集输工艺流程.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit,*,*,储运工程系 曹学文,计算机与通信工程学院 郑秋梅,第,1,课,Flash,基础,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit,第,1,课,Flash,基础,*,一、气井产物,一、气井产物,从气井产出的物质，除天然气外一般含有液体和固体物质。,液体包括,液烃和气田水,。,气田水,又包含,游离水和凝结水,两种。气田开采初期，一般不出现,游离水,，但少数气田在开采初期也有游离水随着天然气从气井采出。,凝结水是天然气在高压、高温的地层中所含有的饱和水汽,，当天然气被采出后，由于压力和温度降低，在天然气中的饱和水汽，随着温度和压力的变化而凝结为液体被游离出来。,液烃,也是由于天然气被采出后，随着气一液相态平衡条件的变化，一部分较重的烃也凝结为液体被析出。但对组成属于干气范围的天然气，从气井采出后不析出液烃。,2026/9/14,1,一、气井产物,机械杂质,:,固体物质包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等,天然气的性质和气田水的有无，以及气田水的性质，对气田集输流程的制定有密切关系。,气田水,分为,底水,(,或边水,),和束缚水,两类。,气藏里与天然气同时存在的水称为,气田水,。,存在于气藏边缘和衬托在天然气底部的气层水称为,边水或底水,；,一部分水因受气层岩粒的附着力或超毛细孔隙作用力的作用，在采气过程中不随气流流动的水称为,束缚水,。气田水通常有较高的矿化度，一般在,10g,L,以上,2026/9/14,2,一、气井产物,二、气田集输系统的工作范围和工作内容,天然气从气井采出，经过降压并进行分离除尘除液处理之后，再由集气支线、集气干线输送至天然气处理厂或长输管道首站，称为气田集输系统。当天然气中含有,H,2,S,、,H,2,O,时，即需经过天然气处理厂进行脱硫、脱水处理，然后输至长输管道首站。,气田集输系统的工作,是,：,收集天然气，并经过降压、分离、净化使天然气达到符合管输要求的条件，然后输往长输管道。,2026/9/14,3,三、气田井场流程,三、气田井场流程,气田集输流程,是表达天然气的流向和处理天然气的工艺方法。气田集输流程分为井场流程和气田集气站流程。,气田集气站,工艺流程,分为,单井集输流程,和,多井集输流程,。,按其天然气分离时的温度条件，可分为,常温分离工艺流程,和,低温分离工艺流程,。,储气构造、地形地物条件、自然条件、气井压力温度、天然气组成以及含油含水情况等因素是千变万化的，而适应这些因素的气田天然气集输流程也是多种多样的。这里仅对较为典型和常见的流程加以描述。,2026/9/14,4,三、气田井场流程,在井场里，最主要的装置是采气树，它是由闸阀、四通（或三通）等部件构成的一套管汇。还有节流阀，压力、温度检测仪表及加热或注醇设备等。,井场装置具有三种功能：,(1),调控气井的产量；,(2),调控天然气的输送压力；,(3),防止天然气生成水合物。,2026/9/14,5,三、气田井场流程,比较,典型的井场装置流程,，也是目前现场通常采用的有两种类型。一种是,加热天然气防止生成水合物的流程,；另一种是,向天然气中注入抑制剂防止生成水合物的流程,，如,图,3,1,和,3,2,所示。,2026/9/14,6,图,3,1,加热防冻的井场装置原理流程图,1,气井；,2,采气树针形阀；,3,加热炉；,4,气井产量调控节流阀；,5,加热炉；,6,气体输压调控节流阀,三、气田井场流程,图,3,1,所示，天然气从针形阀出来后进入井场装置，首先通过加热炉,3,进行加热升温，然后经过第一级节流阀,(,气井产量调控节流阀,)4,进行气量调控和降压，天然气再次通过加热器,5,进行加热升温，和第二级节流阀,(,气体输压调控节流阀,)6,进行降压以满足采气管线起点压力的要求。,2026/9/14,8,图,3,2,注抑制剂防冻的井场装置原理流程图,1,抑制剂注入器；,三、气田井场流程,图,3,2,所示，流程图中的抑制剂注入器,1,替换了,图,3,1,中的加热炉,3,和,5,，流经注入器的天然气与抑制剂相混合，一部分饱和水汽被吸收下来，天然气的水露点随之降低。经过第一级节流阀,(,气井产量调控阀,),进行气量控制和降压。再经第二级节流阀,(,气体输压调控阀,),进行降压以满足采气管线起点压力的要求。,2026/9/14,10,四、气田集输站场工艺流程,四、气田集输站场工艺流程,气田集输站场工艺流程是表达各种站场的工艺方法和工艺过程。所表达的内容包括物料平衡量、设备种类和生产能力、操作参数，以及控制操作条件的方法和仪表设备等。,1,、常温分离集气站,常温分离集气站的功能是收集气井的天然气；对收集的天然气在站内进行气液分离处理；对处理后的天然气进行压力控制，使之满足集气管线输压要求；计量。,我国目前常用的常温分离集气站流程有以下几种：,(1),常温分离单井集气站流程,2026/9/14,11,图,3,3,常温分离单井集气站原理流程图,(,一,),1,从井场装置来的采气管线；,2,天然气进站截断阀；,3,天然气加热炉；,4,分离器压力调控节流阀,;5,气、油、水三相分离器；,6,天然气孔板计量装置；,7,天然气出站截断阀,;8,集气管线；,9,液烃,(,或水,),液位控制自动放液阀；,10,液烃,(,或水,),的流量计,;,11,液烃,(,或水,),出站截断阀；,12,放液烃管线；,13,水液位控制自动放液阀；,14,水流量计；,15,水出站截断阀；,16,放水管线。,图,3,4,常温分离单井集气站原理流程图,(,二,),1,从井场装置来的采气管线；,2,天然气进站截断阀；,3,天然气加热炉；,4,分离器压力调控节流阀,;,5,气、油、水三相分离器；,6,天然气孔板计量装置；,7,天然气出站截断阀,;8,集气管线；,9,液烃或水的液位控制自动排放阀；,10,液烃或水的流量计；,11,液烃或水出站截断阀；,12,放液烃或放水管线。,四、气田集输站场工艺流程,常温分离单井集气站分离出来的液烃或水，根据量的多少，采用车运或管输方式，送至液烃加工厂或气田水处理厂进行统一处理。,常温分离单井集气站通常是设置在气井井场。两种流程不同之处在于分离设备的选型不同，前者为三相分离器，后者为气液分离器，因此其使用条件各不相同。前者适用于天然气中液烃和水含量均较高的气井，后者适用于天然气中只含水或液烃较多和微量水的气井。,(2),常温分离多井集气站流程,2026/9/14,14,图,3,5,常温分离多井集气站原理流程图,(,一,),图,3,6,常温分离多井集气站原理流程图,(,二,),四、气田集输站场工艺流程,常温分离多井集气站一般有两种类型，如,图,35,和图,36,所示。两种流程的不同点在于前者的分离设备是三相分离器，后者的分离设备是气液分离器。两者的适用条件不同。前者适用于天然气中油和水的含量均较高的气田，后者适用于天然气中只有较多的水或较多的液烃的气田。,图,35,和图,36,所示仅为,两口气井的常温分离多井集气站,。多井集气站的井数取决于气田井网布置的密度，一般采气管线的长度不超过,5km,，井数不受限制。以集气站为中心，,5km,为半径的面积内，所有气井的天然气处理均可集于集气站内。,图,35,中管线和设备与图,33,相同，,图,36,中管线和设备与图,34,相同。,2026/9/14,17,四、气田集输站场工艺流程,2,、低温分离集气站流程,低温分离集气站的,功能,有四个：,(1),收集气井的天然气；,(2),对收集的天然气在站内进行低温分离以回收液烃；,(3),对处理后的天然气进行压力调控以满足集气管线输压要求；,(4),计量。,2026/9/14,18,四、气田集输站场工艺流程,所谓,低温分离,，即分离器的操作温度在,0,以下，通常为,-4,-20,。天然气通过低温分离可回收更多的液烃。,为了要取得分离器的低温操作条件，同时又要防止在大差压节流降压过程中天然气生成水合物，因此不能采用加热防冻法，而必须采用,注抑制剂防冻,法以防止生成水合物。,天然气在进入抑制剂注入器之前，先使其通过一个脱液分离器,(,因在高压条件下操作，又称高压分离器,),，使存在于天然气中的游离水先行分离出去。,2026/9/14,19,四、气田集输站场工艺流程,为了使分离器的操作温度达到更低的程度，故使天然气在大差压节流降压前进行,预冷,，预冷的方法是将低温分离器顶部出来的低温天然气通过换热器，与分离器的进料天然气换热，使进料天然气的温度先行下降。,因闪蒸分离器顶部出来的气体中，带有一部分较重烃类，故使之随低温进料天然气进入低温分离器，使这一部分重烃能得到回收。,2026/9/14,20,四、气田集输站场工艺流程,比较典型的两种低温分离集气站流程分别如图,3,7,和图,3,8,所示。,图,3,7,流程图的特点：,是,低温分离器底部出来的,液烃和抑制剂富液混合物,在站内,未进行,分离,。,图,3,8,流程图的特点：,是低温分离器底部出来的,混合液,在站内,进行,分离。,前者,是,以混合液直接送到液烃稳定装置去处理,，,后者,是,将液烃和抑制剂富液分别送到液烃稳定装置和富液再生装置去处理,。,2026/9/14,21,图,3,7,低温分离集气站原理流程图,(,一,),1,采气管线,2,进站截断阀,3,节流阀,4,高压分离器,5,孔板计量装置,6,装置截断阀,7,抑制剂注入器,8,气一气换热器,9,低温分离器,10,孔板计量装置,11,液位调节阀,12,装置截断阀,13,闪蒸分离器,14,压力调节阀,15,液位控制阀,16,液位控制阀,17,流量计,四、气田集输站场工艺流程,图,3,7,流程图所示：,井场装置通过采气管线,1,输来气体经过进站截断阀,2,进入低温站。天然气经过节流阀,3,进行压力调节以符合高压分离器,4,的操作压力要求。脱除液体的天然气经过孔板计量装置,5,进行计量后，再通过装置截断阀,6,进入汇气管。各气井的天然气汇集后进人抑制剂注入器,7,，与注入的雾状抑制剂相混合，部分水汽被吸收，使天然气水露点降低，然后进入气一气换热器,8,使天然气预冷。降温后的天然气通过节流阀进行大差压节流降压，使其温度降到低温分离器所要求的温度。从分离器顶部出来的冷天然气通过换热器,8,后温度上升至,0,以上，经过孔板计量装置,10,计量后进入集气管线。,2026/9/14,23,四、气田集输站场工艺流程,从高压分离器,4,的底部出来的游离水和少量液烃通过液位调节阀,11,进行液位控制，流出的液体混合物计量后经装置截断阀,12,进入汇液管。汇集的液体进入闪蒸分离器,13,，闪蒸出来的气体经过压力调节阀,14,后进入低温分离器,9,的气相段。闪蒸分离器底部出来的液体再经液位控制阀,15,，然后进入低温分离器底部液相段。从低温分离器底部出来的液烃和抑制剂富液混合液经液位控制阀,16,再经流量计,17,，然后通过出站截断阀进入混合液输送管线送至液烃稳定装置。,2026/9/14,24,图,3,8,低温分离集气站原理流程图,(,二,),1,加热器,2,三相分离器,3,液位控制阀,4,流量计,5,气,液换热器,6,液位控制阀,7,流量计,四、气田集输站场工艺流程,图,3,8,流程图与图,3,7,流程图所不同之处是,：从低温分离器底部出来的混合液，不直接送到液烃稳定装置去，而是经过加热器,1,加热升温后进入三相分离器,2,进行液烃和抑制剂分离。液烃从三相分离器左端底部出来，经过液位控制阀,3,再经流量计,4,然后通过气,液换热器,5,与低温分离器顶部引来的冷天然气换热被冷却，降温到,O,左右。最后，液烃通过出站截断阀，由管线送至稳定装置。从三相分离器右端底部出来的抑制剂富液经液位控制阀,6,再经流量计,7,后，通过出站截断阀送至抑制剂再生装置。,2026/9/14,26,四、气田集输站场工艺流程,因为低温分离器的低温是由天然气大差压节流降压所产生的节流效应所获得。故高压分离器的操作压力是根据低温分离器的操作温度来确定的。操作温度随气井温度和采气管线的输送温度来决定，通常按常温考虑。,闪蒸分离器的操作压力随低温分离器的操作压力而定；操作温度则随高压分离器的操作温度而定。,三相分离器的操作压力根据稳定塔的操作压力来确定；操作温度则根据稳定塔的液相沸点和最高进料温度来确定。,2026/9/14,27,四、气田集输站场工艺流程,图,3,7,和图,3,8,两种,低温分离流程,的选取，取决于,天然气的组成、低温分离器的操作温度、稳定装置和提浓再生装置的流程设计要求,。,低温,分离器操作温度越低，轻组分溶入液烃的量越多。此种情况以,采用 图,3,7,低温分离流程为宜,。,2026/9/14,28,五、气田集输流程的制定,五、气田集输流程的制定,1,制定集输流程的技术依据,技术依据主要来源于,两方面,的资料数据：,(1),气田开发方案；,(2),近期收集的有代表性的气井动态资料。,2026/9/14,29,五、气田集输流程的制定,上述,两方面,的资料中，以下各种资料和数据对于制订气田集输流程有重要关系：,(1),气井产物。,井口条件下天然气取样分析资料，油的分析和评价资料，水分析资料等。,(2),构造储层特征，,气田可采储量、开采速度、开采年限，逐年生产规模，各生产区单井平均产量、生产井井网布置图、生产井数等。,(3),气层压力和温度,，,生产条件下的井口压力和温度，气田压力递减率,。,2026/9/14,30,五、气田集输流程的制定,2,制定集输流程应遵循的技术准则,(1),国家各种技术政策和安全法规；,(2),各种技术标准和产品标准，各种规程、规范和规定；,(3),环保、卫生规范和规定。,2026/9/14,31,五、气田集输流程的制定,3,集输系统,(,包括管网和站场,),的布局,集输系统的布局可参考以下,原则,：,(1),在气田开发方案和井网布置的基础上，集输管网和站场应统一考虑综合规划分步实施，应做到既满足工艺技术要求又符合生产管理集中简化和方便生活；,(2),产品应符合销售流向要求；,(3),三废处理和流向应符合环保要求；,(4),集输系统的通过能力应协调平衡；,(5),集输系统的压力应根据气田压能和商品气外输首站的压力要求综合平衡确定。,2026/9/14,32,