气田地面集输工艺技术优化

查 源，廖晨博，李 峰

（1.中国石油长庆油田分公司第三采气厂，内蒙古乌审旗 017300；2.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，内蒙古乌审旗 017300）

气田地面集输是油气资源开采重要工艺内容之一，与勘测、采油及钻井等工艺不同，气田地面集输工艺在应用中，危险性高、工艺流程复杂，且容易受到外界环境的影响，造成爆炸、火灾等严重的安全事故，且气田地面技术工艺在实践中的应用具有强连贯性，因此，对气田地面技术工艺技术的优化，还会直接关系到油田开发的效率。

1 气田地面集输系统内容

1.1 工作步骤

油气地面技术工艺，一般包括油井计量、油气收集、分离原油与水及天然气、脱出易挥发成分等。在进行完天然气的处理后，还需要对其进行进一步的脱水、脱氢以及深度处理，使其满足使用规范要求，才能真正进行下一步的运输工作[1]。而对于经处理后的油水混合物，还应该进行处理，将废水中的水与油分离。

1.2 气田地面集输工艺流程

气田地面集输工艺一般主要由集油和输油两个部分构成，集油主要指的是从油田开采井向气田集中站运输的过程，输油是处理站向油库运输的过程，气田需要经过开采，收集以及运输向油库的完整过程，才能真正完成油气运输。按照布局方式，油气集输可以分为单井分离、多井串联集油等。气田地面集输按照管线数量也可分为单管、双管以及三管集输工艺等。气田地面集输也可以按照层级分布，分为一级、二级、三级集输工艺。

1.3 气田地面集输工艺设计原则

气田的地质特征、开发特性等均存在一定差异，不同油田开发应该选择不同的方式，才能高效完成气田地面集输。但是气田地面集输工艺的设计过程，应该基于一定的设计原则开展。其一，应该重视采油环节步骤的控制管理，尽可能减少采油的中间环节；其二，应该保证气田地面集输的连续性，保持集油与输油处在一定平衡；其三，应该尽量让气田地面集输过程保持密闭性，让地层能量得到合理利用；其四，对油气最终产品进行验收时，应该按照规则严格执行；其五，应该在气田地面集输工程中，尽可能推广机械化与智能化，提升地面集输效率；其六，地面集输过程应该满足三脱、三回收的基本原则。

2 气田地面集输工艺技术现存问题

2.1 油水特征变化引起技术改变

我国的油田大多正处于或即将处于高含水期，采油成本增加的同时，采油量却没有显著的提升，且设备老化、设备损耗加大等问题，让能源损耗逐渐增加[2]。气田地面集输工艺也会受到高含水期油田的影响。原油油水出现特征性改变，也容易促使气田集输工艺随之发生改变。

2.2 设施合理化不足

我国当下油田产量逐渐下降，经济效益也难以保证，因此，作为资金成本消耗较大的地面集输工艺也面临着更为严峻的技术攻关。我国集输工艺技术相关设施不够合理、内耗大，造成了流程相对复杂的现状，因此，针对工艺技术的优化处理刻不容缓。

3 气田地面集输工艺技术优化方式

3.1 常温流程优化

传统的气田地面集输主要以低温优化为主，即在气井口注入醇类物质，形成低压，然后对高压与低压分别形成的天然气进行集中脱水[3]。此方法可以通过节流阀控制气田地面集输量。此方法的开发是因为早期的气田数量少、压力较高、含水量低，在实践中应用广泛。但是当下的气田含水量高，此方法的使用效果下降。此外，低温流程优化方法，操作复杂，输气量也不能满足运输要求。而常温流程优化，则可以有效解决此类问题[4]。常温流程优化不仅可以降低油气与水分离过程的能源消耗，也可以避免醇类物质对人体的影响，还可以简化输送的流程，此方法具有更高的生态效益与环境效益。常温流程优化可以不经过节流程序，直接利用高压，进行气田地面集输，直接经过一级节流手段进行分离，最后计量外运油气。

3.2 高低压套管网气优化

高低压套管网气优化是常见的一种高效的天然气工艺装置。此装置的主要作用是保障高低压的分级输送与增压。如果气田的外部压力，不足以支撑地面集输要求，其可以对低压部分进行增压，保证天然气正常运输，利用两种压力进行天然气的集输，可以避免过高的能量损耗，提升气田地面集输技术的经济效益。此方法还可以降低压缩机的能耗，减少在地面集输过程中的电力消耗，促进气田地面集输工艺技术综合效益的提升。

3.3 气井串联技术

气井串联技术的优化，主要可应用于同层系气井之中。在一层与二层开发层的气井中，串联三个开发直井，不同层次的水井不进行串联，可以让加热过程更为均匀，降低热能消耗量，也可以保证进站管线保持均匀的输气量。通过采气管线，可以将天然气运往集中站，此时，可以形成串联管网，以减少气田地面集输过程中采气管的长度，也可以减少阀组的数量，进而降低投资的成本。集气站利用多井集气，轮换分离计量的手段，促进了气井串联工作的推进，也可以进一步保障气田地面技术的质量。

3.4 水合物防止技术

水合物的形成是大型气田在工作中容易出现的一种不良现象，水合物的出现会给气田集输的管道造成不同程度的影响，变形、弯曲等都是常见的负面影响，管件堆积、阻塞等也较为常见，会直接影响到气田集输效果。水合物形成，一般是由于管道内部温度降低或气压降低。温度降低或气压降低，会引起气体膨胀，促使水合物形成。

从源头上保证管道内部的温度与压力，才能避免水合物出现。重视集气管内的保温处理，并针对单井分层系，进行定期核算，并在井口适量添加醇类物质，防止水合物生成，给实际生产带来不良影响。

4 油气田集输工艺发展趋势

石油行业作为第二产业，应该结合实际情况，把握企业未来发展方向。当下气田地面集输行业仍存在诸多问题，与发达国家存在一定差距，因此，必须要重视创新，才能保障油气田行业的可持续发展。我国的气田地面技术系统存在的一大难题在于，数量上的严重超标和质量上的不达标。因此，在未来的研究上，对于脱水技术的研究仍需加强，才能真正提高油田处理水平。

5 结束语

气田地面集输工艺技术，作为油气开采与应用中的重要组成部分，对生产实际意义深远，因此，技术人员应该重视气田地面集输工艺的优化。本文针对气田地面技术的内容及原则，分析了当下气田地面集输工艺技术现存问题，并提出了常温流程优化、高低压套管网气优化等措施。