内容发布更新时间 : 2024/5/18 13:13:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
Chapter3 海上油气集输工艺技术
第三讲 海上油气集输工艺技术
3.1 海上油气集输系统的组成和类型
海上油气集输系统是指把海上油井生产出来的原油、伴生气进行集中、计量、处理、初加工，最后将合格的油、气外输给用户的整个生产流程，以及为上述生产流程提供的生产设备、工程设施的总称。
3.1.1 油气集输的任务
油气集输是继地质勘探、油田开发、钻井采油之后的油田生产阶段。这阶段的任务是从油井井口开始，将油井的产出物在油田集中、油气分离、计量、净化处理、必要的初加工，生产出符合质量要求的油、气及副产品，而后输送给用户。
3.1.2 海上油气集输系统的组成
海上油气集输系统包括海上油气生产设备系统以及为其提供生产场地、支撑结构的工程设施。海上油气集输包括了整个油田生产设备及其工程设施。这些工程设施有井口平台、生产平台、生活平台、储油平台、储油轮、储油罐、单点系泊、输油码头等。根据所开发油田的生产能力、油田面积、地理位置、工程技术水平及投资条件，可分别组成不同的油气集输系统。
3.1.3 海上油气集输类型
随着海上油田开发工程由近海向远海发展，海上油气集输形成了以下三种类型。 （一）全陆式集输系统
海上油田开发初期，是在离岸不远的地方修筑人工岛，建木质或混凝土井曰保护架（平台）打井采油。油井的产出物靠油井的压力经出油管线上岸集油、分离、计量、处理、储存及外输。这种把全部的集输设施放在陆上的生产系统叫全陆式集输系统。
该系统的海上工程设施一般为：
①井口保护架（平台）通过海底出油管上岸，见图3-1； ②井口保护架（平台）通过栈桥与陆地相连； ③人工岛通过路堤与陆地相连，见图3-2。
全陆式生产系统在海上只设井口保护架（平台）和出油管线，大大减少了海上工程量，便于生产管理。陆地生产操作费用比较低，而且受气候影响小，与同等生产规模的海上生产系统相比，其经济效益好。该系统一般适用于浅水、离岸近、油层压力高的油田。我国滩海油田开发多采用这一集输方式。
图3-1 全陆式油气集输系统 图3-2 人工岛全陆式集输系统图
Chapter3 Page 1 of 27
Chapter3 海上油气集输工艺技术
（二）半海半陆式集输系统
随着油田开发地点水深的增加、离岸距离加大、钢导管架平台的发展和应用，全陆式集输系统已不能适用。为了解决油气长距离混输上岸效率低及油层压力不足的问题，逐步把油气分离及部分处理设备放在海上。油井开采出来的油气在海上经过分离初处理后，再将原油加压管输上岸处理、储存及外输。如伴生气的量小，除作平台燃料外，其余在海上放空烧掉；如天然气量较大，则油、气在海上分离后，分输上岸再处理。这种在海上仅进行油气初处理，而把主要的油气集输设备及储存、外输工作放在陆上的油气集输系统，称为半海半陆式集输系统。
该系统适用于离岸不远、油田面积大、产量高、海底适合铺设管线以及陆上有可利用的油气生产基地或输油码头条件的油田。它尤其适用于气田的集输。因为在海上不易解决天然气的储存和加工问题，所以一般气田采用半海半陆式的集输系统，如我国渤海湾锦州20-2气田就采用半海半陆式集输系统，如图3-3所示。
图3-3 渤海湾锦州20-2气田半海半陆式集输系统
（三）全海式集输系统
随着世界主业的迅猛发展，对石油的需求量在不断增加。为了简化海上生产的原油上岸后再通过海运外输的环节，凭借现代海洋工程技术在海上建储油罐和输油码头，使油气直接从海上外运。这种将油气的集中、处理、储存和外输工作全部放在海上，从而形成了全海式集输系统。由此也使海洋油田的开发向远海、深海和自然条件恶劣的极地发展。全海式的集输系统可以是固定式，也可以是浮动式；井口生产系统可以在水上，也可以在水下。这种集输生产系统既适合小油田、边际油田，也适合大油田；既适合油田的常规开发，也适合油田的早期开发。这是当今世界适应性最强、应用最广的一种集输生产系统。
图3-4是1987年我国投产的渤海埕北油田，该油田水深15.8m，设计年产量为500kt，它采用的工程系统为组合式固定生产平台+储油平台+海中岛式外输码头。
图3-5是在我国南海珠江口投产的惠州21-1油田。该油田水深116m，设计年产量为1200kt，采用浮式生产系统，其组成为固定式井口平台+海底管线+单点生产储油轮。
图3-6为1975年6月英国在北海投产的阿盖尔油田浮式早期生产系统。该系统是世界一套浮式生产系统，其作业水深80m，平均年产原油约800kt，该系统的组成是水下井口+浮式生产平台+铰接立柱单点储油轮。
Chapter3 Page 2 of 27
Chapter3 海上油气集输工艺技术
图3-4 渤海埕北油田工程设施
图3-5 南海惠州油田生产设施
图3-6 阿盖尔油田浮式生产系统
综上所述，海上油气集输系统是从全陆式发展到半海半陆式，又从半海半陆式发展到全海式。它们的根本区别在于集输的生产处理设施是放在海上还是陆上，如全部的油气集输生产设施放在陆上，则称为全陆式；如全部设施放在海上，称为全海式；如部分设施放在陆上、部分设施放在海上，称为半海半陆式。
Chapter3 Page 3 of 27