油氣田地面工藝流程設備安全管理的技術

吳磊

摘 要：油氣田地面工程是油田開發建設的重要組成部分，它是油氣田全面實現無人值守和自動化控制的關鍵。國家對油氣田工程改造十分重視。油氣田地面工程的改造要求面向自動化控制、數字化管理，全面推廣無人值守管理。本文主要介紹了油氣田店面工程及其工藝流程設備，分析了油氣田工程建設中存在的安全管理問題，探討了落實安全管理的關鍵技術。旨在為油氣田地面工程建設及改造提供一些參考。

關鍵詞：油氣田;地面工程;工藝流程;設備;安全管理技術

0 引言

油氣田地面工程是一項集油氣集輸、油氣處理、注水、供水、污水處理、礦建、通信、供配電等功能于一體的綜合系統工程。它的系統復雜、生產工藝復雜、生產作業周期耗時較長、工程涉及面極廣。油氣田在生產作業的過程中存在較多的不安全因素，這些不安全因素存在于油氣田生產運輸的各個環節。為了提升油氣田地面生產作業的安全性，國家要求油氣田地面工程要盡快的完成數字化、自動化建設，全面推廣無人值守，提高油氣田生產的安全性。研究油氣田地面工藝流程設備安全管理技術對于建設和改造無人值守的油氣田地面工程及其系統升級有著重要的意義。

1 油氣田地面工程概述

1.1 油氣田地面工程的組成

油氣田地面工程有原油集輸系統、油氣分離與計量系統、原油與天然氣凈化熊它能夠、原油穩定及輕烴回收系統、油田機體系統、注水系統等組成。主要構成設備有電動機、蒸汽透平機、壓縮機、風機、泵、攪拌機、離心機、起重機、各類輸送機、干燥劑、包裝機、電動篩、電動閥門等設備及其裝置組成。油氣田地面工程設備及裝置的安全應該按照相關的規范及標準加強質量控制，最大程度的確保油氣田地面工程的安全性。

1.2 油氣田地面工程的任務

油氣田地面工程承擔著將分散在各井中的原油及天然氣進行收集與運輸的重要任務。在剩油生產過程中，尤其集輸是繼油藏勘探、油田開發、油菜工程之后最為重要的生產階段。油氣田主要的產物包括原油、天然氣、水及一些雜質混合物。這些物質在被向外輸銷之前還要經過凈化處理，使之成為符合國家質量標準的產品。這些物質的危險系數較高，生產集輸階段的各個環節更是存在許多的不安全因素。任何細微的不安全因素管理失效都可能釀成重大的安全事故，造成嚴重的損失。油氣田地面工程的建設及其改造就是為了提高油氣集輸及凈化處理的安全性，預防安全事故的發生。

1.3 油氣田地面工程建設及改造要求

根據最新的《中國石油天然氣集團公司投資管理辦法》（試行）規定，油氣田地面工程及其配套工程的建設及改建要全面推廣自動化技術與無人值守技術，強化數字化管理技術，不斷提高油氣田地面安全管理工作，加強不安全因素的監測與動態化控制。在油氣集輸系統的優化上，油氣田改造要面向規模優化、布局優化、運行優化，簡化油氣技術的流程，將其改為一級或一級半流程。油氣技術工藝應統一采用新規范壓力設計輸送管道。自噴井的壓力為1.0MPa，抽油機井的壓力為1.5MPa。

2 油氣田地面工程工藝流程設備分析

2.1 集輸工藝流程

油井采集的石油、天然氣經過計量后在集氣站進行油氣分離，分離后的油氣進入凈化廠脫硫、脫碳、脫水，使之保持相對穩定的狀態。輕烴和穩定的原油分別回收、計量，再向外輸出。污水經過污水處理系統處理后向外排出。關鍵工藝包括計量、分離、凈化、穩定，需要在特定的裝置內完成計量、分離、凈化、穩定處理等一系列的工藝。

圖1? ? 集輸工藝流程示意圖

2.2 油氣集輸流程的主要內容

油氣集輸需要對能量回壓處理后利用。對分散的天燃氣、原油進行集中在密閉的壓力罐中，通過抽氣等工藝進行氣液分離。分離后的天然氣、原油需要經過自動化計量及其后續的處理后向外輸送。實現自動化集中、油液分離處理、計量及向外輸送需要計算機輔助系統進行數字化管理。

2.3 油氣分離與計量工藝流程

按照油氣技術工藝的單管流程、雙管流程、三管流程、站外管網流程等多種工藝，不同的工藝流程分離器和計量器的安裝位置不同，計量管理級別也不同。尤其的分離作業通過控制時間、壓力、液位實現。油氣分離分為一次分離、多級分離、連續分離、分離級數與壓力分離幾種方法。分離方式不同，計量管理級別式也不同。主要的計量管理分為三級，分別是二級管理、三級管理、一級半管理。

3 油氣田地面工程安全管理技術

3.1 集輸站安全管理技術

集輸泵站是收集、儲存和向外輸送尤其的集中點，也是安全管理的重點場所。集輸站應設打造為易燃易爆甲級消防保護點。在集輸站的各個泵站、輸送線的重要部位，分離裝置、脫水裝置等部位設置智能傳感器監測裝置，實時監控泵站壓力狀態及其他不安全因素。將終端智能傳感器接入計算機輔助系統和報警系統。傳感器監測到泵站異?；虺^限制時自動向計算機輔助系統發送信號，計算機輔助系統接收到信號后自動發送報警指令。報警系統接收程序指令后自動報警，提示故障。所有檢測信息可作為分析和預測系統故障的理論依據，作為安全管理的數據資源，為數字化管理奠定精準的數據庫基礎。

3.2 聯合站安全管理技術

聯合站嚴格按照油氣田建設的要求設計電氣系統，做好防靜電、防雷電處理。定期維護電氣系統。在聯合站的管道連接位置設置智能檢測設備，監測實時檢測聯合站是否存在蒸發、泄漏、中毒、腐蝕等問題。對聯合所有的設備及器材要定期檢驗，嚴格按照安全管理制度實施監管。

3.3 油田鉆井安全管理技術

為提高油氣田鉆井的安全，建議加強鉆井自動化和遠程控制技術，構建SCADA系統，提升油氣鉆井的信息化管理。在鉆井區域加快光通信系統的建設，提高油氣田地面各個系統之間的通信速率，整合油氣田地面工程所有的資源強化系統管理，推廣油氣田鉆井無人值守及數字化遠程管理技術。油氣田鉆井可通過鉆井設備重點安裝的智能傳感器等信息采集設備監測各個鉆井點的作業情況，由集中監控室對各個鉆井點的作業情況進行集中管理。為保證中心站點設備及系統是可靠性，在各個中心站點設置專業的巡檢組，加強對各個中心點監控設備的日常巡檢和維護，以便及時發現問題。巡檢組與監控中心通過無線通信進行信息交換，發現異常時及時向監控中心報告，以便于對故障或問題采取緊急處理。

4 結語

隨著油氣田生產設備管理設備信息化自動化水平的提高，數字化的安全管理將成為未來油氣田地面管理的必然趨勢。為加快油氣田地面工程數字化安全管理建設，石油天然氣企業在建設和改造油氣田地面工程時，應根據實際管理需求及石油發展規劃，在地面工程中引入更多的自動化、智能化設備及裝置，增加敏感性較強的智能傳感檢測裝置，提高油氣田地面工程的安全監測能力和危險識別能力，為數字化安全管理奠定一個良好的無人值守管理環境。

參考文獻：

[1]趙攀.姬塬油田地面工藝技術研究[D].山西：西安石油大學，2014.

[2]董文浩.克拉美麗氣田地面工藝適應性研究[D].成都：西南石油大學，2015.

[3]羅一東.高石梯地區地面集輸工藝技術及建設模式研究[D].成都：西南石油大學，2017.

[4]馬勇.馬嶺老區二次開發地面工藝優化技術研究[D].北京：中國石油大學（華東），2016.

[5]崔平正，廖劍波，崔晨，王輝.油田集輸管網及設備數字化管理系統設計與應用[J].新疆石油天然氣，2018（03）：71-75+2.