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储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三章第三章 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 第三章第三章第三章第三章 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 第一节第一节 天然气集输工程发展概况及技术发展展望天然气集输工程发展概况及技术发展展望第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 第四节第四节 集输管线集输管线第五节第五节 气田天然气矿场分离、井口防冻和污水处理气田天然气矿场分离、井口防冻和污水处理第六节第六节 集输工艺设备集输工艺设备第七节第七节 工程案例分析工程案例分析第八节第八节 凝析气田集输工艺凝析气田集输工艺5/17/20231储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展概况及技术发展展望天然气集输工程发展概况及技术发展展望天然气集输工程发展概况及技术发展展望天然气集输工程发展概况及技术发展展望一、我国天然气矿场集输工程发展概况一、我国天然气矿场集输工程发展概况 天天然然气气集集输输技技术术的的发发展展，经经历历了了一一个个较较长长的的时时间间，由由以以单单个个气气田田为为集集输输单单元元发发展展到到多多气气田田集集输输系系统统组组合合，进进而而形形成成大大型型集集输输系统。系统。发展过程大致课分为以下几个阶段：发展过程大致课分为以下几个阶段：5/17/20232储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望 50年年代代到到60年年代代中中期期属属气气田田集集输输集集输输发发展展的的初初级级阶阶段段。天天然气的集输主要采用单井集气流程。然气的集输主要采用单井集气流程。从从60年年代代到到70年年代代中中期期，新新气气田田相相继继开开发发，生生产产井井与与日日俱俱增增，气气田田集集输输技技术术也也随随之之迅迅速速发发展展。这这个个时时期期是是四四川川气气田田建建设设过程中集输技术发展的关键阶段。过程中集输技术发展的关键阶段。70年年代代后后期期到到80年年代代中中期期，四四川川气气田田建建设设规规模模迅迅速速扩扩大大，气气田田集集输输技技术术水水平平得得到到不不断断发发展展和和提提高高，建建设设规规模模由由十十多多个个气气田田扩扩展展到到几几十十个个气气田田，建建成成了了区区域域性性管管网网，开开发发高高压压、高高含含硫硫、凝析油含量较高的气田集输技术日趋成熟。凝析油含量较高的气田集输技术日趋成熟。5/17/20233储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望二、我国天然气矿场集输工程技术发展展望二、我国天然气矿场集输工程技术发展展望1.提高气田集输工艺技术水平提高气田集输工艺技术水平 (1)井口防冻井口防冻 加热法；加热法；喷注防冻抑制剂法喷注防冻抑制剂法 (2)低压气的采输低压气的采输 离心式压缩机：排量大，单级压比小；离心式压缩机：排量大，单级压比小；往往复复式式压压缩缩机机：效效率率高高，流流量量和和压压力力可可以以在在较较大大的的范范围围内内变变化，并联时工作稳定，适用于气田中、后期增压。化，并联时工作稳定，适用于气田中、后期增压。5/17/20234储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望(3)分离器分离器目前国外常用的几种高效分离器有目前国外常用的几种高效分离器有:加加拿拿大大波波塔塔特特斯斯特特公公司司生生产产的的再再循循环环分分离离器器，用用于于天天然然气气净净化化和和液液体体的的回回收收，其其性性能能可可靠靠，效效率率高高，内内部部结结构构坚坚固固。它它分分为为轴轴流流卧卧式式再再循循环环分分离离器器和和向向心心流流动动立立式式再再循循环环分离器分离器，后者可以脱除气体中，后者可以脱除气体中99.5%的的525m以上的液滴。以上的液滴。天天然然气气过过滤滤器器分分为为干干式式过过滤滤器器和和过过滤滤分分离离器器。干干式式过过滤器可完全脱除滤器可完全脱除1m以上的固体杂质。以上的固体杂质。5/17/20235储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望 国国外外各各类类分分离离器器能能够够达达到到高高效效分分离离，主主要要是是通通过过开开发发新新型型的的高高效效分分离离元元件件。分分离离元元件件形形式式多多样样，平平行行挡挡板板、碟碟形形转转向向挡板系统、雾沫捕集构件、金属筛网、蜂窝状斜板等。挡板系统、雾沫捕集构件、金属筛网、蜂窝状斜板等。国国外外分分离离器器的的发发展展趋趋势势：提提高高油油气气水水页页面面控控制制及及检检测测手手段段，实实现现无无人人操操作作，采采用用高高效效分分离离元元件件，提提高高分分离离效效率率，缩缩小体积，减轻重量。小体积，减轻重量。5/17/20236储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望(4)节能与减少漏损节能与减少漏损 气田集输能耗，主要是从井口流动压力节流、气体在管道、气田集输能耗，主要是从井口流动压力节流、气体在管道、设备阀中流动压损以及为防止水合物生成，对气体加热的热量设备阀中流动压损以及为防止水合物生成，对气体加热的热量消耗和低压气集输动力消耗等。节能的方法与气田集工艺、生消耗和低压气集输动力消耗等。节能的方法与气田集工艺、生产操作、管理等有密切关系。要减少能耗必须大力开发新技术，产操作、管理等有密切关系。要减少能耗必须大力开发新技术，研制新流程、新方法，选用效率高、性能好的设备。研制新流程、新方法，选用效率高、性能好的设备。5/17/20237储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望2.提高气田自动化管理水平提高气田自动化管理水平先进的计算机集输的应用先进的计算机集输的应用气田自动控制系统气田自动控制系统SCADA系统系统高度自动化管理高度自动化管理85/17/20235/17/20238储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望目目前前我我国国气气田田自自动动化化控控制制的的整整体体水水平平较较低低，为为了了满满足足生生产产发发展展的的需需要要，必必须须提提高高我我国国气气田田集集输输的的自自动动化化管管理理水水平平。自自动动化化方方案案的的制制定定要要因因地地制制宜宜，结结合合工工程程具具体体情情况况，要要以以确确保保生生产产安安全全可可靠靠，技术经济合理为准则。技术经济合理为准则。对对中中、后后期期及及边边远远油油气气田田集集输输系系统统改改造造原原则则上上要要以以提提高高设设备备使使用用的的安安全全可可靠靠性性，提提高高生生产产效效率率，减减轻轻劳劳动动强强度度为为主主，改改造造更更新新设设备备仪仪表表；老老气气田田改改造造要要以以实实现现就就地地自自动动控控制制，实实现现井井口口无无人人值值守守为为目目标标；对对新新建建工工程程，特特别别是是生生产产条条件件艰艰苦苦的的边边远远山山区区、沙沙漠漠等地区等地区，应建立自动化程度较高的控制系统。，应建立自动化程度较高的控制系统。95/17/20235/17/20239储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望3.含硫气田集输工程防腐蚀含硫气田集输工程防腐蚀(1)选用抗硫材质选用抗硫材质(2)缓蚀剂防腐缓蚀剂防腐(3)管道内壁防腐涂层技术管道内壁防腐涂层技术105/17/20235/17/202310储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第一节第一节第一节第一节 天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展天然气集输工程发展概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望概况及技术发展展望4.提高气田集输工程的整体组装水平提高气田集输工程的整体组装水平提提高高气气田田集集输输设设备备的的整整体体组组装装施施工工技技术术水水平平是是指指实实现现设设计计定定型型化、模块化、设备组装工厂预制化和现场装配化。化、模块化、设备组装工厂预制化和现场装配化。今今后后组组装装技技术术发发展展的的主主要要趋趋势势：向向大大型型化化、工工艺艺组组件件微微型型化化、整体预制化、高度自动化、露天和易运的方向发展整体预制化、高度自动化、露天和易运的方向发展。115/17/20235/17/202311储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第二节第二节第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点 天天然然气气集集输输是是继继气气田田勘勘探探、开开发发和和开开采采之之后后的的一一个个非非常常重重要要的的生生产产过过程程，广广义义而而言言，它它包包括括从从井井口口开开始始，将将天天然然气气通通过过管管网网收收集集起起来来，经经过过预预处处理理和和其其后后的的气气体体净净化化，最最后成为合格的商品天然气，并外输至用户的整个生产过程。后成为合格的商品天然气，并外输至用户的整个生产过程。天然气集输的过程如天然气集输的过程如图图3-1所示。所示。125/17/20235/17/202312图图3-1 天然气集输系统示意图天然气集输系统示意图1-井场；井场；2-集气站；集气站；3-天然气净化厂和压气站；天然气净化厂和压气站；4-到配气站的出口；到配气站的出口；5、6-铁路与公路穿越；铁路与公路穿越；7-中间压气站；中间压气站；8-河流穿越；河流穿越；9-沟谷跨越；沟谷跨越；10-地下储气库；地下储气库；11-阴极保护站；阴极保护站；12-终点配气站终点配气站135/17/20235/17/202313储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第二节第二节第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点（1）井井场场 一一般般在在气气井井所所在在地地设设置置井井场场装装置置，简简单单的的井井场场只只有有采采气气树树装装置置。当当需需要要对对单单井井进进行行处处理理时时，常常在在井井场场设设置置一一套套调调压压、分分离离、计计量量等等设设备备，使使从从气气井井出出来来的的天天然然气气经经节节流流降降压压后后，在在分分离离器器中中脱脱除除游游离离水水、凝凝析析油油及及机机械械杂杂志志，经经计计量后输入集气管线。量后输入集气管线。（2）集集气气站站 一一般般将将两两口口以以上上的的气气井井用用管管线线接接至至集集气气站站，在在集集气气站站对对气气体体进进行行节节流流降降压压、分分离离（油油、水水、机机械械杂杂质质）、计计量量，然然手手输输入入集集气气管管线线。根根据据天天然然气气中中是是否否需需要要回回收收凝凝析析油油，将将集集气气站站分分为为常常温温集集气气站站和和低低温温集集气气站站两两种种形形式式，其其中中低温集气站较常温集气站复杂很多低温集气站较常温集气站复杂很多。145/17/20235/17/202314储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第二节第二节第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点（3）天天然然气气处处理理厂厂 对对于于含含有有H2S等等杂杂质质和和凝凝析析油油的的天天然然气气，经经集集气气站站汇汇集集预预处处理理后后，还还需需进进入入天天然然气气处处理理厂厂，在在天天然然气气处处理理厂厂进进行行脱脱硫硫化化氢氢、二二氧氧化化碳碳、凝凝析析油油和和水水，使使气气体体质质量量达达到到管输和商品天然气的质量标准。管输和商品天然气的质量标准。（4）压压气气站站 压压气气站站分分为为矿矿场场压压气气站站和和输输气气干干线线压压气气站站两两种种。在在气气田田开开发发后后期期（或或低低压压气气田田），当当气气井井井井口口压压力力不不能能满满足足生生产产和和输输送送所所要要求求的的压压力力时时，就就得得设设置置矿矿场场压压气气站站，将将气气体体增增压压，然然后后再再输输送送到到天天然然气气处处理理厂厂活活输输气气干干线线。此此外外，天天然然气气在在输输气气干干线线中中流流动动时时，压压力力不不断断下下降降，要要保保证证管管输输能能力力不不下下降降就就必必须须在输气干线上一定位置设置压气站，将气体压缩到所需的压力。在输气干线上一定位置设置压气站，将气体压缩到所需的压力。5/17/202315储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第二节第二节第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点 压压气气站站设设在在输输气气干干线线起起点点的的叫叫起起点点压压气气站站或或首首站站，其其任任务务是是将将处处理理厂厂来来的的天天然然气气，经经除除尘尘、计计量量、增增压压后后输输送送到到下下一一站站。而而压压气气站站设设在在输输气气干干线线中中间间一一定定位位置置的的叫叫中中间间压压气气站站，其其任任务务是是将将压压力力下下降降了了的的天天然然气气进进行行增增压压，继继续续往往下下一一站站输输送。中间压气站可以有好几个送。中间压气站可以有好几个（5）调调压压计计量量站站（配配气气站站）。一一般般设设置置在在输输气气支支线线的的起起点点或或输输气气干干线线的的终终点点，也也可可以以设设置置在在输输气气干干线线中中途途某某个个位位置置，它可以有很多个。其任务是将气体分配给用户。它可以有很多个。其任务是将气体分配给用户。165/17/20235/17/202316储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第二节第二节第二节第二节 天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点天然气集输的内容和特点（6）集集气气管管网网和和输输气气干干线线 在在矿矿场场内内部部，将将各各气气井井的的天天然然气气输输送送到到集集气气站站和和各各集集气气站站的的天天然然气气送送往往气气体体净净化化厂厂的的输输气气管管道道统统称称为为集集气气管管网网。从从气气体体净净化化厂厂将将处处理理好好的的天天然然气气输输送送到到远远处处用用户户的的输输气气管管道道叫叫输输气气干干线线。输输气气干干线线在在经经过过铁铁路路、公公路、河流、沟谷时，有穿跨越工程。路、河流、沟谷时，有穿跨越工程。（7）清清管管站站 为为清清除除管管道道内内的的积积液液和和污污物物以以提提高高管管线线的的输输送送能力，常在输气干线和集气干线上设置清管站。能力，常在输气干线和集气干线上设置清管站。（8）阴阴极极保保护护 为为防防止止和和延延缓缓埋埋在在土土壤壤内内的的输输气气干干线线的的电电化化学腐蚀，在输气干线上每隔一定距离就设置一个阴极保护站。学腐蚀，在输气干线上每隔一定距离就设置一个阴极保护站。175/17/20235/17/202317储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程一、气井产物一、气井产物 从气井产出的物质，从气井产出的物质，天然气天然气+液体固体物质液体固体物质。液体液体包括包括液烃和气田水液烃和气田水。液液烃烃也也是是由由于于天天然然气气被被采采出出后后，随随着着气气液液相相态态平平衡衡条条件件的的变变化化，一一部部分分较较重重的的烃烃也也凝凝结结为为液液体体被被析析出出。但但对对组组成成属属于于干干气气范范围围的的天天然然气气，从从气气井井采出后不析出液烃。采出后不析出液烃。气气田田水水又又包包含含游游离离水水和和凝凝结结水水两两种种。气气田田开开采采初初期期，一一般般不不出出现现游游离离水水，但但少少数数气气田田在在开开采采初初期期也也有有游游离离水水随随着着天天然然气气从从气气井井采采出出。凝凝结结水水是是天天然然气气在在高高压压、高高温温的的地地层层中中所所含含有有的的饱饱和和水水汽汽，当当天天然然气气被被采采出出后后，由由于于压压力力和和温温度度降降低低，在在天天然然气气中中的的饱饱和和水水汽汽，随随着着温温度度和和压压力力的的变变化化而而凝凝结结为为液液体体被被游离出来。游离出来。机械杂质机械杂质:固体物质包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等固体物质包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等 。5/17/202318储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程气田水气田水分为分为底水底水(或边水或边水)和束缚水和束缚水两类。两类。气田水：气田水：气藏里与天然气同时存在的水。气藏里与天然气同时存在的水。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。束束缚缚水水：一一部部分分水水因因受受气气层层岩岩粒粒的的附附着着力力或或超超毛毛细细孔孔隙隙作作用用力力的作用，在采气过程中不随气流流动的水。的作用，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。5/17/202319储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程二、气田集输系统的工作范围和工作内容二、气田集输系统的工作范围和工作内容 天天然然气气从从气气井井采采出出，经经过过降降压压并并进进行行分分离离除除尘尘除除液液处处理理之之后后，再再由由集集气气支支线线、集集气气干干线线输输送送至至天天然然气气处处理理厂厂或或长长输输管管道道首首站站，称称为为气气田田集集输输系系统统。当当天天然然气气中中含含有有H2S、H2O时时，即即需需经经过过天天然然气气处处理理厂厂进进行行脱脱硫硫、脱脱水水处处理理，然然后后输输至至长长输输管管道道首首站。站。气气田田集集输输系系统统的的工工作作：收收集集天天然然气气，并并经经过过降降压压、分分离离、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。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。5/17/202320储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程三、气田井场流程三、气田井场流程 气田集输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。是表达天然气的流向和处理天然气的工艺方法。气田集输流程分为气田集输流程分为井场流程井场流程和和气田集气站流程气田集气站流程。在井场里，最主要的装置是采气树，它是由闸阀、四通（或三通）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。注醇设备等。井场装置具有三种功能：井场装置具有三种功能：(1)(1)调控气井的产量；调控气井的产量；(2)(2)调控天然气的输送压力；调控天然气的输送压力；(3)(3)防止天然气生成水合物。防止天然气生成水合物。5/17/202321储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 比比较较典典型型的的井井场场装装置置流流程程，也也是是目目前前现现场场通通常常采采用用的的有有两两种种类类型。型。一种是一种是加加热热天然气防止生成水合物的流程天然气防止生成水合物的流程,如如 图图3-1；另另一一种种是是向向天天然然气气中中注注入入抑抑制制剂剂防防止止生生成成水水合合物物的的流流程程，如如 图图3-2。5/17/202322图图图图 3-1 3-1 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 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 5/17/202323储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 图图3-1 所所示示，天天然然气气从从针针形形阀阀出出来来后后进进入入井井场场装装置置，首首先先通通过过加加热热炉炉3进进行行加加热热升升温温，然然后后经经过过第第一一级级节节流流阀阀(气气井井产产量量调调控控节节流流阀阀)4进进行行气气量量调调控控和和降降压压，天天然然气气再再次次通通过过加加热热器器5进进行行加加热热升升温温，和和第第二二级级节节流流阀阀(气气体体输输压压调调控控节节流流阀阀)6进进行行降降压压以以满满足采气管足采气管线线起点起点压压力的要求。力的要求。5/17/202324图图图图 3-2 3-2 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 1-抑制剂注入器；抑制剂注入器；5/17/202325储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 图图3-2 所所示示，流流程程图图中中的的抑抑制制剂剂注注入入器器1替替换换了了 图图3-1 中中的的加加热热炉炉 3 和和 5，流流经经注注入入器器的的天天然然气气与与抑抑制制剂剂相相混混合合，一一部部分分饱饱和和水水汽汽被被吸吸收收下下来来，天天然然气气的的水水露露点点随随之之降降低低。经经过过第第一一级级节节流流阀阀(气气井井产产量量调调控控阀阀)进进行行气气量量控控制制和和降降压压。再再经经第第二二级级节节流流阀阀(气体气体输压调输压调控控阀阀)进进行降行降压压以以满满足采气管足采气管线线起点起点压压力的要求。力的要求。5/17/202326储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程四、气田集输站场工艺流程四、气田集输站场工艺流程 气气田田集集输输站站场场工工艺艺流流程程是是表表达达各各种种站站场场的的工工艺艺方方法法和和工工艺艺过过程程。所所表表达达的的内内容容包包括括物物料料平平衡衡量量、设设备备种种类类和和生生产产能能力力、操操作作参参数数，以以及及控控制制操操作作条条件的方法和仪表设备等。件的方法和仪表设备等。气田集气站气田集气站工艺流程工艺流程分为分为单井集输流程单井集输流程和和多井集输流程多井集输流程。按按其其天天然然气气分分离离时时的的温温度度条条件件，可可分分为为常常温温分分离离工工艺艺流流程程和和低低温温分分离离工工艺流程艺流程。储储气构造、地形地物条件、自然条件、气井气构造、地形地物条件、自然条件、气井压压力温度、天然气力温度、天然气组组成以及成以及含油含水情况等因素是千含油含水情况等因素是千变变万化的，而适万化的，而适应这应这些因素的气田天然气集些因素的气田天然气集输输流程流程也是多种多也是多种多样样的。的。这这里里仅对较为仅对较为典型和常典型和常见见的流程加以描述。的流程加以描述。5/17/202327储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程1、常温分离集气站常温分离集气站功功能能：收收集集气气井井的的天天然然气气；对对收收集集的的天天然然气气在在站站内内进进行行气气液液分分离离处处理理；对对处处理理后后的的天天然然气气进进行行压压力力控控制制，使使之之满满足足集集气气管管线线输压要求。输压要求。我国目前常用的常温分离集气站流程有以下几种：我国目前常用的常温分离集气站流程有以下几种：(1)常温分离常温分离单单井集气站流程井集气站流程 5/17/202328图图图图 3-3 3-3 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。5/17/202329图图图图 3-4 3-4 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(二二二二)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；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-液液烃烃或水的流量或水的流量计计；11-11-液液烃烃或水出站截断或水出站截断阀阀；12-12-放液放液烃烃或放水管或放水管线线。5/17/202330储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 常常温温分分离离单单井井集集气气站站分分离离出出来来的的液液烃烃或或水水，根根据据量量的的多多少少，采采用用车运或管输方式，送至液烃加工厂或气田水处理厂进行统一处理。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。常常温温分分离离单单井井集集气气站站通通常常是是设设置置在在气气井井井井场场。两两种种流流程程不不同同之之处处在在于于分分离离设设备备的的选选型型不不同同，前前者者为为三三相相分分离离器器，后后者者为为气气液液分分离离器器，因因此此其其使使用用条条件件各各不不相相同同。前前者者适适用用于于天天然然气气中中液液烃烃和和水水含含量量均均较较高高的气井，后者适用于天然气中只含水或液的气井，后者适用于天然气中只含水或液烃较烃较多和微量水的气井。多和微量水的气井。(2)常温分离多井集气站流程常温分离多井集气站流程 5/17/202331图图图图 3-5 3-5 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(一一一一)5/17/202332图图图图 3-6 3-6 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(二二二二)5/17/202333储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 常常温温分分离离多多井井集集气气站站一一般般有有两两种种类类型型，如如图图3-5和和图图3-6所所示示。两两种种流流程程的的不不同同点点在在于于前前者者的的分分离离设设备备是是三三相相分分离离器器，后后者者的的分分离离设设备备是是气气液液分分离离器器。两两者者的的适适用用条条件件不不同同。前前者者适适用用于于天天然然气气中中油油和和水水的的含含量量均均较较高高的的气气田田，后后者者适适用用于于天天然然气气中中只只有有较较多多的的水或较多的液烃的气田。水或较多的液烃的气田。图图3-5和和图图3-6所所示示仅仅为为两两口口气气井井的的常常温温分分离离多多井井集集气气站站。多多井井集集气气站站的的井井数数取取决决于于气气田田井井网网布布置置的的密密度度，一一般般采采气气管管线线的的长长度度不不超超过过5km，井井数数不不受受限限制制。以以集集气气站站为为中中心心，5km为为半半径径的的面面积积内，所有气井的天然气内，所有气井的天然气处处理均可集于集气站内。理均可集于集气站内。图图 3-5 中中管管线线和和设设备备与与图图 3-3 相相同同，图图 3-6 中中管管线线和和设设备备与与图图 3-4 相同。相同。5/17/202334储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程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的低温分离集气站的功能功能：(1)收集气井的天然气；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；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；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。计量。5/17/202335储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 低低温温分分离离：分分离离器器的的操操作作温温度度在在0以以下下，通通常常为为-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。为为了了要要取取得得分分离离器器的的低低温温操操作作条条件件，同同时时又又要要防防止止在在大大差差压压节节流流降降压压过过程程中中天天然然气气生生成成水水合合物物，因因此此不不能能采采用用加加热热防防冻冻法法，而而必必须须采采用用注注抑抑制制剂剂防防冻冻法法以以防防止止生生成成水水合合物。物。天天然然气气在在进进入入抑抑制制剂剂注注入入器器之之前前，先先使使其其通通过过一一个个脱脱液液分分离离器器(因因在在高高压压条条件件下下操操作作，又又称称高高压压分分离离器器)，使使存存在于天然气中的游离水先行分离出去。在于天然气中的游离水先行分离出去。5/17/202336储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 为为了了使使分分离离器器的的操操作作温温度度达达到到更更低低的的程程度度，故故使使天天然然气气在在大大差差压压节节流流降降压压前前进进行行预预冷冷，预预冷冷的的方方法法是是将将低低温温分分离离器器顶顶部部出出来来的的低低温温天天然然气气通通过过换换热热器器，与与分分离离器器的的进进料料天天然然气气换换热热，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。因因闪闪蒸蒸分分离离器器顶顶部部出出来来的的气气体体中中，带带有有一一部部分分较较重重烃烃类类，故故使使之之随随低低温温进进料料天天然然气气进进入入低低温温分分离离器器，使使这这一一部部分分重重烃烃能能得到回收。得到回收。5/17/202337储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 比比较较典典型型的的两两种种低低温温分分离离集集气气站站流流程程分分别别如如图图 3-7 和和图图3-8 所示。所示。图图3-7流流程程图图的的特特点点：低低温温分分离离器器底底部部出出来来的的液液烃烃和和抑抑制制剂剂富富液液混混合合物物在在站站内内未未进进行行分分离离；以以混混合合液液直直接接送送到到液液烃烃稳稳定定装装置去处理置去处理 图图3-8流流程程图图的的特特点点：低低温温分分离离器器底底部部出出来来的的混混合合液液在在站站内内进进行行分分离离；将将液液烃烃和和抑抑制制剂剂富富液液分分别别送送到到液液烃烃稳稳定定装装置置和和富富液液再生装置去处理再生装置去处理。5/17/202338图图图图 3-7 3-7 低温分离集气站原理流程图低温分离集气站原理流程图低温分离集气站原理流程图低温分离集气站原理流程图(一一一一)1-采气管线采气管线 2-进站截断阀进站截断阀 3-节流阀节流阀 4-高压分离器高压分离器 5-孔板计量装置孔板计量装置 6-装置截断阀装置截断阀 7-抑制剂注入器抑制剂注入器 8-气气气换热器气换热器 9-低温分离器低温分离器 10-孔板计量装置孔板计量装置 11-液位调节阀液位调节阀 12-装置截断阀装置截断阀 13-闪蒸分离器闪蒸分离器 14-压力调节阀压力调节阀 15-液位控制阀液位控制阀 16-液位控制阀液位控制阀 17-流量计流量计5/17/202339储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 图图3-7流流程程图图所所示示：井井场场装装置置通通过过采采气气管管线线1输输来来气气体体经经过过进进站站截截断断阀阀2进进入入低低温温站站。天天然然气气经经过过节节流流阀阀3进进行行压压力力调调节节以以符符合合高高压压分分离离器器4的的操操作作压压力力要要求求。脱脱除除液液体体的的天天然然气气经经过过孔孔板板计计量量装装置置5进进行行计计量量后后，再再通通过过装装置置截截断断阀阀6进进入入汇汇气气管管。各各气气井井的的天天然然气气汇汇集集后后进进人人抑抑制制剂剂注注入入器器7，与与注注入入的的雾雾状状抑抑制制剂剂相相混混合合，部部分分水水汽汽被被吸吸收收，使使天天然然气气水水露露点点降降低低，然然后后进进入入气气一一气气换换热热器器8使使天天然然气气预预冷冷。降降温温后后的的天天然然气气通通过过节节流流阀阀进进行行大大差差压压节节流流降降压压，使使其其温温度度降降到到低低温温分分离离器器所所要要求求的的温温度度。从从分分离离器器顶顶部部出出来来的的冷冷天天然然气气通通过过换换热热器器8后后温温度度上上升升至至0以以上上，经经过过孔板孔板计计量装置量装置10计计量后量后进进入集气管入集气管线线。5/17/202340储运工程系储运工程系 曹学文曹学文第三节第三节第三节第三节 天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程天然气集输工艺流程 从从高高压压分分离离器器4的的底底部部出出来来的的游游离离水水和和少少量量液液