橇装化装置在地面集输工程中的应用

闵 刚，罗一东，陈彰兵，闫明龙

橇装化装置在地面集输工程中的应用

闵 刚1，罗一东2，陈彰兵1，闫明龙1

（1. 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川 成都 610041；2. 中国石油西南油气田公司蜀南气矿，四川 泸州 646000）

近些年来，橇装化装置在气田地面集输工程中应用的优势逐渐明显。结合某实际工程论述了橇装化装置在地面集输工程中应用的好处。在地面集输工程应用橇装化装置与传统气田地面工程建设方法相比具有降低工程总投资、缩短施工周期、可重复利用、易于搬迁、减少污染等优势。并且便于形成标准化、定型化、系列化，为将来的工程设计和工程建设都带来了巨大的价值。

一体化橇装装置；地面集输工程；高寒地区；标准化设计；程序化施工

气田地面工程建设是气田开发中的重要组成部分，而地面集输工程是气田地面工程建设的重要组成部分。所以怎样提高地面集输工程的建设效率、按规定工期完成任务、节约工程成本，渐渐成为油气建设工程的焦点[1]。近些年来，橇装化模块化凭借其节约成本、节省时间、降低风险、重复利用率高、方便运行维护等优点逐渐提高着其在集输工程建设中的地位[2]。本文结合某国内工程，对工程的特点和橇装化装置在地面集输工程中应用的优势进行了分析和研究。

1 橇装在国内外应用情况

1.1 国外橇装化应用现状

国外如美、英等发达国家对于橇装化的应用起步较早。早在上世纪60、70年代已采用了单元组合，模块化组装等技术[3]。苏联在80年代中期就已经广泛采用橇装设备，其60%以上的原油和90%以上的注水工程均以模块化方式完成。而且其工程成本和传统方式相比节省了30%。目前此技术已扩展至计量站、集气站、油气处理装置等诸多领域并逐渐将橇装化装置趋于大型化发展。据统计，最大的模块重量已达到2 700 t[4]。

1.2 国内橇装化应用情况

相比一些发达国家，我国的橇装化装置起步要晚一些。真正将橇装化理念投入于实际生产还是在1990年的磨溪气田开发的一期工程。据当时数据，站场面积节省了 30%～50%，工期缩短了 25%。在此之后，四川、重庆、新疆等地也相继开始采用橇装化装置，其优点也逐渐被认。

2 工程特点和难点

2.1 工程量大

本工程单井分布较为分散，点多面广。工程内容包括4个防冻剂加注系统及其相连的四口井的输气管道和集输管道、2个井口来气的节流元件、加热分离系统以及配套的电力、供暖、结构、建筑、通信、自控、防腐、结构等工程。工程总量大且工期紧，用传统的地面集输工程建设方式完成难度大。

2.2 地处野外，依托条件差

本工程施工所在地距离城市较远，周边工业建造基础较差。很多材料、设备无法从当地及时调用，需在其它各地采购然后分散运输。这在较短工期的条件下对设计、采购、施工等一系列整体控制无疑造成了不小的挑战。

2.3 当地气候寒冷，施工周期受限

本工程地理位置偏北，全年平均气温较低且常年有风。国标《石油天然气建设工程施工验收规范》已明确指出：环境温度低于5 ℃时，试压及吹扫作业需采取防冻措施，不能进行涂刷作业等规定。焊接规范中也指出，空气温度直接影响焊接热循环过程，会对焊接质量造成影响。而且，焊接设备的性能也会降低。因此本工程的地理位置条件对工期的按时完成提出了一大难题。

3 橇装化的优点

3.1 减少施工周期

将传统方法的设备采购、现场调节及建设等工作改为在一个交通便利、设备齐全、制造环境完善，集中力量解决的厂家统一进行制造。有问题统一解决，制造过程在时间上可以立体安排。而且基于2.3节所提到的地理环境温度因素，橇装化装置可以在橇装厂完成一体化设备的焊接、清管、吹扫及试压。完全避免了现场温度对施工作业的影响。一体化设备运输到目的地后主要工作以螺栓连接为主。

3.2 节省占地减少用料降低了工程总投资

本装置实现了无人值守，减少了现场作业人员及施工人员，节省了劳动力，随之也减少了人为污染物的排放。并对设备本身污染物进行了有效处理，节省了现场用地，为前期业主的征地、选址工作减轻了很多负担。由于面积的减少，随之减少了站内场地冲洗量，节约用水。同时由于站内流程的简化、一体化设备的高度集中，也降低了站内电、气等能量消耗，工程总投资得到了节约[5]。

3.3 具有重复利用的价值

橇装化产品具有易搬运、易重复使用等特点。据统计，橇装化设备的重复利用率达90%[6]。

4 应用成果

本工程工艺流程：将井口来气进行节流、气液分离后进入下游装置，并注入防冻剂。具体分为以下两个系统：

分离系统：可同时接受2口井来气进入水套炉加热后进行节流处理，反复2次以上流程后进入气液分离器进行气液分离。将分离出的纯净天然气分别输至下游装置和设备本身的自用气系统。分离出的水份由排污系统直接排除。

加注系统：由一个统一的防冻剂入口进入储罐，然后由 4个管线在泵的驱动下分别进入防冻剂注入口。

根据工艺流程，为了满足工程需求，将主要设备制造成橇装装置运至现场。现就其中2套主要的橇装装置进行介绍：

4.1 非酸性单井集气站一体化橇

本装置可以对井口来气进行节流、加热、降压、分离、计量等功能。节流系统对井口进来的高压天然气进行节流降压到所需压力，然后对其加热以防止由于节流而产生的水合物。当达到适当的压力和温度后进入气液分离器分离出符合要求的天然气并具有流量计，其数值可以远传。非酸性单井集气站一体化橇工作原理如图1。

4.2 防冻剂加注橇装装置

本装置先将防冻剂加注到计量罐中，从计量罐流出的防冻剂经过低压过滤器过滤后，由计量泵加压送出，再经过高压过滤器由加注头雾化后将防冻剂加注到单井或集气管道内。其工作原理框图如图2。

5 结 论

橇装化装置在集输工程中应用的优越性已日渐明显。现结合本工程总结一下橇装化装置在地面集输工程中应用的优势：

（1）降低投资

简化站内流程、减少站场用地、降低劳动成本、节省设施用料、减少站内场地冲洗量、降低站内电、气等能量消耗，节约了维护成本，降低了工程总投资。

（2）缩短了施工周期

可以避免传统现场施工方法由于配套条件差和气候上问题对建设造成的影响。放宽了有效施工周期，从而缩短了总施工周期。

（3）具有易搬运、易重复使用等特点

本一体化装置运输到其它站场中，只需现场吊装和连接预留口等工作，极大减少未来工程设计、施工的周期和工程总投资。

（4）标准化设计

有利于推进设计标准化、施工程序化，形成一系列具有自主知识产权的专利专有技术，全面推进标准化设计，迎合中国石油天然气集团公司在“十一五”期间提出的全面实施标准化设计的战略方针。

随着橇装化装置的发展，橇装化装置形成系列化、定型化橇装后可以根据不同工程的不同参数如压力、流量、温度等直接选取与之适合的橇装产品。这样可以极大的缩短设计周期。而且，目前页岩气的开发也已提上日程。鉴于其单井总产量低、产气周期短的特点，一体化橇装装置的重复利用特性无疑也是此类工程很好的选择。由此可见，橇装化装置发展潜力巨大且与现今地面集输工程的发展方向吻合，还亟待我们进一步的研究与开发。

［1］ 张春燕,郭益,刘承昭.井站集输设备的橇装化设计及应用 [J]. 广州化工，2011,19：22-25.

［2］ 张春燕,朱明高,刘承昭.浅谈气田集输橇装模块化、标准化设计的优越性[J].天然气与石油，2009，27（6）：10-11.

［3］ 汤林,白晓东,孙铁民.油气田地面工程标准化设计的实践与发展[J].石油规划设计，2009,20(2):1-3.

［4］ 李海润,刘百春,徐嘉爽.橇装化装置在海外气田集输工程中的应用[J].天然气与石油，2013，31（2）：14-17.

［5］ 吴伟,罗献尧.橇装化设备在普光气田集输工程中的应用[J]. 化工时刊, 2012,08:15-17.

［6］ 刘波.靖边气田实施“标准化设计、模块化建设”效果分析[J].石油规划设计，2011,22（2）：40-42.

Application of Skid-mounted Unit in Ground Gathering and Transportation Engineering

MIN Gang1,LUO Yi-dong2,CHEN Zhang-bing1,YAN Ming-long1
（1. PetroChina CPE-SW, Sichuan Chengdu 610041，China；2. PetroChina Southwest Oil&Gas Field Company Shunan Gas Field, Sichuan Luzhou 646000，China）

In recent years, the advantages of skid-mounted unit in ground gathering and transportation engineering are obvious gradually. Based on the practical engineering, the advantages of skid-mounted unit in ground gathering and transportation engineering were discussed. It has many advantages, such as reducing the total project investment, shortening the construction period, reusable, easy to move, and reducing pollution, compared with the traditional gas field surface engineering construction method. It will bring great value in the future engineering design and construction.

Skid-mounted unit; Ground gathering and transportation engineering; Cold area; Standardized design; Procedural construction

TE 832

： A

： 1671-0460（2015）05-1147-02

2014-11-26

闵刚（1979-），男，贵州毕节人，工程师，主要从事天然气加工工艺技术研究及工程设计工作。E-mail：mingang@cpesw.com.cn。