《油气集输》课程是油气储运工程专业主干课程之一，是学生学习了高等数学、流体力学、工程热力学和物理化学等基础知识后开设的一门专业课。

该课程奠定了油气储运工程专业学生的专业理论基础，在本专业课程体系中具有举足轻重的地位。

该课程较全面地介绍了油气集输系统的任务、研究对象和油气集输流程以及各主要工艺环节的设计原则和计算方法。

课程的主要内容包括油气集输研究对象、流程及发展；油气性质、烃系的相特性、相平衡计算；油气混输管路的参数和术语、混输管路的特点以及气液两相管路的压降计算，分离方式、分离级数和分离压力的选择、油气两相分离器的类型、结构和工作原理、分离器设计的工艺计算方法、油气水三相分离器的结构、原理和界面控制；原油乳状液的定义、生成机理和其性质、原油脱水各方法的原理、所用容器设备的结构以及影响脱水效果的因素；原油稳定的原理、方法和原理流程、原油稳定深度以及工艺方案的确定、比较和选择。

使学生掌握油气集输的基本内容和工艺流程以及设计的基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

通过油气集输的课程学习，学生可以系统掌握油气集输系统各工艺环节的设计与管理的基本知识，能够较快地承担油田油气集输系统的设计和管理工作，提高自身科学素质。

本章主要讲述油气集输的研究对象和在油田建设中的地位、油气集输的工作任务和工作内容、油田主要产品及其质量指标、油田生产对集输系统的要求、油气集输流程以及油气集输设计的评价标准等问题，以期使学生通过本章的学习，对油气集输这门课有一个全新的了解，并且对油田油气集输所涉及的内容有较全面的认识。

本章的重点为油气集输的工作内容、油田产品及其质量指标和油气集输流程等部分的知识。

一、油气集输的研究对象和在油田生产中的地位1、研究对象由石油院校的院系构成和专业设置以及课程安排可以了解油气集输的研究对象。

资源勘查工程专业（地球资源与信息学院）：主要任务是寻找石油资源石油工程专业（石油工程学院）：主要任务是通过钻井，采出石油，使石油由地下流至地面上来，这时流出的石油包含了水、砂、硫、盐等杂质；同时油气储运工程专业（储运与建筑工程学院）还开设了《油库设计》、《输油管道设计与管理》、《输气管道设计与管理》等课程，它们所涉及到的理论是为储存和运输商品原油、天然气以及石油产品服务的。

因此说油气集输（也叫作油气田地面工程）是继石油工程之后的一个很重要的阶段，它把油田中分散的油、气进行集中、输送和必要的处理加工，使之成为石油产品，即商品原油和天然气。

由此可以看出，油气集输研究的主要对象是油、气田生产过程中原油及天然气的收集、加工和输送问题。

2、地位油田的工业开采价值被确定后，在油田地面上需要建设各种生产设施、辅助生产设施和附属设施，以满足油气开采和储运的要求。

油气集输是油田建设中的主要生产设施，在油田生产中起着主导作用，使油 田生产平稳，保持原油开采及销售之间的平衡，并使原油、天然气、液化石油气和天然汽油等产品的质量 合格。

采用的油气集输工艺流程、确定的工程建设规模及总体布局，将对油田的可靠生产、建设水平和生 产效益起着关键性的作用。

二、油气集输的工作任务和工作内容1、工作任务 将分散的油井产物、分别测得各单井的原油、天然气和采出水的产量值后，汇集、处理成出矿原油、 天然气、液化石油气及天然汽油，经储存、计量后输送给用户的的油田生产过程。

合格的原油送往长距离 输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其它运输方式送到炼油厂或转运码头；合格的天然气集中到输气 管线首站， 再送往石油化工厂、 液化气厂或其它用户。

所以概括地说油气集输的工作范围是以油井为起点， 矿场原油库或输油、输气管线首站为终点的矿场业务。

下图即为油气生产工艺系统的全部内容及其产品，同时也体现了油气集输的工作任务。

图油气生产工艺系统2、工作内容 我国的油田虽然所处的自然环境、社会环境不同，油藏的性质、油藏能量、开发部署、工艺条件、油 井产品构成、原油物理性质，油气组分等等都有很大差别，所使用的集输流程和设施也不尽相同，但一般 都要经历以下几个基本环节，使所开采出来的油、气附合国家质量指标要求。

（ 1）气液分离： 将油井产品中的液体和气体分开才能进行相对精确的产量计量，并且便于处理、加工和 运输；（ 2）原油处理： 原油中往往含有水、盐、砂或其它固体杂质，这些杂质对原油的运输和炼制加工过 程有较大的影响，因此必须脱除原油中所含这些杂质（ 3）原油稳定： 分离器和脱水器分离出的原油中 C 1～C 4 的组分含量高，使原油的饱和蒸汽压升高，造成原油的大量蒸发损耗，这样的原油在油田上称为不稳定原油。

不稳定原油变成稳定原油的过程，称为 原油稳定。

稳定后的原油蒸汽压降低，原油的蒸发损耗少；（4）天然气净化： 天然气中往往含有 H 2O 、H 2S 和 CO 2等杂质气体，这些杂质对天然气的处理、加工和 运输有较大的影响， 因此必须脱除天然气中所含的 H 2O 、H 2S 和 CO 2等杂质气体， 使天然气在管道输送或冷却 处理时不生成水化物，减少管线摩阻，并可减缓对管道和容器的腐蚀，以利于管道输送和天然气的进一步 加工；（ 5）轻烃回收： 脱除天然气中的烃液，使其在管线输送时不析出，这样可以保证管输增压时压缩机 的正常工作；或专门回收天然气烃液，再进一步分离成单一或混合组分作为产品，这样可以提高油田的生 产效益；（ 6）水处理（污水处理＋注入水处理）： 水处理系统包括含油污水处理系统和注水系统。

常规的含 油污水处理流程为：从三相分离器、电脱水器和沉降罐中分离出来的含油污水首先进入斜板隔油器中进行 油水分离，然后进入混凝沉降罐进行分离，最后经过压力滤罐排放或回注。

下图为油气集输系统的工作内 容示意框图。

三、油田产品及其质量指标归纳起来油田生产的商品有原油、天然气、液化石油气、稳定轻烃（也称天然汽油或轻质石脑油）和 净化污水等。

1、原油a ．质量含水率：合格原油含水率不大于 1%，优质原油含水率不大于 0.5%。

对于凝析油和稠油有不同的质量含水率要求；b ．饱和蒸汽压：最高储存温度 （ 或 60℃）下原油的饱和蒸汽压不大于当地气压；c ．含盐量：不大于 50g/m 3。

2、天然气 a ．露点：最高输送压力下天然气的露点应低于输气管埋深处最低环境温度 5℃； b ．硫化氢含量：不大于 20mg/m 3； c ． C 5+含量：不大于 10g/Nm 3；d ．有机硫 （CS 2 和 COS ）含量：不大于 250mg/m 3。

3、液化石油气上面讲过，液化石油气主要成分为 C 3 和 C 4，其组成要求为：a ． C 1+C 1含量：不大于 3%（分子百分数 ） ；b ． C 5+含量：不大于 2%（分子百分数 ） ；图 油气集输系统的工作内容c．饱和蒸汽压：38℃时的饱和蒸汽压不大于15 个大气压（绝对）；－10℃时的饱和蒸汽压大于3 个大气压（绝对）；d．体积含水量：不大于0.5%。

4、稳定轻烃国标GB9053－1998 规定了稳定轻烃（轻油）的技术要求，其中指标分为 1 号轻油和2 号轻油，1 号产品作为石油化工原料，2 号产品可作石油化工原料也可用作车用汽油调和原料，下表列出了稳定轻烃的技术要求。

5、净化污水对于净化污水有两个标准，分别为回注标准和排放标准，对其所含杂质的要求不同。

对回注的污水水质要求是：达到本油田规定的注水水质标准，特别关注回注污水与地层配伍性，包括悬浮物浓度大小、含油浓度及细菌含量。

下表为碎屑岩油藏注水水质推荐指标。

地上污水排放水质含油低于5mg/L ；对海上排放污水水质要求是，渤海海域排放污水含油量小于30mg/L；南海海域为小于50mg/L。

下表为石油开发工业水污染物最高允许排放浓度。

表3 石油开发工业水污染物最高允许排放浓度四求油田生产是由开发、开采和集输构成的。

因此，油气集输是油田生产中很重要的生产阶段，无论新油田的开发建设，还是已开发油田的调整改造，油气集输必须适应油田生产全局的需要，满足以下几点要求：1、满足油田开发和开采的要求油田生产的特点是连续的、又是不均衡的，主要原因在于：（1）油井数量增加，含水量上升，产液量增加；（2）自喷井间歇自喷或改抽；（3）个别抽油井改为注水井；（4）生产层系调整，油品物性发生变化。

2、集输系统能够反映油田开发和开采的动态油田开发和开采的变化，反映到地面集输系统中就是：油、气、水产量、出砂量、气油比、气液比、井的油压和回压、井流温度、压力等参数的变化。

油田的这一生产特点要求油气集输系统的工程设施随之做出相应的调整，要考虑能以地面设施的少量变化去适用油田开发不同时期，不同阶段的要求。

3、节约能源、防止污染、保护环境节约能源主要体现在以下几个方面。

（1）充分利用自喷井、抽油井的能量，减少转油环节，在有条件的油田提高第一级的分离压力，减少动力消耗。

（2）流程密闭，降低损耗。

密闭流程的油气损耗量一般为0.3~0.5% ，而开式流程由于存在常压罐，其损耗量一般为2%左右。

（3）充分收集和利用油气资源，生产稳定原油、干气、液化石油气、天然汽油等产品，减少油田生产的自耗气量。

（4）采用高效的设备。

4、集输系统应安全可靠，并有一定的灵活性集输系统的生产运行是连续的，无论哪一个环节发生故障都会或多或少地对全局生产产生影响；另外，油田地域大，点多、面广、线长，抢修困难，这就要求集输系统简单、可靠、安全。

一旦发生异常情况，要有调整的余地。

5、与辅助系统协调一致，要有经济性集输系统要满足提高经济效益的原则，满足国家标准或有关规定，并且与供排水、供电、道路、通讯、土建等密切配合，协调一致。

五、油气集输流程1、建设规模设计集输流程遇到的第一个问题是确定流程的建设规模。

这是因为一经确定了流程中的管径、容器、设备等，就只能在一定的产液量范围内工作，而油田开发和开采的特殊性决定了各油田的产液量上升速度差别很大。

如果流程的一次规模定的太大，将长期达不到设计能力，造成了资金的积压，发挥不了应有的投资效益，还可能因为热力条件不够而不能正常运行。

如果一次规模定得太小，而产液量上升速度太快，流程的水力工况不能适用生产要求，必然在短时间内改建、扩建，同样会造成经济损失，并影响油田生产。

同时，流程中管道、容器、设备等都有一定的使用年限，如果在使用年限内充分发挥它们的作用，超过这一年限再进行改建、扩建，那么这样就很经济能充分发挥投资效益。

我国规定：油（气）井和注水井折旧年限为5 年，油（气）田地面建设的固定设施为15 年，油（气）田储运设施为8 年。

由此看来，集输系统中各项设施的适用年限按5～15 年来考虑是做到了物尽其用。

综合以上分析，由地层储量和开发设计方案确定的油气集输系统的建设规模可以如下确定：（1）如果油田投产初期不含水，则流程建设规模可用下式计算：式中，Go—开发设计提出的产油量，吨/ 日；1—开发设计提出的无水采油年限，年；—集输设施的使用年限，年；v w—开发设计提出的年平均含水率的上升速度，%/年；G—流程适用的液量，吨/ 日。