油燃而声 第41期 | 油气“活水之源”—— 集输
张烈辉 | 《油气简史》
（第二版 富媒体)
油燃而声 第41期
从地下跑到地面的原油、天然气等油气混合物，在参加管道长途旅行之前，需要先抵达“集输化妆间”经过必要的处理与加工，“梳妆打扮”之后才能成为一名合格的原油与天然气“旅行者”。
从井口到“集输化妆间”有 3 条路径可以选择：一级半（或一级）、二级、三级布站集输流程。选择路径的原则是保证油气在路途中安全并顺利，还要减少能量消耗和生产费用。在选定路径后，油气混合物的“行走方式”主要为密闭输送。就是说油气从井口到“集输化妆间”再到成为合格的原油与天然气“旅行者”，整个过程都与大气隔绝，在密闭管道里完成整个流程。
油气混合物抵达“集输化妆间”后，要完成油气计量、原油脱水、油气分离、天然气脱水、原油稳定、污水回收等“梳妆”。
油气计量：
油气计量是对石油和天然气流量的测定，也就是在出发之前需要清点油气数量。清点方式有两种：一是对从地下井里冒出来的油气进行数量清点，可以让我们清楚地掌握地下油井的动态变化；二是油气“精心装扮”后，登上管道长途旅行之前的数量清点，这也是告诉终点站工作人员此次旅途的游客有多少，便于交接管理。
原油脱水：
从地下“呼哧呼哧”跑上来的原油身上携带了许多“小汗珠”，“小汗珠”会让原油走路缓慢，还会让管道长途旅行变得更劳累，加速了管道的消耗，造成了浪费，因此原油脱水是“梳洗”的第一步！原油脱水有很多方式，主要有沉降脱水、离心法脱水、过滤法脱水、电化学联合脱水等方法。当然啦，原油脱水也需要特定的“沐浴乳”——破乳剂，它可以很好地帮助原油甩掉身上的“小汗珠”，清清爽爽地继续打扮自己。
油气分离：
原油甩掉了身上的“小汗珠”——水，但它还有一个“小跟班”——天然气。所以在开始长途旅行前，油与气需要分开做准备。原油和天然气一起走到了油气分离器，通过油气稳定装置后油与气就分开了，此时的原油一身轻松，达到了长途旅行的要求，成为了一名合格的原油旅行者。
天然气脱水：
从地下跑上来的天然气跟原油一样，身上也有“小汗珠”，如果“小汗珠”一直跟着天然气参加旅行，会产生一种叫“天然气水合物”的物质，不仅会让天然气长途旅行变困难，甚至还会让管道发生“堵车”。天然气脱水主要有四种方法：冷却脱水、吸收脱水、吸附脱水和膜分离脱水。只有天然气携带的小水珠数量减少到满足了长途旅行的要求，才能成为一名合格的天然气旅行者。
原油稳定：
原油稳定之后可以使整个旅途变得更有经济效益，原油稳定的方法很多，一般有以下四种：压分离稳定法、加热闪蒸稳定法、分馏稳定法和多级分离稳定法。
污水回收：
油气“梳妆”后会产生一定的污水，如果直接排放会污染环境， 因此在“集输化妆间”里我们需要对污水进行集中处理，当污水符合标准之后才可以进行下一步处理，处理合格后的污水还能进行再次利用，我们要时刻牢记环保哟。
从“集输化妆间”出来的油气都换了新装，变成了独立的原油和天然气，它们兴致勃勃，准备登上长途旅行的管道客车，让我们看看它们的长途旅行会发生什么有趣的事情吧？
海上油气集输海洋占据地球表面 70%，它不仅孕育着各式各样的生命形态，还蕴藏着丰富的资源。海洋油气作为一种重要的海洋资源，占据全球油气资源总量的三分之一。中国是一个海洋大国，在渤海、东海和南海蕴藏着丰富的油气资源，这些流淌在海底岩石内的资源，正源源不断地被开发出来。海上油气田的生产就是将海底油（气）藏中的原油或天然气开采出来，经过采集、油气水初步分离与加工、短期的储存装船运输或经海管外输的过程。
海上油气的加工主要在海上油气加工厂（FPSO）上进行，它是这个星球上最大的海上钢铁巨无霸之一，7 座埃菲尔铁塔的钢材铸就的庞大身躯，能够轻松停靠 3 架波音 747 的超大船身，日处理原油 3 万吨，处理能力相当于占地 10km² 的陆地油气加工厂，集油气处理、存储、外输、生活、动力提供功能于一体，同时它也是中国海油进行全海式开发的重要装备之一。中国海油拥有 17 艘这样的海上钢铁巨无霸，是世界上拥有 FPSO 最多的石油公司之一，早在 20 世纪 80 年代，中国海洋就开始对这种太空时代的庞然大物进行攻关研究，直至今天已经自主研发了 11 艘并相继投入了海上油田的生产，FPSO 建造成本仅为国外同等规模的 70% ～ 80%，自北向南，这 17 座巨大的海上浮式加工厂，静卧于广袤的海域内，支撑着我国海洋石油 75% ～ 80% 的产能。
现在，让我们去近距离领略一下这些钢铁巨无霸的雄风：海洋石油 117—— 目前世界上最大的海上浮式生产储卸油装置之一，相当于美国企业号航空母舰 3 倍的排水量，如果将它竖立起来，将会造就一座高出京广中心大楼 140m 的钢铁巨塔，可以想象一下站在船首，俯瞰整个北京城的情形。这座巨无霸，可以把来自油井的油、气、水等混合液加工处理成合格的原油和天然气。合格原油和天然气储存在油舱中，达到一定储油量时经过原油外输系统，由穿梭油轮输送至陆地。FPSO 依靠单点系泊系统定位于预定海域，并以单点为轴，做 360°自由旋转，就像中国古老的太极拳，以柔克刚，当大海鼓动强风的时候，只要顺应它的力量， 就能成功取胜。
海上油气集输系统是海洋油气开发的重要环节，海上开发方案的选择决定了工程投资、开发的难易以及对开采年限的适应性。目前，海上油气田开发方式按完成油气集输工程任务的可利用环境位置主要分为全海式、半海半陆式和全陆式。
随着世界工业的迅猛发展，对石油的需求量也在不断增加。为了简化海上生产的原油外输的环节，凭借现代海洋工程技术在海上建设储油罐和输油码头，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的开发方式，形成了全海式油气集输系统。
指钻井、完井、原油生产处理（部分处理或完全处理）在海上平台进行，部分处理后的油水或完全处理后合格的原油经海底混输管道或陆桥管道输送至陆上终端。在陆上终端进一步处理后，储存或者外输。该开发模式的优点是适应性强，远海、近海都适应。
海上油田开发初期，是在离岸不远的地方修筑人工岛，建木质或混凝土井口保护架（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、储存后外输，这种把全部的集输设施放在陆上的生产系统叫全陆式油气集输系统。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。
我们下期再见！
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图文来源 |《油气简史》
绘图 | 侯雪梅
责编 | 张奉圩
审核 | 刘仲铭