当说到工厂时,人们头脑里的第一反应就会想到长长的围墙、气派的大门、错落有致的车间以及来往如梭的车辆进出。那么油田是什么样子呢?其实油田也是一个工厂,但它是一个既没有围墙也没有大门的硕大无比的大工厂。如我国的大庆油田南北长138千米,东西宽73千米,拥有油水井几万口,将整个大庆市围在中央。不难想像,将这么大的区域围起来是完全不可能的。但是,油田既然是一个工厂,它就应具备一般工厂的一切功能,有自己的原料基地和自己的加工车间。
油田的原料基地就是油藏,通过勘探找到油气藏,再通过打井把地下含有水和其他杂质的石油和天然气开采出来,这就相当于工厂的原料采购过程。石油和天然气采到了地面后,还要把各个单井产出物收集汇合,再经过复杂的处理变成合格的商品油和商品气输送给用户。这个把单井产出物收集汇合、处理并输送给用户的过程就是产出物的加工过程,完成这个加工过程的单元就是加工车间。这一过程在石油业内又称其为油气集输工程。那么油气集输工程的“车间、厂房”是什么样子的呢?
石油和天然气储存在地下,通过勘探一旦发现某些地下有油,则在这些地下相对应的地面上纵横每300米左右打一口井,这样油井在地面上的位置分布就相当分散。为把众多分散的油井产出物收集起来,需要就近建“收集车间”—计量站。计量站是油田最基层的生产车间,它负责把8~15口油井的产出物通过管线输到计量站,分别计量后再汇合到一条口径较大的管线里输往联合站。如果计量站距联合站较远,油井产出物本身能量不能满足计量站输送需要,就必须给其增加能量,这时就需要在计量站和联合站之间增设一个能量增补站—接转站。由下图能清楚地看出油井产出物集输过程:油气集输的过程就像一条条小溪汇集成一条河的支流,再汇集成大江大河,计量站就像小溪一样,流量小但数量多、分布广;而接转站则像一条河的支流,具有了相当的流量;联合站就像大江大河一样,汇集了全部的油井产出液,这就完成了油气集输工程的第一个过程—汇集过程。
油井产出物经过地面集输流程最终到了联合站,此时,汇集到联合站的油井产出物还含有水、砂、泥、有害气体等其他成分。必须经过一系列的物理化学处理过程,将油井产出物分离、净化成合格的气、油、水。联合站是油气加工的最后一站,相当于工厂的成品车间。其主要功能包括油气处理、污水处理、供注水、原油储存外输、原油稳定及轻烃回收等。
在联合站首先分离天然气。此时,分离出的气含有多种成分,不能直接使用,需要专门的天然气处理站对其进行脱水、脱除有害气体和较重的烃类。处理后的产品主要是甲烷—也就是我们所说的天然气,可直接用作燃料或化工原料。脱出的较重的烃类为轻质油、液化气,可供化工厂制造化工产品,或作为能源供用户使用。
联合站的第二道工序是分离水,此时,分离出的水含有多种成分,如油、砂、悬浮物等,需要进一步处理。处理后的污水目前主要用来回注到油藏,以保持地层的能量平衡。多余的污水经外排处理工艺,达到国家规定的环保标准后排放,不能污染环境。
经脱气脱水后的原油一般含水小于0.5%,为商品油。但是为了减少储油罐的呼吸损耗,有的还需要进行稳定,脱出易挥发的组分,稳定后的原油饱和蒸气压要小于当地大气压的0.7倍。进入商品油库,将输往炼厂进一步加工,炼制成各种成品油,如汽油、柴油等。
分离出的固体经过脱水、脱油处理后达到环保要求,再填埋或进行其他处理。
油井产出物经过计量站、接转站、联合站的集输、处理,加工成合格的原油、天然气、液化气等产品,销往各地。由此可见油田本身是一个从原材料采掘到产成品加工的特大型工厂,而油田集输系统就是一个没有围墙的大加工车间。