外界界、平平台台与与平平台台之之间间以以及及平平台台内内部部能能够够进进行行有效地、可靠地通讯联系,使海上生产安全有效地运行。有效地、可靠地通讯联系,使海上生产安全有效地运行。同同时时,为为避避免免过过往往船船只只对对平平台台的的碰碰撞撞
14、,平平台台上上设设置置了了雾雾笛笛导导航航系系统统,当当海海上上有有雾雾时时,雾雾笛笛鸣鸣响响;当当夜夜晚晚降降临临时时,航航行行灯灯向向周周围围海海域域平平射射出出光光束,表示出平台的位置和大小。束,表示出平台的位置和大小。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第11页/共108页2023/3/26122.2.海上油气集输系统海上油气集输系统 海海上上油油气气田田的的集集输输系系统统要要根根据据采采油油方方式式、油油品品性性质质以以及及投投资资回回收收等等问题进行确定。问题进行确定。(1 1)油气的开采和汇集)油气的开采和汇集 海上油气的开采方式与陆上基本相同,分为自喷和人
15、工举升两种。海上油气的开采方式与陆上基本相同,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。目前国内海上常用人工举升方式为电潜泵采油。由由于于电电潜潜泵泵井井需需进进行行检检泵泵作作业业,因因此此平平台台上上需需设设置置可可移移动动式式修修井井机机进行修井作业,或用自升式钻井船进行修井。进行修井作业,或用自升式钻井船进行修井。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第12页/共108页2023/3/2613 采出的井液经采油树输送到管汇中,管汇分为生产管汇和测试管汇。采出的井液经采油树输送到管汇中,管汇分为生产管汇和测试管汇。测测试试管管汇汇分分别别将将每每
16、口口井井的的产产出出井井液液输输送送到到计计量量分分离离器器中中进进行行分分离离并并计量。计量。一一般般情情况况下下,在在计计量量分分离离器器中中进进行行气气液液两两相相分分离离,分分出出的的天天然然气气和和液液体体分分别别进进行行计计量量。液液相相采采用用油油水水分分析析仪仪测测量量含含水水率率,从从而而测测算算出出单单井井油气水产量。油气水产量。生生产产管管汇汇是是将将每每口口油油井井的的液液体体汇汇集集起起来来,并并输输送送到到油油气气分分离离系系统统中中去。去。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第13页/共108页2023/3/2614(2 2)油气处理系统)油气
17、处理系统 从从生生产产管管汇汇汇汇集集的的井井液液输输送送至至三三相相分分离离器器中中,三三相相分分离离器器将将油油、气气、水进行初步分离。水进行初步分离。分分离离出出的的原原油油因因还还含含有有乳乳化化水水,往往往往需需要要进进入入电电脱脱水水器器进进一一步步破破乳乳、脱水,才能使处理后的原油达到合格的外输要求。脱水,才能使处理后的原油达到合格的外输要求。分分离离出出的的原原油油如如果果含含盐盐量量比比较较高高,会会对对炼炼厂厂加加工工带带来来危危害害,影影响响原油的售价,因此有些油田还要增加脱盐设备进行脱盐处理。原油的售价,因此有些油田还要增加脱盐设备进行脱盐处理。为为了了将将原原油油中中
18、的的轻轻烃烃组组分分脱脱离离出出来来,降降低低原原油油在在储储存存和和运运输输过过程程中中的的蒸蒸发发损损耗耗,需需要要进进行行原原油油稳稳定定,海海上上油油田田原原油油稳稳定定的的方方法法采采用用级级次次分分离工艺,最多级数不超过三级。离工艺,最多级数不超过三级。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第14页/共108页2023/3/2615 处处理理合合格格的的原原油油需需要要储储存存。储储存存的的方方法法一一般般有有两两种种:一一是是在在平平台台建建原原油油储储罐罐,另另一一种种是是在在浮浮式式生生产产储储油油轮轮的的油油舱舱中中储储存存。一一般般情情况况下下,海海上原
19、油的储存周期为上原油的储存周期为7 71010天。天。储储存存的的合合格格原原油油经经计计量量后后可可以以用用穿穿梭梭油油轮轮输输送送走走,也也可可以以建建长长距距离离海海底底管管线线直直接接输输送送到到陆陆上上。分分离离器器分分离离出出的的天天然然气气进进入入燃燃料料气气系系统统中中,燃燃料料气气系系统统将将天天然然气气脱脱水水后后分分配配到到各各个个用用户户。平平台台上上的的用用户户一一般般为为:燃燃气气透透平平发发电电机机、热热介介质质加加热热炉炉、蒸蒸气气炉炉等等。对对于于某某些些油油田田来来说说,天天然然气气经经压压缩缩可可供供注注气气或或气气举举使使用用。低低压压天天然然气气可可以
20、以作作为为密密封封气气使使用用,也也可可以以用做仪表气。多余的天然气可通过火炬臂上的火炬头烧掉。用做仪表气。多余的天然气可通过火炬臂上的火炬头烧掉。分离器分离出的含油污水进入含油污水处理系统中进行处理。分离器分离出的含油污水进入含油污水处理系统中进行处理。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第15页/共108页2023/3/2616(3 3)水处理系统)水处理系统 水水处处理理系系统统包包括括含含油油污污水水处处理理系系统统和和注注水水系系统统。常常规规的的含含油油污污水水处处理理流流程程为为:从从分分离离器器分分离离出出来来的的含含油油污污水水首首先先进进入入斜斜板板隔隔
21、油油器器中中进进行行油油水水分分离离,然然后后进进入入气气浮浮选选器器进进行行分分离离,如如果果二二级级处处理理后后仍仍达达不不到到规规定定的的含油指标时,可增设砂滤器进行三级处理,处理合格后的污水排海。含油指标时,可增设砂滤器进行三级处理,处理合格后的污水排海。近近年年来来发发展展了了水水力力旋旋流流器器处处理理含含油油污污水水。水水力力旋旋流流器器处处理理量量大大,占占地地面面积积小小而而得得到到广广泛泛使使用用,但但对对于于高高密密度度稠稠油油油油田田的的含含油油污污水水处处理理效效果果不好。不好。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第16页/共108页2023/3/
22、2617 注注水水系系统统从从注注水水的的来来源源不不同同而而分分为为三三类类:注注海海水水、注注地地层层水水和和污污水水回注。回注。海海水水注注水水系系统统是是海海洋洋石石油油生生产产的的一一大大特特色色。海海水水通通过过海海水水提提升升泵泵抽抽到到平平台台甲甲板板上上,经经粗粗、细细过过滤滤器器过过滤滤掉掉悬悬浮浮固固体体,再再进进入入脱脱氧氧塔塔中中脱脱去去海水中的氧,脱氧后的海水经增压泵,注水泵注入到地层中去。海水中的氧,脱氧后的海水经增压泵,注水泵注入到地层中去。近近年年来来由由于于环环境境保保护护的的要要求求,经经处处理理后后的的含含油油污污水水也也回回注注到到地地层层中中去。去。
23、水水源源井井注注水水是是从从采采水水地地层层,利利用用深深井井泵泵将将地地层层水水抽抽出出,经经粗粗、细细过过滤器滤掉悬浮颗粒达要求后,经注水泵将地层水注入到油层中。滤器滤掉悬浮颗粒达要求后,经注水泵将地层水注入到油层中。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第17页/共108页2023/3/26183.3.油气集输工程内容油气集输工程内容 在平台上油气集输工艺流程比较集中,仪表自动化控制系统比较复在平台上油气集输工艺流程比较集中,仪表自动化控制系统比较复杂。但是它的工艺流程归纳起来包括以下几个过程:杂。但是它的工艺流程归纳起来包括以下几个过程:(1 1)集油、集气)集油、集
24、气 井口采出的油气水混合物汇集送到油气水分离站场;或将含水原油、井口采出的油气水混合物汇集送到油气水分离站场;或将含水原油、天然气汇集分别送到原油脱水及天然气集气站场。天然气汇集分别送到原油脱水及天然气集气站场。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第18页/共108页2023/3/2619(2 2)油气水的计量测试)油气水的计量测试 每每口口井井采采出出的的油油气气水水混混合合流流体体,都都将将按按规规定定的的时时间间间间隔隔要要求求,轮轮流流经经测测试试管管汇汇输输往往计计量量分分离离器器进进行行计计量量测测试试。在在计计量量分分离离器器中中,气气、液液二二相相分分离离,
25、液液相相中中的的油油和和水水也也部部分分分分离离。在在分分离离器器出出口口管管道道中中装装有有计计量量仪仪表表,分分别别对对油油、气气、水水三三相相进进行行计计量量。因因为为油油中中还还含含有有部部分分乳乳化化水水,所所以以管管道道中中还还有有含含水水分分析析仪仪以以检检测测出出油油中中含含水水量量,将将其其积积算算到到水水量量中中。三三相计量通常由控制盘控制,并由电脑自动积算和打印报表。相计量通常由控制盘控制,并由电脑自动积算和打印报表。海上油气集输的任务和生产海上油气集输的任务和生产流程流程第19页/共108页2023/3/2620(3 3)油气水分离)油气水分离 各各井井的的混混合合流流
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