1、气田集输工艺气田集输工艺2 第一节第一节 气田集输系统的定义和工作内容气田集输系统的定义和工作内容第二节第二节 气井产物气井产物第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺第五节第五节 气田集输流程制定原则气田集输流程制定原则第六节第六节 工程案例分析工程案例分析气田集输工艺气田集输工艺3 第一节第一节 气田集输系统的定义和工作内容气田集输系统的定义和工作内容 什么是什么是“气田集输系统气田集输系统”？ 天然气从气井采出，经过天然气从气井采出，经过调压调压并进行分离除尘除液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处理之后，再由集
2、气支线、集气干线输送至天然气处理厂或长输管道首站，称为厂或长输管道首站，称为气田集输系统气田集输系统。当天然气中含。当天然气中含有有H H2 2S S、H H2 2O O时，即需经过天然气处理厂进行脱硫、脱水时，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。处理，然后输至长输管道首站。 气田集输系统的工作内容有哪些？气田集输系统的工作内容有哪些？ 收集天然气，并经过收集天然气，并经过调压调压、分离、净化使天然气达、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。到符合管输要求的条件，然后输往长输管道。 气田集输工艺气田集输工艺4 气田集输流程是天然气流向和处理天然气
3、的气田集输流程是天然气流向和处理天然气的工艺方法的说明。工艺方法的说明。包括包括井场流程井场流程和和气田集气站气田集气站流程流程。由于储气构造、地形地物条件、自然条件、由于储气构造、地形地物条件、自然条件、气井压力、气井温度、天然气组成以及含油含气井压力、气井温度、天然气组成以及含油含水情况等因素是千变万化的，适应这些因素的水情况等因素是千变万化的，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。对较为典型和常见的流程加以描述。第一节第一节 气田集输系统的定义和工作内容气田集输系统的定义和工作内容气田集输工艺气田集输
4、工艺5 第二节第二节 气井产物气井产物气田集输工艺气田集输工艺 气井产物，除天然气外一般含有液体和固体物质。天然气气井产物，除天然气外一般含有液体和固体物质。天然气的性质、气田水的有无以及气田水的性质，与气田集输流程的的性质、气田水的有无以及气田水的性质，与气田集输流程的制定有着密切的关系。制定有着密切的关系。 液体物质包括液烃和气田水液体物质包括液烃和气田水。 液烃液烃也是由于天然气被采出后，随着气也是由于天然气被采出后，随着气液相态平衡条件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
5、不析出液烃。干气范围的天然气，从气井采出后不析出液烃。 固体物质：固体物质：包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等 。 6 第二节第二节 气井产物气井产物 气田水气田水分为分为底水底水( (或边水或边水) )和束缚水两类和束缚水两类，包含游离水和凝结水两种。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
6、力和温度降低，在天然气中的饱和水和水汽，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。汽，随着温度和压力的变化而凝结为液体被游离出来。 边水或底水：边水或底水：存在于气藏边缘和衬托在天然气底部的气层水。存在于气藏边缘和衬托在天然气底部的气层水。 束缚水：束缚水：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。，在采气过程中不随气流流动的水。 气田水气田水通常有较高的矿化度，一般在通常有较高的矿化度，一般在10g10gL L以上。以上。气田集输工艺气田
7、集输工艺7 第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺 在井场上，最主要的装置是在井场上，最主要的装置是采气树采气树，它是，它是由闸阀、四通（或三通）等部件构成的一套由闸阀、四通（或三通）等部件构成的一套管汇。还有节流阀，压力、温度检测仪表及管汇。还有节流阀，压力、温度检测仪表及加热或注醇设备等。加热或注醇设备等。 气田集输工艺气田集输工艺8 第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺气田集输工艺气田集输工艺井场装置具有三种功能：井场装置具有三种功能：n调控气井的产量；调控气井的产量；n调控天然气的输送压力；调控天然气的输送压力；n防止天然气生成水合物。防止天然气生成水合物。 比较典型的井场装置流程，
8、也是目前现场通常采用的比较典型的井场装置流程，也是目前现场通常采用的有有两种类型两种类型。n加热天然气防止生成水合物的流程；加热天然气防止生成水合物的流程；n注入抑制剂防止生成水合物的流程。注入抑制剂防止生成水合物的流程。 9 1-气井；气井； 2-采气树针形阀；采气树针形阀； 3-加热炉；加热炉；4-气井产量调控节流阀；气井产量调控节流阀；5-加热炉；加热炉；6-气体输压调控节流阀气体输压调控节流阀 加热防冻的井场装置原理流程图加热防冻的井场装置原理流程图 气田集输工艺气田集输工艺 天然气从针形阀出来后进入井场装置，首先通过加热炉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
9、进行加热升温，然后经过第一级节流阀，然后经过第一级节流阀(气井产量调控节流阀气井产量调控节流阀)4进行气量调控和降压，天进行气量调控和降压，天然气再次通过加热器然气再次通过加热器5进行加热升温，和第二级节流阀进行加热升温，和第二级节流阀(气体输压调控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。进行降压以满足采气管线起点压力的要求。 第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺10 井场加热防冻流程井场加热防冻流程一般适用于气井产量一般适用于气井产量较小的井场装置，压力小于较小的井场装置，压力小于30MPa30MPa的高压气的高压气井，产量小于井，产量小于1 110105 5m
10、m3 3/d/d。 第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺气田集输工艺气田集输工艺11 注抑制剂防冻的井场装置原理流程图注抑制剂防冻的井场装置原理流程图气田集输工艺气田集输工艺第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺1-抑制剂注入器抑制剂注入器 流程图中的流程图中的抑制剂注入器抑制剂注入器替换了上图中的加热炉替换了上图中的加热炉 3 3 和和 5 5 ，流经注入器，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。经过第一级节流阀之降低。经过第一级节流阀( (气井产量调控阀气井产量调控阀) )进行
11、气量控制和降压。再经第进行气量控制和降压。再经第二级节流阀二级节流阀( (气体输压调控阀气体输压调控阀) )进行降压以满足采气管线起点压力的要求。进行降压以满足采气管线起点压力的要求。 12 井场注抑制剂流程井场注抑制剂流程一般当产量大于一般当产量大于1105m3/d时，宜采用注抑制剂防止水合时，宜采用注抑制剂防止水合物的井场流程，但同时应与集气站的流程物的井场流程，但同时应与集气站的流程配套。配套。第三节第三节 气田井场工艺气田井场工艺气田集输工艺气田集输工艺13 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺 气田集输站场工艺气田集输站场工艺表达的是各种站场的工艺方
12、法表达的是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。和仪表设备等。 气田集气站场工艺分为气田集气站场工艺分为单井集输工艺单井集输工艺和和多井集输多井集输工艺工艺。 按其天然气分离时的温度条件，可分为按其天然气分离时的温度条件，可分为常温分离工常温分离工艺艺和和低温分离工艺低温分离工艺。 14 什么是常温分离工艺？什么是常温分离工艺？ 天然气在分离器操作压力下，以不形成水合物的温度条件天然气在分离器操作压力下，以不形成水合物
13、的温度条件下进行气下进行气-液分离，称为液分离，称为常温分离常温分离。 分离出的气体送入气田集输管线系统；分离出的液体（水分离出的气体送入气田集输管线系统；分离出的液体（水或或/和液烃）送入储水罐（池）或和液烃）送入储水罐（池）或/和液烃储罐。和液烃储罐。 什么是低温分离工艺？什么是低温分离工艺？ 在很多情况下，天然气采气压力远高于外输压力。利用天在很多情况下，天然气采气压力远高于外输压力。利用天然气在气田集输过程出现的大差压节流降压所产生的节流效应然气在气田集输过程出现的大差压节流降压所产生的节流效应（焦耳（焦耳-汤姆逊效应）达到的低温条件，通常为汤姆逊效应）达到的低温条件，通常为-4-20
14、。在。在此条件下进行气体和水或此条件下进行气体和水或/和液烃分离，称为矿场和液烃分离，称为矿场低温分离低温分离。第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺15 气田集输工艺气田集输工艺第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺1.常温分离集气站常温分离集气站功能：功能：n 收集气井的天然气（集气）；收集气井的天然气（集气）；n 对收集的天然气在站内进行气液分离处理（分离）；对收集的天然气在站内进行气液分离处理（分离）；n 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（调压）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（调压）；n 计量；计量；
15、n 防止水合物的形成。防止水合物的形成。我国目前常用的常温分离集气站有以下我国目前常用的常温分离集气站有以下2种：种：n 常温分离单井集气站流程；常温分离单井集气站流程；n 常温分离多井集气站流程。常温分离多井集气站流程。 适用条件：适用条件： 对于硫化氢含量低（约在对于硫化氢含量低（约在0.5%0.5%以下）和凝析油含量不多的天然气（气质条件以下）和凝析油含量不多的天然气（气质条件好），可以采用常温分离的集气站流程。在集气站内主要进行节流调压、分离、好），可以采用常温分离的集气站流程。在集气站内主要进行节流调压、分离、计量等操作。计量等操作。 16 常温分离单井集气站：常温分离单井集气站：有
16、两种典型的流程型式。有两种典型的流程型式。n一种流程为一种流程为气、油和水三相分离气、油和水三相分离，适用于天然气中，适用于天然气中油和水含量都较多的气井。油和水含量都较多的气井。 n另一种为流程为另一种为流程为气液二相分离气液二相分离，适用于天然气中含，适用于天然气中含水量或含油量较多的气井。水量或含油量较多的气井。第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺17 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺常温分离单井集气站原理流程图常温分离单井集气站原理流程图(一一) 1-1-从井场装置来的采气管线；从井场装置来的采气管线；2-2-天然气进站截断阀；天然气进站
17、截断阀；3-3-天然气加热炉；天然气加热炉；4-4-分离器压力调控节流阀分离器压力调控节流阀; 5-; 5-气、油、水三相分离器；气、油、水三相分离器；6-6-天然气孔板计量装置；天然气孔板计量装置； 7-7-天然气出站截断阀天然气出站截断阀;8-;8-集气管线；集气管线；9-9-液烃液烃( (或水或水) )液位控制自动放液阀；液位控制自动放液阀；10-10-液烃液烃( (或水或水) )的流量计的流量计; ;11-11-液烃液烃( (或水或水) )出站截断阀；出站截断阀； 12-12-放液烃管线；放液烃管线；13-13-水液位控制自动放液阀；水液位控制自动放液阀； 14-14-水流量计；水流量
18、计；15-15-水出站截断阀；水出站截断阀； 16-16-放水管线。放水管线。 操作温度要比分离操作温度要比分离器操作压力条件下器操作压力条件下水合物形成温度高水合物形成温度高35.18 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺常温分离单井集气站原理流程图常温分离单井集气站原理流程图(二二) 气田集输工艺气田集输工艺1-1-从井场装置来的采气管线；从井场装置来的采气管线； 2-2-天然气进站截断阀；天然气进站截断阀；3-3-天然气加热炉；天然气加热炉； 4-4-分离器压力调控节流阀分离器压力调控节流阀; ;5-5-气、油、水三相分离器；气、油、水三相分离器； 6-6-天然气孔板计量装置；
19、天然气孔板计量装置；7-7-天然气出站截断阀天然气出站截断阀; 8-; 8-集气管线；集气管线；9-9-液烃或水的液位控制自动排放阀；液烃或水的液位控制自动排放阀；10-10-液烃或水的流量计；液烃或水的流量计；11-11-液烃或水出站截断阀；液烃或水出站截断阀； 12-12-放液烃或放水管线。放液烃或放水管线。 19 分离出来的液烃或水，根据量的多少，采用车运或管输方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。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常温分离单井集气站通常是设置在气井井场。通常是设置在气井井场。两种
20、流程不同两种流程不同之处在于分离设备的选型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，前者为三相分离器，后者为气液两相分离器，因此其使用条件各不相同。液两相分离器，因此其使用条件各不相同。 适用条件：适用条件：n前者适用于天然气中液烃和水含量均较高的气井；前者适用于天然气中液烃和水含量均较高的气井；n后者适用于天然气中只含水或液烃较多和微量水的气井。后者适用于天然气中只含水或液烃较多和微量水的气井。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺20 常温分离多井集气站常温分离多井集气站与常温分离单井集气站流程原与常温分离单井集气站流程原理相同，一般也有
21、两种类型。两种流程的不同点在理相同，一般也有两种类型。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。天然气中只有较多的水或较多的液烃的气田。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺21 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺常温分离多井集气站原理流程图常温分离
22、多井集气站原理流程图(一一) 22 常温分离多井集气站原理流程图常温分离多井集气站原理流程图(二二) 气田集输工艺气田集输工艺第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺23 图中所示仅为两口气井的常温分离多井集气图中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度，一般采气管线的长度不超过5km，井数不受，井数不受限制。以集气站为中心，限制。以集气站为中心，5km为半径的面积内，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。所有气井的天然气处理均可集于集气站内。第四节第四节 气田集输
23、站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺24 常温分离多井轮换计量流程常温分离多井轮换计量流程第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺25 常温集气多井轮换计量流程常温集气多井轮换计量流程适用于单井产量较低而适用于单井产量较低而井数较多的气田。全站按井数多少设置一个或数个计量井数较多的气田。全站按井数多少设置一个或数个计量分离器供各井轮换计量；再按集气量多少设置一个或数分离器供各井轮换计量；再按集气量多少设置一个或数个生产分离器，分离器供多井共用。个生产分离器，分离器供多井共用。四川川中的磨溪气田气井多，单井产气量小（平均四川川中的磨溪气田气井多，单井产气
24、量小（平均单井气量单井气量1.49104m3/d）又属于同一产层，因此除试验）又属于同一产层，因此除试验区区26口井作连续分离计量外，其余口井作连续分离计量外，其余85口井采用轮换分离口井采用轮换分离计量。计量。第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺26 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺2. 低温分离集气站流程低温分离集气站流程功能：功能：n 收集气井的天然气；收集气井的天然气；n 对收集的天然气在站内进行低温分离以回收液烃，使管输天然气的烃露对收集的天然气在站内进行低温分离以回收液烃，使管输天然气的烃露点达到管输标准要求，
25、防止烃凝析出影响管输能力；点达到管输标准要求，防止烃凝析出影响管输能力；n 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。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。n 提高硫磺生产的质量提高硫磺生产的质量n 计量。计量。 适用条件：适用条件：n 压力高；压力高；n 产气量大；产气量大；n 含量较高的硫化氢、二氧化碳和凝析油。含量较高的硫化氢、二氧化碳和凝析油。该工艺通常适用于富气的分离该工艺通常适用于富气的分离。对于贫气，在通过气。对于贫气，在通过气-液平衡计算，表明低温液平衡计算，表明低温分离工艺对液烃回收具有经济价值时，则应采用低温分离工艺。分离工艺对液烃回收具有经济价值时
26、，则应采用低温分离工艺。27 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺2. 低温分离集气站流程低温分离集气站流程低温分离低温分离：分离器的操作温度在分离器的操作温度在0以下，通常为以下，通常为-4-20。天然气通过低温分离可回收更多的液烃。天然气通过低温分离可回收更多的液烃。获取低温的方法：获取低温的方法：n节流膨胀制冷法节流膨胀制冷法n热分离机制冷法热分离机制冷法n透平膨胀机透平膨胀机n外加冷源法等外加冷源法等目前主要利用天然气本身的压力能进行膨胀，从而降低天目前主要利用天然气本身的压力能进行膨胀，从而降低天然气温度，以节流膨胀应用最为广泛。然气温度，以节流膨胀
27、应用最为广泛。28 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺2. 低温分离集气站流程低温分离集气站流程节流膨胀分离集气的特点：节流膨胀分离集气的特点：n 流程和设备简单，没有运动部件；流程和设备简单，没有运动部件；n 连续运行可靠性高，操作维护方便；连续运行可靠性高，操作维护方便；n 操作弹性大，可在设计值的操作弹性大，可在设计值的50120%范围内正常操作；范围内正常操作；n 适应高压，大流量条件下的操作，流量和压力易于调节。适应高压，大流量条件下的操作，流量和压力易于调节。气田集输工艺气田集输工艺29 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为了要取得分离器的低温操作条件
28、，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。，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器(因在高压条件下操作，又称高压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，使存在于天然气中的游离水先行分离出去。的游离水先行分离出去。 为了使分离器的操作温度达到更低的程度，故使天然气在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
29、行大差压节流降压前进行预冷预冷，预冷的方法预冷的方法是将低温分离器顶部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，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。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，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。得到回收。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺30 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站
30、场工艺2. 低温分离集气站流程低温分离集气站流程低温分离集气站流程分为两种类型：低温分离集气站流程分为两种类型：n液烃和甘醇富液在站内经过分离后分别输至液烃稳定装液烃和甘醇富液在站内经过分离后分别输至液烃稳定装置和甘醇再生装置处理；置和甘醇再生装置处理；n液烃和甘醇富液在站内不进行分离，以混合方式出料，液烃和甘醇富液在站内不进行分离，以混合方式出料，将混合液直接输至液烃稳定处理。将混合液直接输至液烃稳定处理。气田集输工艺气田集输工艺31 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺低温分离集气站典型流程（一）低温分离集气站典型流程（一）操作压力：操作压力：根据集气管线
31、的输压确定操作温度：操作温度：根据天然气组成和液烃回收率、矿场回收条件和稳定工艺的特点确定。32 流程解释：流程解释：井场装置通过采气管线井场装置通过采气管线1输来气体经过进站截断阀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进行压力调节以符合高压分离器分离器4的操作压力要求。脱除液体的天然气经过孔板计量的操作压力要求。脱除液体的天然气经过孔板计量装置装置5进行计量后，再通过装置截断阀进行计量后，再通过装置截断阀6进入汇气管。各气井进入汇气管。各气井的天然气汇集后进人抑制剂注入器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，与
32、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后温度上升后温度上升至至0以上，经过孔板计量装置以上，经过孔板计量装置10计量后进入集气管线。计量后进入集气管线。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺33
33、流程解释：流程解释：从高压分离器从高压分离器4的底部出来的游离水和少的底部出来的游离水和少量液烃通过液位调节阀量液烃通过液位调节阀11进行液位控制，流出的液体进行液位控制，流出的液体混合物计量后经装置截断阀混合物计量后经装置截断阀12进入汇液管。汇集的液进入汇液管。汇集的液体进入闪蒸分离器体进入闪蒸分离器13，闪蒸出来的气体经过压力调节，闪蒸出来的气体经过压力调节阀阀14后进入低温分离器后进入低温分离器9的气相段。闪蒸分离器底部的气相段。闪蒸分离器底部出来的液体再经液位控制阀出来的液体再经液位控制阀15，然后进入低温分离器，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底部液
34、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富液混合液经液位控制阀16再经流量计再经流量计17，然后通过，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。出站截断阀进入混合液输送管线送至液烃稳定装置。第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺34 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺低温分离集气站典型流程（二）低温分离集气站典型流程（二）气田集输工艺气田集输工艺35 两种流程图所不同之处是：两种流程图所不同之处是：从低温分离器底部出来的混合液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，不直接送到液烃稳定装
35、置去，而是经过加热器1加热升温加热升温后进入三相分离器后进入三相分离器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，经过液位控制阀离器左端底部出来，经过液位控制阀3再经流量计再经流量计4然后通过然后通过气气液换热器液换热器5与低温分离器顶部引来的冷天然气换热被冷与低温分离器顶部引来的冷天然气换热被冷却，降温到却，降温到0左右。最后，液烃通过出站截断阀，由管线左右。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液位控制阀6再经流量计再经流量计7后，通过出站
36、截断阀送至抑制剂再后，通过出站截断阀送至抑制剂再生装置。生装置。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺36 因为因为低温分离器的低温低温分离器的低温是由是由天然气大差压节流降压所产生天然气大差压节流降压所产生的节流效应的节流效应所获得。故所获得。故高压分离器的操作压力高压分离器的操作压力是根据是根据低温分离低温分离器的操作温度器的操作温度来确定的。来确定的。 闪蒸分离器的操作压力闪蒸分离器的操作压力随随低温分离器的操作压力低温分离器的操作压力而定；操而定；操作温度则随作温度则随高压分离器的操作温度高压分离器的操作温度而定。而定。 三相分离器的操作压力三相分离器
37、的操作压力根据根据稳定塔的操作压力稳定塔的操作压力来确定；操来确定；操作温度则根据作温度则根据稳定塔的液相沸点和最高进料温度稳定塔的液相沸点和最高进料温度来确定。来确定。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺37 上图是四川中坝低温集气站原理流程图，该站是节流膨胀低温分离上图是四川中坝低温集气站原理流程图，该站是节流膨胀低温分离集气站的典型工艺流程。集气站的典型工艺流程。 节流后温度：节流后温度：-15-18 ；抑制剂：乙二醇抑制剂：乙二醇气田集输工艺气田集输工艺38 两种两种低温分离流程低温分离流程的选取，取决于的选取，取决于天然气天然气的组成、低温分离器的
38、操作温度、稳定装置和的组成、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提浓再生装置的流程设计要求。低温低温分离器操分离器操作温度越低，轻组分溶入液烃的量越多。作温度越低，轻组分溶入液烃的量越多。 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺39 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺40 第四节第四节 气田集输站场工艺气田集输站场工艺气田集输工艺气田集输工艺41 气田集输工艺气田集输工艺第五节第五节 气田集输流程制定原则气田集输流程制定原则1制定集输流程的技术依据制定集输流程的技术依据n 气田开发方案；气田开发方案；n
39、近期收集的有代表性的气井动态资料。近期收集的有代表性的气井动态资料。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：输流程有重要关系：n 气井产物。井口条件下天然气取样分析资料，油的分析和气井产物。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。评价资料，水分析资料等。n 构造储层特征，气田可采储量、开采速度、开采年限，逐构造储层特征，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。、生产井数等。n 气层
40、压力和温度气层压力和温度，生产条件下的井口压力和温度，气田压生产条件下的井口压力和温度，气田压力递减率力递减率。 42 2制定集输流程应遵循的技术准则制定集输流程应遵循的技术准则n 国家各种技术政策和安全法规；国家各种技术政策和安全法规；n 各种技术标准和产品标准，各种规程、规范和各种技术标准和产品标准，各种规程、规范和规定；规定；n 环保、卫生规范和规定。环保、卫生规范和规定。 气田集输工艺气田集输工艺第五节第五节 气田集输流程制定原则气田集输流程制定原则43 3集输系统集输系统(包括管网和站场包括管网和站场)的布局的布局n 在气田开发方案和井网布置的基础上，集输管网和站在气田开发方案和井网
41、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；技术要求又符合生产管理集中简化和方便生活；n 产品应符合销售流向要求；产品应符合销售流向要求；n 三废处理和流向应符合环保要求；三废处理和流向应符合环保要求；n 集输系统的通过能力应协调平衡；集输系统的通过能力应协调平衡；n 集输系统的压力应根据气田压能和商品气外输首站的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。压力要求综合平衡确定。气田集输工艺气田集输工艺第五节第五节 气田集输流程制定原则气田集输流程制定原则
42、44 气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析一、四川气田集输工艺一、四川气田集输工艺四川气田是我国开采历史最长、目前产量最大的天然气四川气田是我国开采历史最长、目前产量最大的天然气生产基地，年产气量占全国总产量的生产基地，年产气量占全国总产量的30%左右。左右。四川气田四川气田特点是：特点是：数量多、分布广，单个气田多属储量不大，气藏数量多、分布广，单个气田多属储量不大，气藏地质复杂。地质复杂。为适应天然气开采，气田目前采用的集输流程为适应天然气开采，气田目前采用的集输流程有：有：n常温单井集气流程常温单井集气流程n常温多井集气流程常温多井集气流程n低温分离集气流程低温
43、分离集气流程45 气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析（1）常温单井集气流程：）常温单井集气流程：天然气以甲烷为主，戊烷及以天然气以甲烷为主，戊烷及以上组分含量低于上组分含量低于8g/m3的干气一般采用常温集气。单井集的干气一般采用常温集气。单井集气气井采出的天然气在井场进行节流降压、分离，计量后气气井采出的天然气在井场进行节流降压、分离，计量后直接输至集气管线。单井集气流程多用在高压、大产量、直接输至集气管线。单井集气流程多用在高压、大产量、产水井或边远气井。单井站出站压力一般为产水井或边远气井。单井站出站压力一般为48MPa。（2）常温多井集气流程：）常温多井集气
44、流程：常温集气流程气井井场一般只常温集气流程气井井场一般只有井口装置和缓蚀剂注入装置。由气井采出的天然气通过有井口装置和缓蚀剂注入装置。由气井采出的天然气通过采气管线输至集气站。在集气站对各井来气分别进行节流采气管线输至集气站。在集气站对各井来气分别进行节流降压、分离、计量后汇集进入集气管线。采气管线进集气降压、分离、计量后汇集进入集气管线。采气管线进集气站压力一般在站压力一般在16MPa以下，集气站出站压力一般为以下，集气站出站压力一般为48MPa。46 （3）低温分离集气流程：）低温分离集气流程：低温分离流程一般用在丙烷及低温分离流程一般用在丙烷及以上组分含量高于以上组分含量高于56g/m
45、3的富气。由井场输来的高压天然的富气。由井场输来的高压天然气进站后利用地层能量节流降压制冷，用低温分离法从气进站后利用地层能量节流降压制冷，用低温分离法从天然气富气中回收凝析液。由采气管线进低温站的天然天然气富气中回收凝析液。由采气管线进低温站的天然气压力一般为气压力一般为1625MPa，出低温站压力为，出低温站压力为48MPa。气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析47 四川气田使用的低温分离流程一般由以下几部分组成：四川气田使用的低温分离流程一般由以下几部分组成： 集气部分：集气部分：由各井高压气进站后分离、计量。由各井高压气进站后分离、计量。 低温分离部分：低温分
46、离部分：喷注防冻抑制剂，气体预冷、节流膨胀、喷注防冻抑制剂，气体预冷、节流膨胀、低温分离、凝液收集。低温分离、凝液收集。 回收部分：回收部分：凝析油稳定，油醇分离，凝析油储存及输送，凝析油稳定，油醇分离，凝析油储存及输送，抑制剂再生与储存。抑制剂再生与储存。 放空及排污：放空及排污：气体放空，污油污水储存处理、排放。气体放空，污油污水储存处理、排放。气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析48 低压气的集输低压气的集输 四川气田经过四川气田经过30多年的勘探、开发，已有部分气田进入产多年的勘探、开发，已有部分气田进入产量递减期，有些气井井口流动压力已不能使所产的天然气进入
47、量递减期，有些气井井口流动压力已不能使所产的天然气进入集气管网。对于这些气田采取了以下措施。集气管网。对于这些气田采取了以下措施。 （1）调整管网，建立高、低压天然气分输系统。）调整管网，建立高、低压天然气分输系统。对不能进对不能进入输气干线的低压天然气，输至地区低压管网向当地用户就近入输气干线的低压天然气，输至地区低压管网向当地用户就近供气。低压管道起点输气压力一般在供气。低压管道起点输气压力一般在0.92.5MPa。气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析49 气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析 （2）天然气喷射器投入使用提高产量。）天然气
48、喷射器投入使用提高产量。四川气田多数四川气田多数具有多产层、多裂缝的特点。一些气井到了开发中后期，进具有多产层、多裂缝的特点。一些气井到了开发中后期，进入低压小产量阶段，需要增压，而另一部分刚投产的井却是入低压小产量阶段，需要增压，而另一部分刚投产的井却是高压高产井，需要把高压降至使用压力，压能白白损失。高压高产井，需要把高压降至使用压力，压能白白损失。天天然气喷射器在气田开发中利用高压气井的气抽带低压气井的然气喷射器在气田开发中利用高压气井的气抽带低压气井的气，使原来间歇生产的低压小产量气井提高产量气，使原来间歇生产的低压小产量气井提高产量，且投资和且投资和运营费用少，效果显著。喷射器在川南
49、、川西南矿区推广使运营费用少，效果显著。喷射器在川南、川西南矿区推广使用，增产效果显著。用，增产效果显著。50 气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析 （3）兴建增压站。）兴建增压站。80年代以后，四川气田先后在威年代以后，四川气田先后在威远、兴隆场、付家庙、卧龙河等气田兴建了增压站。远、兴隆场、付家庙、卧龙河等气田兴建了增压站。 已建的增压站大体可分两种类型：已建的增压站大体可分两种类型： 在井场或集气站分散建设（如威远气田）；在井场或集气站分散建设（如威远气田）； 在净化装置前集中建较大型增压站（如卧龙河气在净化装置前集中建较大型增压站（如卧龙河气田）。田）。 目前
50、四川气田增压站使用的增压机组均为往复式，目前四川气田增压站使用的增压机组均为往复式，所配动力有电动机，也有天然气发动机。压缩机组主要所配动力有电动机，也有天然气发动机。压缩机组主要是引进的橇装是引进的橇装DPC整体式燃气发动机压缩机和部分国产整体式燃气发动机压缩机和部分国产机组。机组。51 气田集输工艺气田集输工艺第六节第六节 工程案例分析工程案例分析二、克拉二、克拉2气田集输工艺气田集输工艺 克拉克拉2气田位于新疆塔里木盆地拜城县境内，处于雅气田位于新疆塔里木盆地拜城县境内，处于雅丹地貌区，气田地质储量丹地貌区，气田地质储量2840.86108m3，日产天然气，日产天然气3000104m3，
