工程设计大赛方案设计书

附件 3：

全国学生油气储运工程设计赛
方案设计书

项目名称 M 气田 D 区块建产期集输工程
赛题类型 赛题
团队编号





完成日期 2017 年 4 月 23 日
全国学生油气储运工程设计赛组委会制作品说明
作品说明
开发井区 20172019 年逐年完善建井 152 口钻井方式采丛式水
井D 区块分 ABCD 四井区总产 8330 10 Nm a
作品鉴区块气藏特点初期井口压力较高达 28MPa 左右压
力短期迅速降部分时间处低压生产状态考虑开发环境结合井
位分布情况提出采中低压集气集输方式考虑该气田环境条件选择
埋道敷设容包括：
 气井聚类网优化设计
 井节流井口加热低压集气方案设计
 井节流井口加热中压集气方案设计
 集气半径优化
 井串接设计
 集气站站流程设计站设备选型校核
 方案济选
 适应性分析
 运行安全保障
作品选三套集输方案具体容：
方案：采井节流加热保温集气半径 11km 中低压集气工
艺井节流 13MPa线点水合物形成温度低低环境温度
线保温加热注醇彻底简化流程降低面单井建设费夏季
温较高压力提高 40MPa 运行充分利气井压力集气站停止压缩机运
行节省运行费流程走：
井节流→单井带液计量→井间串接集气→集气站（常温气液分离增压）
→天然气处理厂
方案二：采井节流加热保温集气半径 75km 中低压集气
工艺井节流 13MPa线保温加热注醇彻底简化流程
夏季温较高压力提高 40MPa 运行充分利气井压力集气站停止压缩
机运行节省运行费流程走：
井节流→单井带液计量→井间串接集气→集气站（常温气液分离增压）
→天然气处理厂
方案三：采井节流井口加热保温输送中压集气方案井节流
4MPa生产前期需压缩机进行增压期利压缩机增压减少压缩机
组运行费流程走： 作品说明
井节流→计量→加热炉→集气站（气液分离初期增压）→天然气处理
厂
网集气站进行设计计算设备选型综合材耗钢量等三种方
案作出济评价出方案济性优方案二方案三终选择集输
方案作推荐方案
针集输系统运行安全济节求方案集输程关键问题（井
节流增压工艺）进行全面设计水合物生成段塞流清防腐角
度进行道安全运行保障设计
作品 MatLab 井口进行聚类 Lingo 编写优位置计算程序
Pipeline 模拟软件进行水力热力模拟计算 HYSYS 进行集气站设计
OLGA 进行段塞流模拟 AutoCADVisio 等软件展示设计结果


目录

目录
第 1 章 总 1
11 工程概况 1
12 编制原 1
121 编制 1
122 编制原 1
123 国家区关法律法规 2
124 国家方行业企业技术规范标准 2
13 设计范围 3
14 开发方案概述 3
第 2 章 基础设计 5
21 环境概况 5
211 理位置 5
212 形貌 5
213 气候气象 5
214 震效应 6
22 设计参数 6
221 天然气组分特征 6
222 开发部署 6
223 稳产期 7
224 气藏温压特征 7
225 钻井方式 7
226 采气工程 8
227 采出水型产水量 8
228 集输气进厂压力 8
229 基础设计参数选取 8
23 面总体规划思路 9 目录

231 规划原 9
232 规划思路 9
233 方面 9
第 3 章 集输工艺选择 10
31 中低压集气工艺 10
311 井节流井口加热节流降压方式选 10
312 井口压力方案确定 14
32 井单串接集气工艺 15
321 井串接网形式 16
322 井串接集气工艺理基础 18
323 井间串接网优化 19
33 采集气道输送工艺选择 19
331 采气道 19
332 集气道 20
34 分离工艺 21
35 计量工艺 21
351 气井产量计量 21
352 集气站计量 23
36 增压工艺 23
37 集输方案初选 23
38 集气半径选择 25
381 选集气半径确定 25
382 优集气半径 28
第 4 章 中低压集气集输方案具体设计 29
41 集输方案概述 29
411 工艺流程概述 29
412 压力系统概述 29
42 集气网站场布局 31 目录

421 概述 31
422 井组划分 32
423 集气站位置确定 34
424 集气道布局方式 35
43 钢材选择 38
44 采集气道设计 38
441 设计特点 38
442 计算方法 39
443 径选择 39
444 道壁厚强度校核 42
445 冬夏季水力计算校核 45
45 集气站设计 46
451 工艺流程 46
452 设计参数 47
453 设备选型 47
454 面布置 48
46 井场设计 48
461 工艺流程 48
462 关键设备 48
47 工程量 49
第 5 章 中低压集气集输方案二具体设计 50
51 集输方案概述 50
511 工艺流程概述 50
512 压力系统概述 50
52 集气网站场布局 52
521 井组划分 52
522 集气站位置确定 52
523 集气道布局方式 54 目录

53 钢材选择 56
54 采集气道设计 56
541 设计特点 56
542 计算方法 57
543 径选择 57
544 道壁厚强度校核 61
545 冬夏季水力计算校核 63
55 集气站设计 65
551 工艺流程 65
552 设计参数 65
553 设备选型 66
56 井场设计 66
57 工程量 67
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计 68
61 集输方案概述 68
611 工艺流程概述 68
612 压力系统概述 68
62 集气网站场布局 68
621 井组划分 69
622 集气站位置确定 69
623 集气道布局方式 70
63 钢材选择 71
64 采集气道设计 72
641 设计特点 72
642 计算方法 72
643 径选择 73
644 道壁厚强度校核 75
645 加热温度优化热力水力校核 78 目录

65 集气站设计 80
651 工艺流程 80
652 设计参数 81
653 设备选型 82
66 井场设计 82
661 工艺流程 82
662 关键设备 83
67 工作量 83
第 7 章 湿气输送 84
71 概述 84
72 段塞流产生原理危害 84
721 段塞流产生原理 84
722 段塞流产生危害 84
73 D 区块段塞流检测控制85
731 段塞流预测模拟 85
732 段塞流影响控制 86
74 道腐蚀 88
75 清作业模拟 88
751 清工艺设计 89
752 清工况模拟 89
753 清作业策略 89
第 8 章 方案适应性分析 91
81 井口回压校核 91
82 建产期适应性分析 91
821 集气站设备调整 91
822 采气网 92
83 集输方案改造 93
831 井场增设移动式分离计量体化集成装置 93 目录

832 开展采出水消泡工艺应 93
第 9 章 陆气田开发济评价 95
91 陆气田开发济评价方法 95
92 项目建设投资费估算 95
921 项目基础建设投资费估算 96
922 流动资金估算 98
923 建设期贷款利息 99
924 项目建设总投资 99
93 项目营成估算 99
931 气田开采营费 99
932 气田集输处理营费 100
94 气田弃置费 100
95 销售收入利润估算 102
951 销售收入 102
952 税收 102
953 利润估算 103
96 济评价 103
961 现金流量 103
962 盈利力分析 104
963 敏感性分析 105
97 道费现值计算 105
98 集气站费计算 111
第 10 章 防腐防垢防砂 114
101 防腐蚀工作重性 114
102 油气道腐蚀控制方法 114
1021 道外防腐 114
1022 道防腐 116
1023 露空道设备 117 目录

103 埋道阴极保护 117
1031 阴极保护方法分类 117
1032 阴极保护方案 118
104 钢制储罐腐蚀防护 120
105 腐蚀检测 120
1051 集输道外腐蚀检测 120
1052 阴极保护检测监测 121
1053 阴极保护规保护效果判定 122
106 道结垢 123
1061 道结垢原理 123
1062 影响道结垢素 124
1063 道垢 125
107 防砂 125
1071 出砂机理 126
1072 防砂措施 126
第 11 章 气田网泄漏应急预案 129
111 泄漏检测方法评价指标 129
1111 泄漏检测方法 129
1112 泄漏检测方法评价指标 130
112 输气道泄漏检测系统 131
113 线泄露应急预案 132
第 12 章 通信 136
121 线通信方式 136
122 线通讯方式 136
123 通信系统网络 136
124 通信工程 136
125 工程量 136
第 13 章 水排水 138 目录

131 水 138
132 排放 138
第 14 章 污水处理 139
141 气田污水处理方法 139
142 污水处理流程 140
143 污水处理防爆措施 141
第 15 章 消防 142
第 16 章 供配电 143
161 供电系统 143
162 建筑物防雷 143
163 防静电措施 143
164 接 143
165 动力明配电 144
1651 供电电源 144
1652 供电方案 145
1653 接保护 146
1654 电力设备配备 146
第 17 章 供热供暖 148
171 供热 148
172 供暖 148
第 18 章 动化控制数字化理 150
181 仪表 150
182 动化控制 150
1821 系统设置 151
1822 SCADA 方案 151
1823 控制系统控制方案 153
1824 RTU 通讯系统方案 154
183 数字化理 154 目录

第 19 章 建筑结构 159
第 20 章 道路 160
第 21 章 节 162
211 耗分析 162
212 节措施 162
213 集输网调整优化技术 162
2131 区块优分组 162
2132 集气站选址 163
2133 集输网布局优化 163
214 耗分析优化 164
2141 耗分析 164
2242 节措施 164
第 22 章 环境保护 166
221 建设区环境状况 166
222 污染源污染物 166
223 污染控制 166
第 23 章 职业安全卫生 168
231 编制 168
2311 法律法规 168
2312 评价标准规范 168
232 职业病危害素防护措施 168
2321 气田开发工程生产阶段职业病危害素源 168
2422 职业病种类部位 169
2323 职业病危害素健康影响 169
2424 噪声危害职业病卫生防护措施 174
2325 振动危害职业病卫生防护措施 175
2326 粉（烟）尘危害职业病卫生防护措施 176
2427 毒害物危害职业病卫生防护措施 176 目录

2428 高温职业病卫生防护措施 176
233 职业危害分析 177
234 职业危害防护 177
第 24 章 组织机构定员 180
241 组织机构 180
242 生产定员 180
第 25 章 放空工程量 181
251 放空系统选择 181
252 放空系统布置 181
253 放空系统设置 182
2531 放空量 182
2532 排气筒放空 182
2633 防火间距 182
参考文献 184
附录 A 集输方案集气网布局 186
A1 集气站位置程序运行结果图186
A2 集气站辖井号187
附录 B 集输方案集气系统集气站设备选型 189
B1 气液分离器 189
B2 天然气压缩机 190
B3 闪蒸分液罐 192
B4 冷器 194
附录 C 集输方案集气网系统图 197
C1 集气站工艺流程图 197
C2 集气站面布置图 198
C3 井场工艺流程图 199
附录 D 力式高低压紧急截断阀 200
附录 E 集输方案二集气网布局 202 目录

E1 集气站位置程序运行结果图 202
E2 集气站辖井号 205
附录 F 集输方案二集气系统集气站设备选型 206
F1 气液分离器 206
F2 天然气压缩机 207
附录 G 集输方案三集气网布局 209
G1 集气站位置程序运行结果图209
G2 集气站辖井号212
附录 H 集输方案三集气系统集气站设备选型 213
H1 气液分离器213
附录 I 集输方案三集气系统加热炉设备选型 215
附录 J 阴极保护计算217
附录 K 放空火炬计算 219
K1 放空火炬筒直径计算219
K2 放空火炬高度计算219
第 1 章 总
1
第 1 章 总
11 工程概况
油气田生产原油天然气进行收集计量输送初加工工艺流程
集输流程合理集输流程必须立足油气田具体情况油气水
性质开发方案采油工程方案然环境等根整体部署分步实
施踪研究时调整逐步完善开发部署强化面体化优化
工作提出种适合前气田开发面建设模式
M 气田 D 井区规划建设产 8330 10 Nm a 建产期 3 年建井 152 口
规划 4 开发区M 气田已建天然气处理厂完全接收 D 区块集输天然气满
足新街取款处理需D 区块稳产期井间接质气藏方
案结合区块理位置区块形状建产规模提出技术成熟社会济效益
良面集输工程建设方案
12 编制原
121 编制
GB503492015 气田集输设计规范
石油化工工程设计工作手册 第三册 气田面工程设计
第二届全国学生油气储运工程设计赛赛题基础数
SYT 61062008 气田开发方案编制技术求
122 编制原
（1）遵守国家行业关法规政策严格执行国家行业关方针政
策标准规范法规
（2）贯彻安全成熟实效益节环保指导思想提高
济效益中心采种效措施优化总体布局
（3）根研究区块理位置环境特点面建设满足油藏钻井采油工艺
需整体设计分布实施考虑适预留建设规模设备力布局具
灵活性适应性
（4）确保安全生产前提量简化工艺流程做工艺合理安全济
高效运行
（5）充分考虑环境保护节约源职业安全卫生污染源控制面工程
设计必须符合安全环保节降耗等关规范求确保万失 第 1 章 总
2
（6）重视环境保护采取效措施防止环境污染水土流失
（7）提高济效益中心采取种效措施优化总体布局简化工艺提
高整体开发水综合济效益
123 国家区关法律法规
中华民国环境保护法2011 年 4 月 24 日修订
中华民国气污染防治法2015 年 8 月 29 日修订
中华民国水土保持法2010 年 12 月 25 日修订
中华民国节约源法2016 年 7 月修订
中华民国消防法2008 年 10 月 28 日席令第 6 号
中华民国土理法2004 年 8 月 28 日常委会修正
124 国家方行业企业技术规范标准
石油天然气工程设计防火规范 GB 501832015
油气集输设计规范GB503502015
工业金属道设计规范GB 503162000（2008 年局部修订+）
输送流体缝钢GBT81632008
20kV 变电设计规范GB500532013
低压配电装置线路设计规范GB500542011
电力工程电缆设计规范 GB502172016
供配电系统设计规范 GB500522009
66kV 架空电力线路设计规范GB500612010
压力容器GB 1502011
工业建筑采暖通风空气调节设计规范 GB500192015
工业设备道绝热工程设计规范 GB502642013
砌体结构设计规范GB500032011
建筑设计防火规范GB500162014
室外排水设计规范GB500142006
建筑设计防火规范GB500162014
中国建筑灭火器配置设计规范GB501402010
油田注水工程设计规范GB503912014
钢制焊缝件GBT124592005
工业企业噪声控制设计规范 GB500872013
涂装前钢材表面预处理规范SYT04072012 第 1 章 总
3
埋钢质道防腐保温层技术标准GB505382010
石油化工设备道涂料防腐蚀技术规范SH 30222011
程测量控制仪表功标志图形符号HGT205052014
动化仪表选型设计规定HGT205072014
仪表供电设计规定HGT205092014
信号报警安全联锁系统设计规定HGT205112014
仪表系统接设计规定HGT205132014
爆炸火灾危险环境电力装置设计规范GB500582014
通信线路工程设计规范YDT51372015
立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范 GB503412014
立式圆筒形钢制焊接储罐施工验收规范 GB501282014
现场设备工业道焊接工程施工验收规范 GB502362011
承压设备损检测NBT47302015
13 设计范围
M 气田 D 区块含凝析油天然气井口集输天然气处理厂进站端集输网
系统集输道站场腐蚀防腐数字化建设电力消防控通信
配套工程设计
14 开发方案概述
针该区块气藏特点初期井口压力较高达 28MPa 左右压力短
期迅速降部分时间处低压生产状态特点通量查阅资料进行分
析提出三种开发方案：
集输方案：井节流 13MPa中低压集气加热保温集气半径
11km 集输流程建立 4 座集气站集气站辖 37~39 口井气井产出天
然气井节流混输集气站集气站中进行常温气液分离通压缩机
进行增压满足天然气处理厂进站压力求 25MPa输天然气处理厂夏
季温较高压力提高 40MPa 运行充分利气井压力集气站停止压缩
机运行节省运行费
集输方案二：井节流 13MPa中低压集气加热保温集气半径
75km 集输流程建立 7 座集气站集气站辖 16~29 口井气井产出
天然气井节流气液混输集气站集气站中进行常温气液分离通
压缩机进行增压满足天然气处理厂进站压力求 25MPa输天然气处第 1 章 总
4
理厂夏季温较高压力提高 40MPa 运行充分利气井压力集气站
停止压缩机运行节省运行费
集输方案三：井节流 40MPa中压集气井口加热采气线保温集
气半径 5km 集输流程建立 7 座集气站集气站辖 16~29 口井气井产
出天然气井节流井口加热炉加热保温线气液混输集气站
集气站中进行常温气液分离前期通压缩机增压直接输天然气处理厂
满足天然气处理厂进站压力求 25MPa期进行增压处理 第 2 章 基础设计
5

第 2 章 基础设计
21 环境概况
211 理位置
D 区块位 M 气田东南部气田区域公路交通情况较距离河流远水
路运输方电网较发达气田部已建成 12 芯通信光缆满足周边集气站
通信需求
212 形貌
形原固定沙丘组成貌农耕植草沙柳
213 气候气象
D 区块区域属温带极端陆性季风气候受极陆冷气团控制时间较
长受海洋热带暖气团影响时间较短特点太阳资源丰富冬春季降雪稀
少夏秋季雨水集中风沙频繁刮北风详细气象数参见表 21

表 21 D 区块区域气象素统计表
气象素 单位 D 区块区域
均气压 hPa 8697
气温
年均 ℃ 69
极端高 ℃ 365
极端低 ℃ 290
均相湿度 53
年均降水量 mm 3416
年均蒸发量 mm 25045
风速
均 ms 31
ms 190
风 N
面温度
均 ℃ 92
极端高 ℃ 673
极端低 ℃ 328
暴雨 月份 78 月 第 2 章 基础设计
6

续表 21
日时数 时 29030
风日数 天 220
雷暴日数 天 28
霜日数 天 533
积雪深度 cm 14
冻土深度
标准冻深 cm 1039
冻深 cm 146

214 震效应
M 气田区域震活动弱根历史记载没较震发生
气田道区震动峰值加速度 005g 005g震基烈
度≤Ⅵ度
22 设计参数
221 天然气组分特征
表 22 D 区块天然气组分表
序号 组分 夏季
mol
冬季
mol
序号 组分 夏季
mol
冬季
mol
1 1C 9139 915 9 7nC 0101 0098
2 2C 5287 5292 10 8nC 0008 0005
3 3C 1036 1036 11 9nC 0005 0002
4 4iC 0178 0178 12 10nC 0005 0001
5 4nC 0195 0195 13 2CO 0666 0667
6 5iC 0089 0088 14 2N 0756 0757
7 5nC 0039 0039 15 2HO 0120 0060
8 6nC 0095 0083 16 合计 100 100
222 开发部署
（1）建产期
建产期 2017 年 2019 年 3 年充分考虑质面特点井
间接 4 建产区块分建成相应产规模中A 井区第 2 章 基础设计
7

8365 10 Nm a B 井区 8380 10 Nm a C 井区 8385 10 Nm a D 井区
8370 10 Nm a 建总产 8330 10 Nm a 阶段采出程度 22建产期区块累
计钻井 152 口建产期分年工作量表 23 示
表 23 建产期分年工作量表
年度
年钻井数 累计钻井数 年产
气量
8310 Nm a
累计
产气量
8310 Nm a
A
井
区
B
井
区
C
井
区
D
井
区

计
A
井
区
B
井
区
C
井
区
D
井
区
合
计
2017 4 12 11 10 39 4 12 11 10 39 72 72
2018 15 15 17 14 61 19 27 28 24 98 12 192
2019 14 14 16 10 54 33 41 44 34 152 108 300
（2）建产期
稳产期 2020 年 2038 年年区块钻井 6～8 口弥补递减实现气
田稳产 20 年（年产气量 8330 10 Nm a ）稳产期间井间接
223 稳产期
建产期单井合理配产 8360 10 Nm a 单井稳产 3 年第 4 年开始递减初
期递减率 363均递减率 21
224 气藏温压特征
（1）温度特征
00307 3438gTD
式中T 气层中部温度 C gD 气层中部深度
M 气田属温度系统均温度梯度307 C100m
（2）压力特征
iP 00002Z+25207
式中 Pi 气层实测压力MPaZ 气层中部海拔m
225 钻井方式
采丛式水井组开发 第 2 章 基础设计
8

226 采气工程
D 区块原始层压力 278MPa关井井口高压力 23MPa该区块体采
速度柱排水采气辅助泡沫排水采气气井压降较快高压生产期短气井套
压动态曲线图 21 示

图 21 气井套压动态曲线
227 采出水型产水量
气田采出水型 2CaCl 型气井单井产水量 34 30406m 10 Nm 采出水相关
指标见表 24
表 24 D 区块层水分析表
取值
层水离子含量 总矿
化度
水型
pH
值 ++K +Na 2Ca  2Mg  Cl 2
4SO
3HCO
范围值
（gl）
0434~
6598
0062~
997
001~
0367
0326~
2789
019~
3384
0306~
0591
161~
4555
2CaCl
60~
70
均值
（gl）
496 5856 0226 17617 1079 0429 30168 60

228 集输气进厂压力
天然气处理厂原料气进厂压力 25MPa
229 基础设计参数选取
（1）道埋深
道采埋敷设取道埋深 16m低冻深 146cm
（2）设计温度
根定然条件参考相似区设计埋深温取埋深处冬季温
14℃夏季温 3℃均温 85℃ 第 2 章 基础设计
9

（3）工作天数
GB503492015 气田集输设计规范规定口气井年生产天数应 330d 计
算
23 面总体规划思路
231 规划原
（1）遵守国家法律法规贯彻国家建设方针建设程序
（2）根油田气藏分布特点综合集输需求进行面建设总体规划
（3）根已条件减少作坊济提高规模效益原量简化井
场工艺减少井场设施油品进行集中处理
（4）适提高动化水
232 规划思路
根 D 区块处理位置然社会环境综合考虑采输气系统集输半径
集输流程交通否方便土方量等素进行整体优化设计根述
素选 3 套集输方案：
方案：井节流→单井计量→井集气→集气站（常温气液分离增压）
→天然气处理厂（集气半径 11km）
方案：井节流→单井计量→井集气→集气站（常温气液分离增压）
→天然气处理厂（集气半径 75km）
方案三：井节流→计量→加热炉→集气站（气液分离增压）→天然气处
理厂
233 方面
（1）污水处理：集气站中脱出水进行处理净化水进行加热井口回注
作蒸汽锅炉水
（2）道设备腐蚀：阴极保护排流措施
（3）电力系统：电托已配套系统
（4）通信系统：充分利期建设输气线电力线路等路沟敷设
杆架设通信光缆气田开发规划统考虑实施限度节省
通信线路投资组建通信网络满足油田开发通信需求
（5）仪表控系统：利数字化生产理控制台井口实现远程控制生产
运行动化控制
第 3 章 集输工艺选择
10

第 3 章 集输工艺选择
31 中低压集气工艺
气田集气系统通常分高压集气中压集气低压集气首先选择高
压集气原：
1）气井压力降快短时间层压力难满足节流制冷需压力
求高压井集气适应气田开发
2）气井产量低携液力差采气线频繁生成水合物高压井集气
保证气井正常生产
3）气井间压力产量差异压力短时间差异越越井口采取措
施压力系统匹配困难
4）单井产量低单位产建井数量高压井集气工艺投资运行
费高适合气田开发面建设难实现济效开发
气井套压动态曲线分析知初期井口压力较高达 28MPa 左右压力
短期迅速降部分时间处低压生产状态气田气井压力降较快
采中低压集气初期井口较高压力进行节流降压处理
311 井节流井口加热节流降压方式选
中低压集气工艺常规控制井口压力方法井节流井口加热节流两
种井节流工艺充分利层热防止井筒水合物生成提高气井携液
力控制生产压差保护储层确定采井节流方式进行节流降压
1井节流
井节流技术井节流技术面节流移井节流器坐封井
油适位置实现井筒节流降压时充分利温节流天
然气进行加热达降低面线压力防止水合物生成减少注醇量提
高气井携液力目通常应防止天然气井井筒水合物形成造成井筒
堵塞项技术该技术井专门设备实现井筒节流降压利温加热
节流井口气流温度基恢复节流前温度利解决气井生产程
中井筒面存诸技术难题
M 气田压降速率快高压稳产期短等特点采高压集气工艺井口
压力较高水合物容易形成线堵塞严重影响气井正常生产井节流技术
广泛应降低面线压力取消井口加热炉简化面流程降低第 3 章 集输工艺选择
11

成提高气井携液力效防止水合物形成提高开井时率减轻
压力敏感层带伤害利防止层激动井间干扰
（1） 工艺原理
井节流技术面节流嘴移井产层部油天然气节流降
压膨胀程发生井流体道流动通流通截面瞬间缩孔道时
局部阻力流体压力降低伴温变该程热力学中称节流现象
节流现象广泛存油气开采工艺程中油气通井口油嘴针形阀井
油嘴井安全阀等节流部件流动
井节流工艺井专设备实现井筒节流降压利温加热节
流井口气流温度基恢复节流前温度利解决气井生产程中井筒
面存诸技术难题井节流工艺参数气井产量气嘴直径压
力温度气嘴入深度
天然气通节流器流动似压缩绝热流动流动状态分亚界
流界流两类流态存范围见图 31判条件：


图 31 流态存范围
2
11
crPP
PP 时节流处界流动状态
2
11
crPP
PP 时节流处亚界流动状态
天然气 k 般取 13 1
1
2 05461
k
kcrP
Pk


式中 1P——节流器入口端气压MPa
2P——节流器出口端气压MPa
crP——界压力MPa 第 3 章 集输工艺选择
12

k ——天然气绝热系数
井节流示意图：

图 32 气体流节流装置示意图
流体流节流器亚界流动节流器气流速度增压力减
出口截面处流速达压力达等背压 20PP 背压继
续降低节流器出口处气体流速继续增出口压力 2P 背压 0P 降低降低
始终保持背压相等时通气嘴流量 csq 1P 2P 气嘴直径 d 通计算

背压 降低界值 时节流器出口气流速度达声速出口压力
等背压时出口流量达值背压减低界压力时节流器
出口气流速度声速压力扰动游传播速度等声速
压力差引起扰动游传播节流器出口气流速度压力流量
背压变化种现象称节流器壅塞闭锁现象时气流节流器
出口集气首先急剧膨胀达超声速然通道压缩波膨胀波
作流速降低亚声速压力达背压 bP
（2）井节流器
方案选择卡瓦式井节流器捞头卡瓦体密封胶筒节流
嘴等组成卡瓦定位密封胶筒密封结构图 33 示卡瓦式井节流器投
放捞钢丝作业车操作完成工艺简便图 34 示 第 3 章 集输工艺选择
13


图 33 井节流器 图 34 井节流器投捞示意图
2井口加热节流
井口加热节流采井口加热炉加热提高集气气流温度利井口针阀节流降
低集气线压力保证降压处理求该项工艺存缺陷：
（1）井口加热提高气流温度通针阀节流降压相结合较减轻井
集气线水合物堵塞现象面集输线程受环境温度影响采
深埋保温双重措施保证长距离线足够高温度水合物堵塞问题然
杜绝
（2）采井口加热井口针阀节流工艺然面集输线防止水合物
程中起定作井筒加热炉前线保护范围开井初期
生产压力较高开井 40 天压力 10 MPa 水合物生成温度高气井井
口气流温度 15℃气井生产初期具备水合物形成条件必须配备流动注醇
车
（3）种防治水合物形成方式需口井采加热炉配备流动注醇车
生产理难度投资高 第 3 章 集输工艺选择
14

312 井口压力方案确定
井口压力方案：采次性节流某点压力线点水合物形
成温度低低环境温度工艺线保温加热注醇彻底简化流程
井口压力方案二：采节流某压力达集气站压力满足外输求
必增压采方案方案二需进行进步探讨两种方案进行优选
需进行济选
气田天然气气质组分压力 HYSYS 软件模拟计算水合物形成温度
见图 35

图 35a 夏季水合物预测图表


图 35b 冬季水合物预测图表
井口压力方案：图 35b 数表明井口天然气压力节流 13MPa 时水
合物形成温度 08℃低冬季采气道埋处温度（3℃）彻底简化井口流第 3 章 集输工艺选择
15

程水合物防治措施集气站需提前建设增压设施图 35a 数表明
井口天然气压力节流 40MPa 时水合物形成温度 11℃低夏季采气道
埋处温度（14℃）进行运行优化夏季井口天然气压力节流 40MPa
会中压形成水合物够采取中压生产集气站增压直接输处理厂
处理
综根采气道埋设温变化规律低温度确定采气道冬季夏季
够避免水合物形成时高生产压力
温 3℃时（冬季)采气线生成水合物高运行压力 13MPa
温 14℃左右时（夏季）采气线生成水合物高运行压力 40MPa
确定冬季高生产压力 13MPa夏季高生产压力 40MPa
夏秋两季充分利层压力特气井投产初期夏秋两季温
高会中压形成水合物够采取中压生产集气站增压直接输处
理厂处理冬春两季温低采取低压运行保证正常生产
井口压力方案二：集气站外输压力 35MPa 反算果集气站设置压缩
机井口天然气节流 40MPa 进行外输减少压缩机设备投资增压耗
时水合物形成温度 11℃夏季时温高水合物形成温度考
虑水合物防治措施冬季需考虑采水合物防治等措施
32 井单串接集气工艺
采气道集气方式井串接单井直接进站气田采丛式水
井开发技术2 井式井丛井数井距简化井口集气站集气系
统节省采气线采井串接集气工艺样减少采气线总长度
增加单座集气站辖井数量降低网投资提高采气网气田滚动开
发适应性
单井串接通采气支相邻口气井串接采气干 汇合集中进站
处缩短采气线长度 增加集气站辖井数量 降低网投
资 减少植破坏 提高采气网气田滚动开发适应性串接进
站示意见图 36
第 3 章 集输工艺选择
16


图 36 串接进站示意图
采单井直接进站常规集气方式单井线长度集气站进站线数量
增加导致单井线投资集气站进站区面积设备相应增加外
气田处沙漠植资源贫瘠果口单井敷设采气线直接进站沟密
集横交错势必严重破坏植该区沙漠化十分严重恢复植投资
高
321 井串接网形式
井串接形式插入放射状采气网井间串接放射状采气网
（1） 插入放射状采气网
采气干呈放射状进入集气站单井采气支距离短准垂直
接入相采气干施工干进行网形式详见图 37 第 3 章 集输工艺选择
17


图 37 插入放射状采气网示意图

（2） 井间串接放射状采气网
采气干呈放射状进入集气站单井采气支接入井场施工单
井井场进行采气干呈放射状进入集气站单井采气支接入相井场
单井井场进行施工网形式详见图 38

图 38 井间串接放射状采气示意图

生产程中存输气运行干需串接连入新钻单井情况进步优
化井间串接放射状采气网井场流程单井干段设置两闸阀 接
入新建井时关闭闸阀 1闸阀 2拆两阀间线 直段换成三
通样新建井闸阀 1闸阀 2 间三通接入串接全井场完成保证井
口动火干放空连入新建井会影响采气干正常运行（见图 39）该
串接方式更适应气田滚动开发求广泛应
第 3 章 集输工艺选择
18


图 39 井间串接放射状采气示意图

较面两种井串接网形式井间串接放射状网采气干开口少
井场完成串接接入新井时会影响采气干正常运行适合滚动开发
单井线较长般选井间串接放射状釆气网
322 井串接集气工艺理基础
气田井数井距简化井口集气站集气系统节省采气线
采井单串接集气工艺减少采气线总长度增加单座集气站
辖井数量降低网投资提高采气网气田滚动开发适应性采气
道井口集气站口井串接起属压力系统实现气
井产量稳控制串接工艺成功关键天然气通井节流器界流状
态流动时流量仅节流器流通面积关特性成井间串接效控
制产量科学进行网设计基础
气井井节流工艺井专设备实现井筒节流降压工艺程通
节流流动界状态界点界点流动时通节流器
气体流速低气体中声速流速取决游游两者压力
界流动状态气体通节流处速度等气体中声速压力
扰动声速传播界状态节流处游扰动会影响游压力流量
界状态流动流量取决游压力气田井节流工艺流动第 3 章 集输工艺选择
19

控制界流动状态达流量压力控制
界状态气体流量背压（采气道压力）变化变化井节流
工艺界流状态特性面系统井间串接网设计提供条件
气井生产背压取决集气站压缩机入口压力串接起气井会
采气干线道压力波动（定范围）影响口气井产量气田
产量会采气道压力变化变化存常规放射状网气井流动压
力变化影响产量问题低压井产量难发挥样低压井间串接提供
条件
323 井间串接网优化
气井分散干辖井少干难成型分批次布井次扩建串
井规辖井规范插输方式造成新增井干气井放空影响正
常生产输气线规格压力气井产匹配等问题需气井间串接网优
化
（1） 采相固定米字型敷设干
井间接放射状网采气干开口少井场完成串接接入新井时
会影响采气干正常运行适合滚动开发前般情况选井间串接
放射状采气网
根规划集气站集气规模辖井数辖井面积结合数学拓扑理分析
相固定米字型敷设干符十字型干敷设适合现场应干延
伸方应串着井前延伸方便期接入新井
（2） 合理控制径流速压降
限度发挥气井产保证干压力系统间匹配提高应
采气网串接方式期适应性根运行验天然气携液流速应低
2~3ms釆气线流速应控制 3~8ms 间流速越携液力越强

33 采集气道输送工艺选择
331 采气道
气田气含凝析油气田水湿天然气原料气里含重烃组分气田水
采气道言集输工艺污水拉运气液混输两种方式优缺点较详见表
31
第 3 章 集输工艺选择
20

表 31 气液分输混输优缺点较表
项目 污水拉运 气液混输
适
条件
污水拉运般适原料气含液
量站场数量较少气田
气液混输般适原料气含液量
输送相分散气田
优点
①减少二氧化碳氯离子道
电化学失重腐蚀道安全性
性较高
②道积液少途压力损失减
尤形起伏区压损远
两相流
③清时段塞流进入游站
设备工艺设备相简单
①减少井丛气液分离器投资运
行费综合投资低
②减少生产理员理费
③站场流程简化降低操作风险
④集气道长度相较短道
段均级区口相较少
形坦相高差较通严格
施工理选合理材增加
壁腐蚀裕量效降低集气
道系统风险
缺点
①需井丛设置分离设备含油
污水罐等井场流程复杂
②站场占面积
③井数量次性投资高
混输方式
④井丛相分散污水拉运工作
量理便增加生产理
员理费
①道程摩阻相较降低输
效率
②二氧化碳氯离子道电化学
失重腐蚀气液分输强道安全
性性气液分输时差
③清时段塞流进入游站设
备工艺设备相复杂
气田原料气里含重烃组分生产期气田水少采气液分输集气
网径缩输送压力节省井口具足够压力满足生产年度
需推荐采气线采气液混输输送工艺
332 集气道
根预测达产时气田天水量约 3684~5472m3包括游离水凝析油甲
醇产水量较集中集输工艺气液分输污水拉运气液混输三
种方式较详见表 32
达产时区块天采出水水量约 3684~5472 m3产水量集中
分布 4 座集气站气田区域公路交通情况较托站公路设施
采汽车运输输水工艺技术通汽车运输集气站分理出采出水输送处理第 3 章 集输工艺选择
21

厂集中处理该技术道运输相建设投资投运快需期维护等优
点
表 32 集气工艺较表
方案 方案：气液分输 方案二污水拉运 方案三气液混输
描述 集气干线沟敷设污
水输送线集气站设
离心泵集气站分理
出污水采道分输
处理厂
集气站分离出污水
拉运 处理 厂统 处
理凝析油处理厂分
离稳定
集气站分离出液
输回增压天然气
利集气干线采出水
原料气混输处理厂
优点 ①运行费低总投资
低②运行理方便
输 受外 部条 件影
响运行稳定性③
减少车辆运输减少
安全风险④气液单输
减少道摩阻损失
降低耗
①分期投入前期投入
低②根分期产水量
配置数量
污水车调整灵活
①建 1 条线建设
理难度②站场流
程简单降低操作风
险
缺点 ①需单独建设输送
道施工工程量
道沟敷设增加施
工难度②前期投入
①运行费高②拉运
工程量日车次
增加安全风险③拉
运受道路天气等条
件限制影响集
气站正常生产
性较差
①摩阻损失增加
压缩机组装机功率增
加投资耗②需
增加段塞流捕集增
加投资 运 行 理难
度③前期投入高
34 分离工艺
方面道采湿气输送工艺降低道积液提高输送效率方面
井口压力降 13 MPa 时需设置压缩机保证气质质量进入压缩机前需
设置分离器气体组分微含凝析油集气站采常温分离工艺
35 计量工艺
351 气井产量计量
1概述 第 3 章 集输工艺选择
22

掌握气井生产动态气藏理者提供口气井产气
量产液量应进行计量设计采井间串接技术单井进站前已采气干
中混单井产量进行计量井口进行设计井口采智旋进
流量计单井产量进行带液计量简化井场流程投资低生产维护理方便
针单井产量带液计量气井计量单井连续计量单井轮换计量两种计
量方案
2计量工艺方案选
（1）计量方案：单井连续计量方案
口井设 1 套智旋进流量计连续单井进行计量
（2）计量方案二：单井轮换计量方案
口井井丛设置 1 套智旋进流量计口井隔 5~10d 测试次产量
连续测量时间少 24h目通测量记录气井 24h 产量解产量波
动情况计算 24h 瞬时产量均产量采轮换计量需进行工
远程流程切换提高控制水减少操作员降低运行成井场设置远
程流程切换系统
釆单井连续计量方案单井轮换计量方案技术均工艺行
3计量方案
述计量方案见表 33
表 33 计量工艺方案表
方案 方案：单井连续计量方案 方案二：单井轮换计量方案
方案
简述
口井设 1 套智旋进流量
计进行连续计量
口井井丛设置 1 套智旋
进流量计进行轮换计量
工程
量
152 台智旋进流量计 76 台智旋进流量计需设置远程流
程切换系统
优点 ①连续计量气井类参数
精度髙生产理积累资料
②简化井场流程减少倒流程
操作减少理点
③总投资低
①校验工作量
缺点 ①流量计校验工作量 ①连续计量气井类参数
②需缺点远程流程切换增加
理点供电系统控制系统投资高
通推荐选单井连续计量投资低取更准确气井生产数
方便生产理质部门分析减少操作量理点 第 3 章 集输工艺选择
23

352 集气站计量
集气站规模较生产稳考虑计量精度求气质条件推荐釆高级孔
板进行湿气计量
36 增压工艺
满足外输交接压力需低压集气工艺通常采三种增压方式：
（1）单井增压：井口安装压缩机通口径中压天然气送集气
压缩中心站
（2）卫星增压（阀组增压）：口井产出低压气通采气线集中型
压缩机站然通口径中压天然气输集气压缩中心站
（3）集气站增压：利井口压力通合适口径线天然气集中集
气增压站集气站压缩系统较单井压缩二级压缩系统节省建设操作费
集气站理方便操作灵活目前美国整装开发煤层气田采集气站增
压系统国庆油田伴生气集输系统采集气站增压系统
设计气田气井井数采单井压缩系统投资巨耗严重采
卫星压缩系统样存理点投资缺点考虑气田总体工艺采
集气站增压工艺限度降低耗提高工艺流程适应性提高气井采
收率较适应气田开发增压模式
37 集输方案初选
针设计气田开发特点第 3 章 15 节进行集输工艺调研分析综合
出适 D 区块集输方案选择工艺井间串接井节流井口
加热注醇采气线保温带液计量常温分离集气站增压集中处
理者选择工艺井间串接井节流井口加热采气道保温带液计量
常温分离建设初期增压集中处理
集输方案：井间串接井节流井口加热注醇采气线保温
带液计量常温分离集气站增压集中处理集气半径 11km 方案方
案中采井节流降压 13MPa（冬季） 4MPa（夏季）井口加热注
醇中低压井集气（集气压力冬季 13MPa夏季 4MPa）单井井口带液计量
采气线保温气液混输集气站（进站压力冬季 08MPa夏季 35MPa）
集气网采井串联形式集气站采常温分离冬季集气站增压外输夏季
集气站增压集气线采气液分输湿气输送天然气处理厂（进站压力 25
MPa）进行脱油脱水处理污水汽车拉运输送天然气处理厂进行污水集中
处理工艺流程图 310 ： 第 3 章 集输工艺选择
24

井口
冬：13MPa
夏：40MPa
井
节流
采气线
集气站
冬：分离增压
夏：分离增压
集气线天然气处理厂
25MPa
进站
08MPa(冬)
35MPa(夏)

图 310 集输方案工艺流程图
集输方案二：井间串接井节流井口加热注醇采气线保温
带液计量常温分离集气站增压集中处理集气半径 75km 方案
方案中采井节流降压 13MPa（冬季） 4MPa（夏季）井口加热
注醇中低压井集气（集气压力冬季 13MPa夏季 4MPa）单井井口带液计
量采气线保温气液混输集气站（进站压力冬季 08MPa夏季 35MPa）
采气网采井串联形式集气站采常温分离冬季集气站增压外输夏季
集气站增压集气线采气液分输湿气输送天然气处理厂（进站压力 25
MPa）进行脱油脱水处理污水汽车拉运输送天然气处理厂进行污水集中
处理工艺流程图 311 ：
井口
冬：13MPa
夏：40MPa
井
节流
采气线
集气站
冬：分离增压
夏：分离增压
集气线天然气处理厂
25MPa
进站
10MPa(冬)
35MPa(夏)

图 311 集输方案二工艺流程图 第 3 章 集输工艺选择
25

集输方案三：井节流井间串接井口加热采气道保温带液计量
常温分离建设初期增压集中处理方案集气网采井串联形式中压
井集气（集气压力 40MPa）井节流降压 40MPa井口设加热炉加热（冬
季加热夏季形成水合物加热）采气线保温单井井口带液计量气液混
输集气站约 35MPa集气站采常温分离生产初期增压直接外输井口
压力降集气站增压外输集气线采气液分输湿气输送天然气处
理厂（进站压力 25 MPa）进行脱油脱水处理污水汽车拉运输送天然气
处理厂进行污水集中处理工艺流程图 312 ：
井口
40MPa
井
节流
采气线 集气站
集气线天然气处理厂
25MPa
进站35MPa
期
增压
防水合物
冬：井口加热
夏：形成

图 312 集输方案三工艺流程图
38 集气半径选择
381 选集气半径确定
1方案中集气半径 11km
满站线摩阻压缩机入口吸入特性求取集气站进站压力 08MPa
井口压力 13MPa通 OLGA 组分模型程进行模拟 第 3 章 集输工艺选择
26


图 313 11km 线压降图
图 313 知道长度 11km 左右时井口压力 13MPa降集气
站入口 08MPa
2方案二中集气半径 75km
满足站线摩阻压缩机入口吸入特性求取集气站进站压力 1MPa
井口压力 13MPa通 OLGA 组分模型程进行模拟

图 314 75km 线压降图
图 314 知道长度 75km 左右时入口压力 13MPa降集气
站入口 11MPa
3方案三中集气半径 5km
防治水合物采井口设加热炉加热注醇采气线保温工艺采
气道防止天然气输程中形成水合物起点温度必须予保证
终点形成水合物温度已知时起点温度列公式求
1 0 2 0()aLt t t t e   (式 31) 第 3 章 集输工艺选择
27

式中 1t ——线起点温度℃
2t ——线终点温度℃
0t ——线外部环境温度℃
e ——然数底数2718
L——线长度km
a ——计算常数
6225256 10
vp
kDa qc
  (式 32)
式中 k ——气体土壤总传热系数 2W(m) ℃
D——子外径m
vq ——气体流量（ 101325kPa 20pt℃ ） ℃
 ——气体相密度
pc ——气体定压热容 J(kg)℃
述公式进行求解选择道 Φ114mm  4mm 道进行 OLGA 模拟计算
出口温度 60℃时流量 6×104Nm3d 计算计算结果详见图 315

图 315 保温采气道程温降图
图出加热炉出口温度 60℃时保证集气站进站压力 35MPa
温度 10℃（温度形成水合物）条件集气半径取 5km增加集气半径
会增加保温道投资加热炉热负荷增高适合低成开发生产实际求
减集气半径会增加集气站数目气田井位分布情况知集气半径
集气站辖井数少集气站数目量增加适合低成开发生产实际
求确定集输方案二集气半径 5km
第 3 章 集输工艺选择
28

382 优集气半径
集输系统优化通常压力系统确定基础网总投资费目
标气田采井流工艺井口压力高 13MPa进集气站压力低 08MPa
增压外输天然气处理厂进站压力低 25MPa集输系统投资采气
线增压集气站集气支线 3 部分投资低时应集气半径
优集气半径
般计算方法集气站辖单井集气站距离短目标确定优
集气站位置计算采气线投资费设计气田水井单井产量高排列整
齐规律必须考虑径长度干接井数应集气半径计算
规模集气半径总投资费确定优集气半径 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
29

第 4 章 中低压集气集输方案具体设计
41 集输方案概述
411 工艺流程概述
井节流降压 13MPa（冬季） 4MPa（夏季）井口加热注醇中
低压井集气（集气压力冬季 13MPa夏季 4MPa）单井井口带液计量采气
线保温气液混输集气站（进站压力冬季 08MPa夏季 35MPa） 采气
网采井串联形式集气站采常温分离冬季集气站增压外输夏季集气
站增压集气线采气液分输湿气输送天然气处理厂（进站压力 25 MPa）
进行脱油脱水处理污水汽车拉运输送天然气处理厂进行污水集中处理
工艺流程图 41 ：
井口
冬：13MPa
夏：40MPa
井
节流
采气线
集气站
冬：分离增压
夏：分离增压
集气线天然气处理厂
25MPa
进站
08MPa(冬)
35MPa(夏)

图 41 集输方案工艺流程图
412 压力系统概述
1井口压力确定
采井节流井口加热注醇采气线保温集气工艺
求井口压力应水合物形成温度低低环境温度气田天然气气质组
分压力 HYSYS 软件模拟计算水合物形成温度见图 42
第 4 章 低压集气集输方案具体设计
30


图 42a 夏季水合物预测图表


图 42b 冬季水合物预测图表
图 42a 数表明井口天然气压力节流 13MPa 时水合物形成温度
08℃低冬季采气道埋处温度（3℃）冬季井口压力确定 13MPa
图 42b 数表明井口天然气压力节流 40MPa 时水合物形成温度 11℃
低夏季采气道埋处温度（14℃）夏季井口压力确定 40MPa
温 3℃时（冬季）采气线生成水合物高运行压力 13MPa
温 14℃左右时（夏季）采气线生成水合物高运行压力 40MPa
确定冬季高生产压力 13MPa夏季高生产压力 40MPa
夏秋两季充分利层压力特气井投产初期夏秋两季温
高会中压形成水合物够采取中压生产集气站增压直接输处
理厂处理冬春两季温低采取低压运行保证正常生产 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
31

2集气站外输压力确定
满足天然气处理厂进站压力 25MPa 求冬季低压运行时集气站必须
采增压工艺根集气站压缩机低入口压力 05MPa复式压缩机单级压缩
应 6集气线压降计算确定集气站出站压力11km 集气半径集
输系统集气站出站压力 30MPa
42 集气网站场布局
421 概述
油气集输工程油气田面工程体工程石油天然气生产程中
重环节集输务收集开釆出原油天然气混合物
进行分离转运外输集输系统耗资十分巨包括网造价中间站
投资运行费中中转站投资千万元材费高达千米数万元
网规划设计中采优化技术确定合理网络拓扑结构确定佳工艺设计
方案获较济效益
目前国广泛采级集输流程采集输系统网放射状
（称星形）枝状环状三种组合形式放射状网定求
干气井划分组组设集气站气井天然气通集气线纳入集
气站集气支线集气干线进入集气总站枝状网条贯穿气田
干线干线输入集气总站环状网集气干线布置成环状承接线集
气站气环网适位置引出线集气总站
根第三章 32 节分析知采气道布局方式井间串接放射状集气道
需根集气站具体布局采放射状布局枝状布局总体网布局结构
井间单串接放射状采气+放射状枝状集气组合
针次赛题特殊性区块产量均匀配产该区块气井
说区块部气井产量相产量长度约束
优化目标线总长度约束优化目标结果致简化计算采
线总长度约束优化目标根已选网拓扑结构建立集输网数学模
型采系统聚类函数优化算法模型进行求解线总长度约
束网布局方案基础采井间串接工艺串接井数 2~8 口
应做相应串接调整程简介：
①已井位坐标数采 Microsoft Excel 2010 理 Matlab 软件中函
数读取井位坐标存储 AutoCAD 中画出井口位置
②采 Matlab 软件中工具箱系统聚类函数进行井位划分
③采井间串接工艺进行初步井间串接利 Lingo 优化程序第 4 章 低压集气集输方案具体设计
32

确定集气站位置
④ 已知集气站位置基础次进行串接调整
⑤已知集气站位置基础设计集气道布局方式
422 井组划分
首先井组进行划分：
井组优划分确定井站间佳隶属关系定井式约束
约束气井划分隶属集气站达节约建设费目油田
集输网建设投资费道直径壁厚集气道建设长度集
输站规模关中集气道直径壁厚根油田允许济流速设计
压力通水力计算时取决应气井产量属集输站位置
集输站建设投资费身集气量相关产量距离目标函数
进行井组优划分更反映集油网投资济价值终根划分结果井
站间隶属关系然基础确定井组产量中心作该井
群属集输站优站址建立数学模型：
01
11
min ( )
mm
ij ij i
ji
F UL q

  (式 41)
1
1
1
m
ij
j


 （ 012im ） (式 42)
0
1
m
ij
i
S

 （ 112jm ） (式 43)
ij ijLR  （ 0112 12i m j m） (式 44)
0
1
m
iij i
i
Qq

  （ 112jm ） (式 45)
lh
jjjQQQ (式 46)
01ij  （ 0112 12i m j m） (式 47)
式中 01mm分气井总数集输站总数 ij 布尔变量 ij 1 时井i
站 j 相连否相连U 集输站位置量井组产量中心
ijL 井i 集输站 j 间段长度kmR 集输半径kmS 井式集输站
辖气井数目 jQ 站 j 处理量tdlh
jjQQ分站 j 处理量限第 4 章 低压集气集输方案具体设计
33

td iq 第 i 口井产量td 井站连接关系量纲量
M 气田 D 区块口井产量取 8360 10 Nm a （式 41）~（式 47）
式化简求解问题算法较穷举法回溯算法工神网
络等述方法问题规模较时求解时间长达较满意结
果尝试采基整数编码遗传算法该问题进行求解
集输半径划分初始井组图示集输半径划分初始井组时
首先采链表气井定序排列起形成气井序列例采
排列序：横坐标坐标变化加坐标
限制防止气井出现相横坐标情况出现图中 68 井
52 井横坐标相单独采横坐标排列会出错采横坐标
坐标变化排序气井序列：17862
543

图 43 井组划分示意图
排序采步骤气井进行初始井组划分：
1) 定义气井集合 A A 中先放置气井序列第口井井 1 放
A 里面
2) 取气井序列第二口井放入 A 中井 7 放入 A 中
3) 计算时 A 集合里面气井中意两口井距离取距离值
值等 2R 时该气井加入 A 中否剔口气井
4) 继续次选取气井序列中气井次井 86254
3 放入 A 中返回③判断否满足约束条件
5) 假设判断集合 A 中满足条件气井井 1268四口井中
意两口井间间距等 2R时 A 成第划分出井
组保存分组结果 A 清空
6) 气井序列首位开始搜索找第口没划入已存井组中气井第 4 章 低压集气集输方案具体设计
34

找井 7（井 7 没划入井 1268 组成已存井组中）
井 7 放入 A 中然井 7 开始次油井序列中搜索没划入已
存井组气井找井 543然次放入 A 中返回
③中判断否满足约束条件果满足约束条件井 7 构成第二井
组
7) 参步骤继续进行气井分组直分组完毕
假设分组井组分：井 1268 组成井组井 7 井 5
组成井组井 4 井 3 组成井组样井组初始划分
设采面划分井组办法划分出 m 井组然划分出井组求取
中心位置中心位置作集气站初始位置通聚类初步划分
图 44

图 44 井组划分
根集输半径求初步确定集气站数进行系统聚类通系统聚类
出初步集气站辖井集气站辖范围进行初步串接
423 集气站位置确定
采 Lingo 优化算法产量长度优化目标确定集气站位置 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
35


图 45 Lingo 出集气站位置
井间串接做出相应调整采井单串接集气工艺串接井数 2~8 口
进行网调整
424 集气道布局方式
根集气站处理厂位置集气干线两种建设方案
方案：采放射状网 GGS1GGS2GGS3 GGS4 分输送天然气处
理厂示意图详见图 46相应径计算见 443 节 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
36


图 46 放射状集气干线网图
方案二 GGS3 输送 GGS1汇集统输送天然气处理厂GGS2GGS4
分天然气处理厂示意图详见图 47相应径计算见 443 节

图 47 枝状集气干线网图

方案济表 41 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
37

表 41 方案
项目 方案 方案二

L360MB457  8 2838km
L360MB457 8 12418km
L360MB457 8 32469km
L360MB457 8 18414km
计 58559 吨钢材
L360MB457 8 2838km
L360MB660 8 18002km
L360MB457 8 19584km
L360MB457 8 18414km
计 59301 吨钢材
投资 26937 万元 27278 万元
表推荐选择方案：放射状集气线
已知集气站位置基础保证产量长度基础选取集气道布局
述计算调整建 4 座集气站集气站位置坐标辖井数见表
42

图 48 集气道布局

表 42 集气站位置坐标辖井数
集气站名称 横坐标 坐标 辖井口数
GGS1 19327100 4257099 38
GGS2 19310540 1931054 38
GGS3 19310070 4226617 37
GGS4 19337570 4239127 39 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
38

43 钢材选择
目前国油气输送道采钢类型缝钢电阻焊钢直缝
埋弧焊钢螺旋缝埋弧焊钢等种种钢根制造工艺特点：
（1）缝钢：缝钢通冷拔（轧）热轧制成带焊缝钢
冷拔（轧）径 5~200 mm 壁厚 025~14 mm热轧径 32~630 mm
壁厚 25~75 mm道工程中径超 57 mm 时常选热轧缝钢缝
钢相螺旋缝钢直缝电阻焊钢说优点壁光滑承压高耐腐蚀
性 外防腐层品质易保证缺点椭圆度壁厚偏差生产成高单
根长度短等
（2）电阻焊钢：直缝电阻焊钢通电阻焊接感应焊接形成钢
焊缝般较窄余高优点焊缝滑外形尺寸精度高防腐层质量容易保
证等缺点焊接特殊性焊缝处易产生灰斑沟状腐蚀等缺陷焊缝处
韧性差
（3）螺旋缝埋弧焊钢：螺旋缝埋弧焊钢优点受力条件止裂力强
刚度价格便宜等缺点焊缝较长出现缺陷概率高直缝材
部存残余应力外焊缝处防腐层容易减薄防腐质量易控制
（4）直逢埋弧焊钢：直缝埋弧焊钢优点焊缝长度短缺陷少焊缝质
量保证外形尺寸规整残余应力缺点价格较高
建设集输道时减少钢材消耗节省投资获佳济效益求
道材质强度高塑性韧性时具良焊接性易加工制
造成低廉分考虑济性安全分考虑安全性
造成浪费具体工程具体分析确保工艺道安全运行前提
提出钢质量恰分技术求
结合区特点济实安全原采气线采材质 20 号缝
钢集气线选材质 L360 螺旋埋弧焊钢
44 采集气道设计
441 设计特点
冬季井节流 13MPa夏季井节流 40MPa运行工况致压
力级制设计采集气道必须满足两种运行工况网设计压力应
高高操作压力夏季 40MPa合理径选择冬季运行工况设计夏季
运行工况进行水力校核
（1）等温输送 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
39

集输工艺井节流 13MPa井口加热注醇常温输送集气站
集气站进站压力 08MPa采常温输送仅需进行水力计算
（2）采集气网设计压力确定
设计工况井口（井节流）压力 13MPa集气站进站约 08MPa集气站
压缩机增压 30MPa 进集气干线天然气处理厂进站压力 25MPa 生产运
行优化中开井初期压力较高夏季水合物生成温度低温等素
井口压力 40MPa 运行集气站压缩机停运天然气越站直接进干线
行更加利充分利井口压力节降耗
取采集气线压力等级均 45MPa
442 计算方法
气田集输设计规范GB503492015 中推荐线计算公式进行计算：
058 22
1235033 PPQDZTL
 
(式 48)
式中：Q——输气输量m3d
1P——道起点压力MPa
2P——道终点压力MPa
D——道径cm
Z——气体压缩系数
L——道长度km
 ——天然气相密度
T——道中气体均温度取 289K
设计采软件 Pipeline 进行采集气网计算
443 径选择
1采气线
（1）计算参数
采气线采串接形式根串接井数流量设计径采
气线分计算 1~8 口井数串接条件采气线径便理
规模化气田设计中终取 4 种径规格集气半径 11km 进行布站
采气线长距离约 11km单井节流压力允许控制 13MPa
采气道水力计算长度简化定 11km起点压力 13MPa道埋深
处温度 3℃根串接井数应输气量进行计算 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
40

（2）计算结果
计算结果见表 43
表 43 1~8 口井串接条件采气线径
n
口
Q
km3h
D
mm
δ
mm
d
mm
P1
MPa
P2
MPa
L
km
ΔP
MPa
V1
ms
V2
ms
1 25 114 5 104 13 0946 11 0354 5380 7295
2 5 168 5 158 13 1139 11 0161 4902 5571
3 75 219 5 209 13 1216 11 0084 4309 4601
4 10 13 1146 11 0154 5746 6495
5 125
273 6 261
13 1231 11 0069 4536 4781
6 16 13 1200 11 0100 5443 5882
7 175 13 1162 11 0138 6351 7080
8 20 13 1117 11 0183 7258 8408
2集气线
（1）计算参数
根油气集输设计规范GB 503492015集气道确定径时气井未
生产力准确提出求集气道输力留裕量设计力
应辖采气道设计力总 12 倍确定根集气站辖井口数单
井产量增 12 倍站设计输量集气站设计输量见表 44
表 44 集气站设计数量
集气站名称 辖井数（口）
处理量
（×104Nm³d）
设计输量
（×104Nm³d）
GGS1 38 228 2736
GGS2 38 228 2736
GGS3 37 222 2664
GGS4 39 234 2808
集气干线起点压力 3MPa终点压力天然气进站压力 25MPa
（2）方案计算结果
根集气站处理厂位置集气干线两种建设方案
方案采放射状网 GGS1GGS2GGS3 GGS4 分输送天然气处理
厂径计算结果详见表 45示意图详见图 49 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
41


图 49 放射状集气干线网图

表 45 放射状集气线径计算结果
区域
Q
（×104Nm³d）
D
mm
P1
MPa
P2
MPa
L
km
ΔP
MPa
V1
ms
V2
ms
GGS1 2736 457 3 2961 2838 0039 6257 6345
GGS2 2736 457 3 2826 12418 0174 6256 6669
GGS3 2664 457 3 2544 32469 0456 6092 7254
GGS4 2808 457 3 2722 18414 0278 6421 7120

方案二 GGS3 输送 GGS1汇集统输送天然气处理厂GGS2GGS4
分天然气处理厂示意图详见图 410
采述连接方式集气干线计算量 GGS1 540×104Nm³dGGS2
2736×104Nm³dGGS3 2664×104Nm³dGGS4 2808×104Nm³d根输量
分段设计径集气干线量选择相径减少径规格径计算详见
表 46 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
42


图 410 枝状集气干线网图

表 46 枝状集气线径选择
线起止
位置
Q
（×104Nm3d）
D
mm
P1
MPa
P2
MPa
L
km
ΔP
MPa
V1
ms
V2
ms
GGS1~处理厂 540 457 3 2961 2838 0039 6257 6345
GGS2~处理厂 2736 660 287 2733 18002 0173 6071 6392
GGS3~GGS2 2664 457 3 2735 19584 0265 6092 6723
GGS4~处理厂 2808 457 3 2722 18414 0278 6421 7120

444 道壁厚强度校核
1壁厚计算
油气集输设计规范GB503492015 中规定钢壁厚设计压力
钢外径钢屈服强度强度设计系数温度折减系数腐蚀裕量（附加厚
度）关钢直段壁厚计算式：
2 S
PD CFt  (式 49)
式中 ——计算壁厚mm
P——设计压力MPa
D——道外径mm
S ——材低屈服强度MPa 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
43

 ——钢焊接接头系数取 10
t ——温度修正系数输送温度 120℃时取 10
C——道腐蚀裕量mm
F——设计系数道处野外区时取 072处居住区站场部
中型河流铁路二级公路时取 06设计系数越计算壁厚越
安全性越高
方案中 F 取 06道腐蚀裕量取 1mm壁厚计算公式表：
表 47 采气线壁厚计算结果
外径mm 壁厚mm 径mm
114 5 104
168 5 158
219 5 209
273 6 261

表 48 集气线壁厚计算结果
外径mm 壁厚mm 径mm
457 8 441
660 8 644

2强度校核
埋输气道强度许应力法进行校核剪切应力破坏理
计算量应力道量应力≤09 道低屈服强度受约束埋
道应满足

009e h as     
 p
(式 410)
(式 411)
式中
e ——量应力 MPa
h ——环应力
a ——道轴应力压应力负值
s ——材低屈服极限
p ——压引起环应力 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
44

中道部环应力 h 设计压道中产生环应力 p 外
重非称土壤作关闭载荷产生环弯矩应力 v
道环 h 应力计算公式：
hpv (式 412)

2p
pd
t  (式 413)
 
33
3
3
v V vk
v
b
k W q D Edt
Et k pd  
(式 414)
式中
p ——设计压力 Pa
E——材弹性模量 Pa
D——道结构外径 m
d ——钢中面直径
vk ——道弯矩系数
bk ——道竖变形系数
VW——单位长度道收竖土壤载荷 Nm
vkq ——汽车轮压传递道竖压力 Pa
道轴应力 a 包括设计压引起产生轴应力 xp 温差产生热
应力 v 带轴应力 a 计算公式：
a xp xt       (式 415)
2xp
pd
t (式 416)
 10v ETT  (式 417)
式中
 ——泊松应力系数般取 03
 ——线热膨胀系数 Pa
1T——道高操作温度 o C
d ——道安装温度
道量应力压产生环应力校核知壁厚度满足强度
条件
（3）稳定性校核 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
45

网系统中选道均满足 110d
t  具足够径稳定性
445 冬夏季水力计算校核
（1）冬季运行工况校核
考虑串联井网计算较复杂利 Pipeline 模拟计算 8 口井串联压降
计算选取 GGS2 条串接情况复杂采气线进行计算说明图 411井口
均流量 6×104m3d井口节流压力 13MPa道埋深处温 3℃模拟结
果见图 412模拟结果说明述线尺寸设计满足输量求


图 411 串接采气线校核计算


图 412 串接冬季工况水力计算校核程序模拟结果运行图 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
46

设计分串接网进行校核均满足冬季工况集气站进站压力高
08MPa处赘述
（2）夏季运行工况校核
考虑串联井网计算较复杂利 Pipeline 模拟计算 8 口井串联压降
计算选取述 GGS2 条串接情况复杂采气线进行计算说明井口均
流量 6×104m3d井口节流压力 40MPa道埋深处温 14℃模拟结果
见图 413模拟结果说明述线尺寸设计满足夏季运行工况求

图 413 串接夏季工况水力计算校核程序模拟结果运行图
设计分串接网进行校核均满足夏季工况集气站进站压力高
35MPa处赘述
45 集气站设计
451 工艺流程
井口天然气采气干（08MPa）进入集气站气液分离器分出含
油污水进入压缩机组增压 3MPa计量通集气线中央处理厂
外输前线预留注醇接口通活动注醇装置集气线注醇夏季运
行工况井节流 40MPa井口天然气采气干（35MPa）进入集
气站常温分离需进入增压区直接计量通集气线中央处
理厂需建设分离器气体出口线旁通流程
进站天然气中含少量凝析油放空气体必须先进入闪蒸分液罐进行气液
分离含油污水必须闪蒸罐闪蒸污水中闪蒸出天然气送火炬燃烧
分离器分出压缩机组级间脱含油污水闪蒸罐闪蒸污水罐污水
罐车运输天然气处理厂污水处理装置处理排放工艺流程简图见图 414 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
47


图 414 集气站工艺流程简图
452 设计参数
4 座集气站辖井口数确定集气站处理量见表表 49 知
集气站处理量相差方便理便建设取相规模进行集气站设
计考虑定设计余量取集气站设计处理量 250×104Nm3d处理
水量 150m3d冬季运行工况天然气进站压力 08MPa进站温度 3℃增压
出站压力 30 MPa夏季运行工况天然气进站压力 35MPa进站温度 14℃
增压集气站设备必须满足冬季夏季两种运行工况
表 49 集气站处理量
集气站名称 辖井口数 处理量（×104Nm3d）
GGS1 38 222
GGS2 38 222
GGS3 37 216
GGS4 39 234
453 设备选型
集气站设备：气液分离器天然气压缩机污水罐闪蒸分液罐等具体
设备选型计算见附录 B设备选型表 410
表 410 11km 集气站设备选型表
设备名称 规格型号 数量 单台设计力 备注
气液分离器 卧式重力两相分离器
DN1500×L4500 3 台 83×104Nm3d 第 4 章 低压集气集输方案具体设计
48

天然气压缩
机
电动机—复式压缩机
单台功率 1750kW进出口压力
083MPa
4 台 83×104Nm3d 3 备
1
454 面布置
集气站生产规模 50×104Nm3d具压缩功根石油天然气工程设
计防火规范站场等级划分规定确定四级站场
站场总面布置中装置建构筑物间防火间距均四级站场进行布局
根石油天然气工程设计防火规范求站场设置固定消防水系统
总面布置根生产性质功集气站分成两区生产区辅助生产
区两区相独立满足生产求前提量减少驻站员生活影响
生产区包括：进站区进站放空区闪蒸分液罐区清区分离区增
压区外输气辅助生产区包括：值班室休息室工具间配电间
等中值班休息室布置集气站进站端
考虑生产区压缩机组噪音较压缩机位集气站相辅助生产区
远端设置压缩机厂房
生产区装置间流程根产品流进行设置线短捷畅站装置区
间站外道路形成环形连接满足运输消防求
集气站外界连接畅符合安全求分设置 4m 宽铁制门两座
集气站外设置放空区：位该站全年频率风风侧距集气站
围墙外 90m铁栅栏围成独立区域 10×10m面布置
图详见附录 C2工艺流程图详见附录 C1
46 井场设计
461 工艺流程
天然气井节流器节流 13MPa井口加热注醇采气道保
温湿气带液计量配套高低压紧急关断技术数远传技术工艺流程图见
附录 C3
462 关键设备
（1）力式高低压紧急截断阀
采气线设计压力中压旦井节流装置失效井口高压（初期
约 22MPa）远远高采气线设计压力 4MPa 集气站设计压力加
保护存安全隐患外采串接采气条采气干辖井 4~8第 4 章 低压集气集输方案具体设计
49

口井口没低压保护发生采气道爆裂事井口时关断会
发生天然气量泄漏爆炸气环境造成污染等次生灾害需井口
设置高低压安全截断阀设计采力式高低压紧急截断阀（具体该工作原
理见附录 D）
（2）智旋进流量计
已第三章 35 节计量工艺进行概述
（3）数远传技术
适应气田生产开发需求解决气田气井井串接难确定井运
行参数问题减少巡井工作量提高工作效率单井井口数温度压
力流量套压等数传输集气站中心理站时传调度中心井口
巡查提供参考数达减员增效目保证气井正常生产

47 工程量
序号 工程容 单位 数量 备注
井口
1 井装置（节流） 套 152
2 流量计 套 152 智旋进旋涡流量计
3 紧急截断阀 套 152 力式高低压紧急截断阀
二集气站
1 卧式重力分离器 套 12 DN1500×L4500
2 电动机复式压缩机 套 16 功率 1750kW
3 空冷器 套 4 功率 2500kW
4 闪蒸分液罐 套 4
5 污水罐 座 4
6 放空火炬 套 4 DN350h40m
三采气线（20#缝钢）
1 114×5 km 682
2 168×5 km 3957
3 219×5 km 5094
4 273×6 km 15558
四集气线（L360 螺旋埋弧焊钢）
1 457×8 km 6614 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
50

第 5 章 中低压集气集输方案二具体设计
51 集输方案概述
511 工艺流程概述
井节流降压 13MPa（冬季） 4MPa（夏季）井口加热注醇中
低压井集气（集气压力冬季 13MPa夏季 4MPa）单井井口带液计量采气
线保温气液混输集气站（进站压力冬季 08MPa夏季 35MPa） 采气
网采井串联形式集气站采常温分离冬季集气站增压外输夏季集气
站增压集气线采气液分输湿气输送天然气处理厂（进站压力 25 MPa）
进行脱油脱水处理污水汽车拉运输送天然气处理厂进行污水集中处理
工艺流程图 51 ：

井口
冬：13MPa
夏：40MPa
井
节流
采气线
集气站
冬：分离增压
夏：分离增压
集气线天然气处理厂
25MPa
进站
10MPa(冬)
35MPa(夏)

图 51 集输方案二工艺流程图

512 压力系统概述
1井口压力确定
采井节流井口加热注醇采气线保温集气工艺
求井口压力应水合物形成温度低低环境温度气田天然气气质组
分压力 HYSYS 软件模拟计算水合物形成温度见图 52
第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
51


图 52a 水合物预测图表


图 52b 水合物预测图表
图 52 数表明井口天然气压力节流 13MPa 时水合物形成温度
08℃低冬季采气道埋处温度（3℃）井口压力确定 13MPa图
52b 数表明井口天然气压力节流 40MPa 时水合物形成温度 11℃
低夏季采气道埋处温度（14℃）夏季井口压力确定 40MPa
温 3℃时（冬季）采气线生成水合物高运行压力 13MPa
温 14℃左右时（夏季）采气线生成水合物高运行压力 40MPa
确定冬季高生产压力 13MPa夏季高生产压力 40MPa
夏秋两季充分利层压力特气井投产初期夏秋两季温
高会中压形成水合物够采取中压生产集气站增压直接输处
理厂处理冬春两季温低采取低压运行保证正常生产 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
52


2集气站外输压力确定
满足天然气处理厂进站压力 25MPa 求集气站必须采增压工艺根
集气站压缩机低入口压力 05MPa复式压缩机单级压缩应 6集
气线压降计算确定集气站出站压力75km 集气半径集输系统集气站出站
压力 35MPa
52 集气网站场布局
42 算法相井组初步划分
521 井组划分

图 53 井组划分
根集输半径求初步确定集气站数进行系统聚类通系统聚类
出初步集气站辖井集气站辖范围进行初步串接
522 集气站位置确定
采 Lingo 优化算法产量长度优化目标确定集气站位置 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
53





图 54 Lingo 出集气站位置 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
54

井间串接做出相应调整采井单串接集气工艺串接井数 2~8 口
进行网调整
523 集气道布局方式
根集气站处理厂位置集气干线两种建设方案
方案：采枝状网 GGS2 先输 GGS1GGS4 先输 GGS3GGS6 先
输 GGS5 GGS1GGS3GGS5GGS7 分输送天然气处理厂示意
图详见图 55


图 55 枝状集气干线网图
方案二：采枝状网 GGS1GGS2GGS4 先输 GGS3GGS6 先输
GGS5 GGS3GGS5 GGS7 输天然气处理厂示意图详见图 56 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
55


图 56 枝状集气干线网图
方案表 51
表 51 方案
项目 方案 方案二

L360MB4578 25438km
L360MB457 8 5518km
L360MB457 8 14274km
L360MB508 8 6347km
L360MB324 6 17267km
L360MB324 6 19512km
L360MB324 6 164km
计 79441 吨钢材
L360MB457 8 5518km
L360MB660 8 14274km
L360MB508 8 6347km
L360MB324 6 19512km
L360MB324 6 164km
L360MB324 6 19904km
L360MB324 6 16054km
计 74277 吨钢材
投资 36542 万元 34167 万元
表考虑济性集气线径量统规格方便理推荐选择
方案：枝状集气线
已知集气站位置基础保证产量长度基础选取集气道布局
述计算调整建 7 座集气站集气站位置坐标辖井数见表
52 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
56



图 57 集气道布局
表 52 集气站位置坐标辖井数
集气站名称 横坐标 坐标 辖井数（口）
GGS1 19302370 4246613 17
GGS2 19303390 4229376 16
GGS3 19317990 4242904 24
GGS4 19316290 4223466 16
GGS5 19331411 4250106 27
GGS6 19339690 4235943 23
GGS7 19324100 4259170 29

53 钢材选择
目前国油气输送道采钢类型缝钢电阻焊钢直缝
埋弧焊钢螺旋缝埋弧焊钢等种结合区特点济实安全
原采气线采材质 20 号缝钢集气线选材质 L360 螺旋埋
弧焊钢
54 采集气道设计
541 设计特点
冬季井节流 13MPa夏季井节流 40MPa运行工况致压
力级制设计采集气道必须满足两种运行工况网设计压力应第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
57

高高操作压力夏季 40MPa合理径选择冬季运行工况设计夏季
运行工况进行水力校核
（1）等温输送
集输工艺井节流 13MPa井口加热注醇常温输送集气站
集气站进站压力 10MPa采常温输送仅需进行水力计算
（2）采集气网设计压力确定
设计工况井口（井节流）压力 13MPa集气站进站约 10MPa集气站
压缩机增压 35MPa 进集气干线天然气处理厂进站压力 25MPa生产运
行优化中开井初期压力较高夏季水合物生成温度低温等素
井口压力 40MPa 运行集气站压缩机停运天然气越站直接进干线
行更加利充分利井口压力节降耗
取采集气线压力等级均 45MPa
542 计算方法
气田集输设计规范GB503492015 中推荐线计算公式进行计算：


058 22
1235033 PPQDZTL
 
(式 51)

式中：Q——输气输量m3d
1P——道起点压力MPa
2P——道终点压力MPa
D——道径cm
Z——气体压缩系数
L——道长度km
 ——天然气相密度
T——道中气体均温度取 289K
设计采软件 Pipeline 进行采集气网计算
543 径选择
1采气线
（1）计算参数
采气线采串接形式根串接井数流量设计径采第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
58

气线分计算 1~8 口井数串接条件采气线径便理
规模化气田设计中终取 4 种径规格集气半径 75km 进行布
站采气线长距离约 75km单井节流压力允许控制
13MPa采气道水力计算长度简化定 75km起点压力 13MPa
温度 14℃根串接井数应输气量进行计算
（2）计算结果
计算结果见表 53
表 53 1~8 口井串接条件采气线径
n
口
Q
km3h
D
mm
δ
mm
d
mm
P1
MPa
P2
MPa
L
km
ΔP
MPa
V1
ms
V2
ms
1 25 114 5 104 13 1071 75 0229 5380 6487
2 5 168 5 158 13 1193 75 0107 4902 5330
3 75
219 5 209
13 1243 75 0057 4309 4502
4 10 13 1197 75 0103 5746 6227
5 125
273 6 261
13 1254 75 0046 4536 4699
6 16 13 1233 75 0067 5443 5732
7 175 13 1208 75 0092 6351 6822
8 20 13 1178 75 0122 7258 7986
2集气线
（1）计算参数
根油气集输设计规范GB 503492015集气道确定径时气井未
生产力准确提出求集气道输力留裕量设计力
应辖采气道设计力总 12 倍确定根集气站辖井口数单
井产量增 12 倍站设计输量集气站设计输量见表 54
表 54 集气站设计数量
集气站名称 辖井数（口）
处理量
（×104Nm3d）
设计输量
（×104Nm3d）
GGS1 17 102 1224
GGS2 16 96 1152
GGS3 24 144 1728
GGS4 16 96 1152
GGS5 27 162 1944
GGS6 23 138 1656
GGS7 29 174 2088 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
59

集气干线起点压力 35MPa终点压力天然气进站压力 25MPa
（2）方案计算结果
根集气站处理厂位置集气干线两种建设方案
方案： GGS2 输送 GGS1汇集统输送天然气处理厂 GGS4
输送 GGS3汇集统输送天然气处理厂 GGS6 输送 GGS5汇集
统输送天然气处理厂 GGS7 直接输送天然气处理厂采述连
接方式集气干线计算量表根输量分段设计径集气干线量选
择相径减少径规格径计算结果详见表 55示意图详见图 58
表 55 集气干线计算量表
线起止位置 Q (×104Nm3d) 线长度km
GGS2~GGS1 1152 17267
GGS4~GGS3 1152 19512
GGS6~GGS5 1656 16400
GGS1~处理厂 2376 25438
GGS3~处理厂 288 14274
GGS5~处理厂 360 6347
GGS7~处理厂 208 5518

图 58 枝状集气干线网图

第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
60

表 56 枝状集气线径计算结果
区域
Q
(×104Nm3d)
D
mm
P1
MPa
P2
MPa
L
km
V1
ms
V2
ms
GGS2~GGS1 1152 324 35 3268 17267 4458 4801
GGS4~GGS3 1152 324 35 3237 19512 4457 4851
GGS6~GGS5 1656 324 35 3027 164 6408 7494
GGS1~处理厂 2376 457 3388 315 25438 4767 5157
GGS3~处理厂 288 457 3395 32 14274 5765 6145
GGS5~处理厂 360 508 3282 3205 6347 6006 6161
GGS7~处理厂 208 457 35 3463 5518 403 4077
方案二：采枝状网 GGS1GGS2GGS4 先输 GGS3GGS6 先输
GGS5 GGS3GGS5 GGS7 输天然气处理厂示意图详见图 59

图 59 枝状集气干线网图

表 57 集气干线计算量表
线起止位置 Q (×104Nm³d) Dmm 线长度km
GGS2~GGS3 1152 324 19904
GGS4~GGS3 1152 324 19512
GGS1~GGS3 1224 324 16054
GGS6~GGS5 1656 324 164
GGS3~处理厂 5256 660 14274
GGS5~处理厂 360 508 6347
GGS7~处理厂 2088 457 5518
第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
61

544 道壁厚强度校核
1壁厚计算
油气集输设计规范GB503492015 中规定钢壁厚设计压力
钢外径钢屈服强度强度设计系数温度折减系数腐蚀裕量（附加厚
度）关钢直段壁厚计算式：

2 S
PD CFt  (式 52)
式中 ——计算壁厚mm
P——设计压力MPa
D——道外径mm
S ——材低屈服强度MPa
 ——钢焊接接头系数取 10
t ——温度修正系数输送温度 120℃时取 10
C——道腐蚀裕量mm
F——设计系数道处野外区时取 072处居住区站场部
中型河流铁路二级公路时取 06设计系数越计算壁厚越
安全性越高
方案中 F 取 06道腐蚀裕量取 1mm壁厚计算公式表
表 58 采气线壁厚计算结果
外径mm 壁厚mm 径mm
114 5 104
168 5 158
219 5 209
273 6 261

表 59 集气线壁厚计算结果
外径mm 壁厚mm 径mm
324 6 312
457 8 441
508 8 492

2强度校核
埋输气道强度许应力法进行校核剪切应力破坏理第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
62

计算量应力道量应力≤09 道低屈服强度受约束埋
道应满足
009eh as     (式 53)
 p (式 54)
式中
e ——量应力 MPa
h ——环应力
a ——道轴应力压应力负值
s ——材低屈服极限
p ——压引起环应力
中道部环应力 h 设计压道中产生环应力 p 外
重非称土壤作关闭载荷产生环弯矩应力 v
道环 h 应力计算公式：
h p v   (式 55)

2p
pd
t  (式 56)
 
33
3
3
v V vk
v
b
k W q D Edt
Et k pd   (式 57)
式中
p ——设计压力 Pa
E——材弹性模量 Pa
D——道结构外径 m
d ——钢中面直径
vk ——道弯矩系数
bk ——道竖变形系数
VW——单位长度道收竖土壤载荷 Nm
vkq ——汽车轮压传递道竖压力 Pa
道轴应力 a 包括设计压引起产生轴应力 xp 温差产生热
应力 v 道轴应力 a 计算公式： 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
63

axpxt  (式 58)

2xp
pd
t (式 59)
 10v ETT   (式 510)
式中
 ——泊松应力系数般取 03
 ——线热膨胀系数 Pa
1T——道高操作温度 o C
d ——道安装温度
道量应力压产生环应力校核知壁厚度满足强度
条件
（3）稳定性校核
网系统中选道均满足 100d
t  道具足够径稳定性
545 冬夏季水力计算校核
（1）冬季运行工况校核
考虑串联井网计算较复杂利 Pipeline 模拟计算 8 口井串联压降
计算选取 GGS4 条串接情况复杂采气线进行计算说明图 510井口
均流量 6×104m3d井口节流压力 13MPa道埋深处温 3℃模拟结
果见图 511模拟结果说明述线尺寸设计满足输量求

图 510 串接采气线校核计算
第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
64


图 511 串接冬季水力计算校核程序模拟结果运行图
设计分串接网进行校核均满足冬季工况集气站进站压力高
10MPa处赘述
（2）夏季运行工况校核
考虑串联井网计算较复杂利 Pipeline 模拟计算 8 口井串接压降计
算选取述 GGS2 条串接情况复杂采气线进行计算说明井口均流
量 6×104m3d井口节流压力 40MPa道埋深处温 14℃模拟结果
见图 512模拟结果说明述线尺寸设计满足夏季运行工况求
第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
65

图 512 串接夏季水力计算校核程序模拟结果运行图
设计分串接网进行校核均满足夏季工况集气站进站压力高
35MPa处赘述
55 集气站设计
551 工艺流程
井口天然气采气干（10MPa）进入集气站气液分离器分出含
油污水进入压缩机组增压 35MPa计量通集气线中央处理厂
外输前线预留注醇接口通活动注醇装置集气线注醇夏季运
行工况井节流 40MPa井口天然气采气干（35MPa）进入集
气站常温分离需进入增压区直接计量通集气线中央处
理厂需建设分离器气体出口线旁通流程
进站天然气中含少量凝析油放空气体必须先进入闪蒸分液罐进行气液
分离含油污水必须闪蒸罐闪蒸污水中闪蒸出天然气送火炬燃烧
分离器分出压缩机组级间脱含油污水闪蒸罐闪蒸污水罐污水
罐车运输天然气处理厂污水处理装置处理排放工艺流程简图见图 513

图 513 集气站工艺流程简图
552 设计参数
7 座集气站辖井口数确定集气站处理量见表 510表 510第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
66

知集气站处理量相差较方便理便建设取两相规模进
行集气站设计取集气站设计处理量 120×104Nm3d180×104Nm3d处理
水量 60 m3d105 m3d冬季运行工况天然气进站压力 10MPa进站温度 3℃
增压出站压力35 MPa夏季运行工况天然气进站压力35MPa进站温度14℃
增压集气站设备必须满足冬季夏季两种运行工况
表 510 集气站处理量
集气站名称 辖井数（口） 处理量（×104Nm3d）
GGS1 17 102
GGS2 16 96
GGS3 24 144
GGS4 16 96
GGS5 27 162
GGS6 23 138
GGS7 29 174
553 设备选型
集气站设备：气液分离器天然气压缩机污水罐闪蒸分液罐等设备
选型表
表 511 75km 集气站设备选型表
设备名称 规格型号 数量 单台设计力 备注
气液
分离器
卧式重力两相分离器
DN1200×L3600
GGS124 设
2 台
GGS3567
设 3 台
60×104Nm3d
天然气
压缩机
电动机—复式压缩机
单台功率 1250kW
进出口压力 135MPa
GGS124 设
3 台
GGS3567
设 4 台
60×104Nm3d
2 备 1
3 备

具体设备选型计算见附录 F
56 井场设计
采相工艺井场设计集气半径 11km 集输系统井场设计相处
赘述 第 5 章 低压集气集输方案二具体设计
67

57 工程量
序号 工程容 单位 数量 备注
井口
1 井装置（节流） 套 152
2 流量计 套 152 智旋进旋涡流量计
3 紧急截断阀 套 152 力式高低压紧急截断阀
二集气站
1 卧式重力分离器 套 18 DN1200×L3600
2 电动机复式压缩机 套 21 功率 1250kW
3 空冷器 套 7
4 闪蒸分液罐 套 7
5 污水罐 座 7
6 放空火炬 套 7
三采气线（20#缝钢）
1 114×5 km 682
2 168×5 km 6293
3 219×5 km 3942
4 273×6 km 6824
四集气线（L360 螺旋埋弧焊钢）
1 324×6 km 5318
2 457×8 km 4523
3 508×8 km 635
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
68

第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
61 集输方案概述
611 工艺流程概述
集气网采井串联形式井节流降压 40MPa井口设加热炉加热采
气线保温单井井口带液计量气液混输集气站约 35MPa集气站采常
温分离生产初期增压直接外输井口压力降集气站增压外输集气
线采气液分输湿气输送天然气处理厂（进站压力 25 MPa）进行脱油脱
水处理污水汽车拉运输送天然气处理厂进行污水集中处理
612 压力系统概述
1井口压力确定
集气站外输压力 35MPa 反算果集气站设置压缩机井口天然气节
流 40MPa 进行外输
2集气站外输压力确定
满足天然气处理厂进站压力 25MPa 求集气站压缩机低入口压力
05MPa复式压缩机单级压缩应 6集气线初步压降计算确定
集气站出站压力 35MPa
62 集气网站场布局
42 节算法相 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
69

621 井组划分

图 61 井组划分
根集输半径求初步确定集气站数进行系统聚类通系统聚类
出初步集气站辖井集气站辖范围进行初步串接
622 集气站位置确定
采 Lingo 优化算法井口集气站产量长度优化目标确定集气
站位置
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
70




图 62 Lingo 出集气站位置
井间串接做出相应调整采井单串接集气工艺串接井数 2~8 口
进行网调整
623 集气道布局方式
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
71


图 63 集气网布局

表 61 集气站位置坐标辖井数
集气站名称 横坐标 坐标 辖井数（口）
GGS1 19301250 4246881 17
GGS2 19301880 4229305 16
GGS3 19317520 4244760 19
GGS4 19316790 4225802 21
GGS5 19331040 4247896 27
GGS6 19342420 4233174 23
GGS7 19324360 4255715 29

63 钢材选择
目前国油气输送道采钢类型缝钢电阻焊钢直缝
埋弧焊钢螺旋缝埋弧焊钢等种结合区特点济实安全
原采气线采材质 20 号缝钢集气线选材质 L360 螺旋埋
弧焊钢
采气线采保温输送应选取合适保温材料
敷设道保温层应较导热系数减道散热满足节第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
72

求外应足够机械强度较吸水性等保证保温层久耐
常保温层材料中聚氨酯硬质泡沫塑料目前适埋道
具容重导热系数低吸水率低抗压强度高钢铁表面粘结性施
工方便等优点
聚氨酯硬质泡沫塑料保温层施工方法模具浇注机械喷涂成型两种
施工方法施工条件保温性国聚氨酯硬质泡沫塑
料性参数：容重 45~50kgm3导热系数 0031~0035W(m·℃ )吸水率（40℃
浸泡 48h）20gcm3抗压强度（厚度压缩 10）324kPa耐热（烘箱恒温
8h）130℃变形
工程采 30mm 聚氨酯硬质泡沫塑料保温采现场机械喷涂成型施工工
艺
64 采集气道设计
641 设计特点
（1）加热输送
集输工艺井节流 40MPa井口设加热炉注醇采气线保温输送
集气站集气站进站压力 35MPa采加热输送需进行水力计算
热力计算
（2）采集气网设计压力确定
设计工况井口（井节流）压力 40MPa集气站进站约 35MPa气体
增压直接输送天然气处理厂进站压力 25MPa 取采集气线压力等级
均 45MPa
642 计算方法
气田集输设计规范GB503492015 中推荐线计算公式进行计算：
058 22
1235033 PPQDZTL
 
(式 61)
式中：Q——输气输量m3d
1P——道起点压力MPa
2P——道终点压力MPa
D——道径cm
Z——气体压缩系数
L——道长度km 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
73

 ——天然气相密度
T——道中气体均温度取 289K
设计采软件 Pipeline 进行采集气网计算
643 径选择
1采气线
（1）计算参数
采气线采串接形式根串接井数流量设计径采
气线分计算 1~8 口井数串接条件采气线径便理
规模化气田设计中终取 4 种径规格井口设加热炉节约
源济运行加热炉加热温度应具体道运行设计相应加热温度长
气井串接方式加热温度简化计算考虑极端工况单井直
接进集气站长 5km 条件求加热炉加热温度应初步设定 60℃统
取加热炉加热温度 60℃进行径选择径选择进行加热炉加热温度
优化运行热力水力校核
（2）计算结果
计算结果见表 62
表 62 1~8 口井数串接条件采气线径
n
口
Q
km3h
D
mm
δ
mm
d
mm
P1
MPa
P2
MPa
L
km
ΔP
MPa
V1
ms
V2
ms
1 25 76 4 68 4 3531
5
0469 3986 4569
2 5 114 5 104 4 3822 0178 3349 3521
3 75 4 3585 0415 5023 5663
4 10 140 5 130 4 3753 0247 4483 4808
5 125 4 3606 0394 5604 6278
6 16 5 158
4 3802 0198 4577 4839
7 175 168 4 3728 0272 5340 5769
8 20 4 3640 0360 6103 6767
2集气线
（1）计算参数
根油气集输设计规范GB 503492015集气道确定径时气井未
生产力准确提出求集气道输力留裕量设计力
应辖采气道设计力总 12 倍确定根集气站辖井口数单
井产量增 12 倍站设计输量集气站设计输量见表 63
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
74

表 63 集气站设计数量
集气站名称 辖井数（口） 处理量
(×104Nm3d)
设计输量
(×104Nm3d)
GGS1 17 102 1224
GGS2 16 96 1152
GGS3 19 114 1368
GGS4 21 126 1512
GGS5 27 162 1944
GGS6 23 138 1656
GGS7 29 174 2088
集气干线起点压力 35MPa终点压力天然气进站压力 25MPa
3集气干线
根集气站处理厂位置集气干线方案
GGS2 输送 GGS1汇集统输送天然气处理厂 GGS4 输送
GGS3汇集统输送天然气处理厂 GGS6 输送 GGS5汇集统输
送天然气处理厂 GGS7 直接输送天然气处理厂采述连接方式
集气干线计算量表根输量分段设计径集气干线量选择相
径减少径规格径计算结果详见表 64示意图详见图 64

表 64 集气干线计算量表
线起止位置
Q
(×104Nm3d)
线长度
km
GGS2~GGS1 1152 17587
GGS4~GGS3 1512 18972
GGS6~GGS5 1656 18608
GGS1~处理厂 2376 26438
GGS3~处理厂 288 13173
GGS5~处理厂 360 7748
GGS7~处理厂 2088 2695 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
75


图 64 集气干线网图

表 65 集气线径计算结果
线起止位置 Q (×104Nm3d) Dmm Lkm
GGS2~GGS1 1152 324 17587
GGS4~GGS3 1152 324 18972
GGS6~GGS5 1656 324 18608
GGS1~处理厂 2376 457 26438
GGS3~处理厂 288 457 13173
GGS5~处理厂 360 508 7748
GGS7~处理厂 208 457 2695

644 道壁厚强度校核
1壁厚计算
油气集输设计规范GB503492015 中规定钢壁厚设计压力
钢外径钢屈服强度强度设计系数温度折减系数腐蚀裕量（附加厚
度）关钢直段壁厚计算式： 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
76

2 S
PD CFt 

(式 62)
式中 ——计算壁厚mm
P——设计压力MPa
D——道外径mm
S ——材低屈服强度MPa
 ——钢焊接接头系数取 10
t ——温度修正系数输送温度 120℃时取 10
C——道腐蚀裕量mm
F——设计系数道处野外区时取 072处居住区站场部
中型河流铁路二级公路时取 06设计系数越计算壁厚越
安全性越高
方案中 F 取 06道腐蚀裕量取 1mm壁厚计算公式表：
表 66 采气线壁厚计算结果
外径mm 壁厚mm 径mm
76 4 68
114 5 104
140 5 130
168 5 158

表 67 集气线壁厚计算结果
外径mm 壁厚mm 径mm
324 6 312
457 8 441
508 8 492

2强度校核
埋输气道强度许应力法进行校核剪切应力破坏理
计算量应力道量应力≤09 道低屈服强度受约束埋
道应满足
009e h a s      (式 63)
 p (式 64) 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
77

式中
e ——量应力 MPa
h ——环应力
a ——道轴应力压应力负值
s ——材低屈服极限
p ——压引起环应力
中道部环应力 h 设计压道中产生环应力 p 外
重非称土壤作关闭载荷产生环弯矩应力 v
道环 h 应力计算公式：
hpv (式 65)

2p
pd
t  (式 66)
 
33
3
3
v V vk
v
b
k W q D Edt
Et k pd   (式 67)
式中
p ——设计压力 Pa
E——材弹性模量 Pa
D——道结构外径 m
d ——钢中面直径
vk ——道弯矩系数
bk ——道竖变形系数
VW——单位长度道受竖土壤载荷 Nm
vkq ——汽车轮压传递道竖压力 Pa
道轴应力 a 包括设计压引起产生轴应力 xp 温差产生热
应力 v 带轴应力 a 计算公式：
a xp xt       (式 68)

2xp
pd
t (式 69)
 10v ETT   (式 610)
式中
 ——泊松应力系数般取 03 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
78

 ——线热膨胀系数 Pa
1T——道高操作温度 o C
d ——道安装温度
道量应力压产生环应力校核知壁厚度满足强度
条件
（3）稳定性校核
网系统中选道均满足 110d
t  道具足够径稳定性
645 加热温度优化热力水力校核
单井流量长距离输送工况设计出加热炉功率偏热量富余较
具耗高济效益差缺点需进行加热温度优化考虑串联井
网计算较复杂利 Pipeline 模拟计算已网布局情况井口加热温度
优化热力水力校核选取集气站 GGS1 采气线进行计算说明图 66
集气站 GGS1 采气线布局图图 67 集气站 GGS1 加热温度优化图


图 66 集气站 GGS1 采气线布局图
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
79


图 67 集气站 GGS1 加热温度优化图
设计分井口进行加热温度优化确定单井输送距离 15km
井口加热温度设定 60℃余井口加热温度统调整 30℃
通 Pipeline 软件模拟条线压降温降曲线应条件保证
生成水合物
第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
80




图 68 线压力温度曲线
65 集气站设计
651 工艺流程
井口天然气采气干（35MPa）进入集气站气液分离器分出含
油污水计量通集气线中央处理厂外输前线预留注醇接口
通活动注醇装置集气线注醇 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
81

进站天然气中含少量凝析油放空气体必须先进入闪蒸分液罐进行气液
分离含油污水必须闪蒸罐闪蒸污水中闪蒸出天然气送火炬燃烧
分离器分出压缩机组级间脱含油污水闪蒸罐闪蒸污水罐污水
罐车运输天然气处理厂污水处理装置处理排放工艺流程简图见图 69

图 69 集气站工艺流程简图
652 设计参数
7 座集气站辖井口数确定集气站处理量见表表知集
气站处理量相差较方便理便建设取两相规模进行集气站
设计取集气站设计处理量 120×104Nm3d180×104Nm3d处理水量 60
m3d105 m3d进站压力 35MPa进站温度 3~14℃
表 68 集气站处理量
集气站名称 辖井数（口） 处理量(×104Nm3d)
GGS1 17 102
GGS2 16 96
GGS3 19 114
GGS4 21 126
GGS5 27 162
GGS6 23 138
GGS7 29 174 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
82


653 设备选型
集气站设备：气液分离器天然气压缩机（考虑期气井压力足进行
增压）污水罐闪蒸分液罐等设备选型表：
表 69 5km 集气站设备选型表
设备名称 规格型号 数量 单台设计力 备注
气液
分离器
卧式重力两相分离器
DN400×L2000
GGS1234
设 2 台
GGS567 设
3 台
60×104Nm3d
天然气
压缩机
电动机—复式压缩机
单台功率 1250kW
进出口压力 135MPa
GGS1234
设 3 台
GGS567 设
4 台
60×104Nm3d
2 备 1
3 备
1
具体设备选型计算见附录 H
66 井场设计
661 工艺流程
天然气井节流器节流 4MPa井口设加热炉加热注醇采气道
保温湿气带液计量配套高低压紧急关断技术数远传技术流程图见
图 610

图 610 井口工艺
1井节流装置 2高低压紧急截断阀 3加热炉 4带液计量仪表 第 6 章 中压集气集输方案三具体设计
83

662 关键设备
井场设备加热炉力式高低压紧急截断阀智旋进流量计数远传技
术相关仪器力式高低压紧急截断阀智旋进流量计数远传技术已集
气半径 11km 集输系统井场设计中详细介绍处赘述井场选热负荷
2081×105 kJh 功率 5872kW 水套式加热炉设计参数求进口压力 4MPa
进口温度 15℃出口温度 60℃天然气流量 6×104Nm3d选热负荷 7133×104
kJh 功率 1981kW 水套式加热炉设计参数求进口压力 4MPa进口温度
15℃出口温度 30℃天然气流量 6×104Nm3d加热炉具体选型程详见附
录 I
67 工作量
序号 工程容 单位 数量 备注
井口
1 井装置（节流） 套 152
2 流量计 套 152 智旋进旋涡流量计
3 紧急截断阀 套 152 力式高低压紧急截断阀
4 水套式加热炉 套 152 功率 5872kW 功率 1981kW
二集气站
1 卧式重力分离器 套 18 DN1200×L3600
2 闪蒸分液罐 套 7
3 污水罐 座 7
4 放空火炬 套 7
三采气线（20#缝钢）
1 114×5 km 4419
2 140×5 km 3765
3 168×5 km 6837
四集气线（L360 螺旋埋弧焊钢）
1 324×6 km 5517
2 457×8 km 4231
3 508×8 km 775 第 7 章 湿气输送
84

第 7 章 湿气输送
71 概述
未深加工凝析气道输送程中产生凝析液种气体称湿天然
气湿天然气道输送属气液混相流范畴
选终选择方案井节流井口加热注醇井间串接
低压集气带液计量常温分离集中处理工艺根气田产天然气性
质设计选工艺决定天然气采气线中湿气输送
混输线流动保障中段塞流严重问题段塞流会影响游
工艺设备正常操作甚引起生产关断制定油气田前期开发方案时
需统筹考虑分析段塞流产生机理阐明生产段塞形段塞清段塞等
线段塞流情况降低段塞流生产设备影响采取措施利
OLGA 软件进行分析种工况段塞流提出解决方案
72 段塞流产生原理危害
721 段塞流产生原理
段塞流混输线常遇种流动状态特点液体气体交出现段
塞流三种：
A．水动力段塞流
道气液折算速度正处流型图段塞流范围发段塞流发生种
段塞流般气液流量较
B．形起伏诱发段塞流
液相道低洼处集聚堵塞气体通道诱发段塞流常低气液流量
发生强烈段塞流
C．强烈段塞
通常两海洋台间连接道发生液塞长度立高度段塞流
种压力波动道出口气液瞬时流量变化段塞流道道
相应设备正常工作危害种段塞流形起伏诱发段塞流相似常
低气液流量发生
722 段塞流产生危害
段塞流气液交出现充满整道流动截面积造成游工艺设备压第 7 章 湿气输送
85

力液位等急剧变化影响生产稳运行甚引起生产关断混输线设
计中定考虑段塞流影响碳钢输送线果生产流体腐蚀性
般须注入化学药剂降低腐蚀速率段塞流会降低防腐剂效率特
汇等结构复杂方设计时着重考虑
73 D 区块段塞流检测控制
731 段塞流预测模拟
段塞流分水动力段塞流形段塞流强烈段塞流设计中采
埋道输送考虑形起伏采相流模拟软件段塞踪功正常输
量段塞流产生进行预测线选取段塞风险进行模拟提出改善方式

图 71 线流型模拟结果图

图 72 道积液量模拟结果图
图知形较坦未发生形段塞流强烈段塞流 第 7 章 湿气输送
86

732 段塞流影响控制
设计中D 区块形起伏较 OLGA 模拟出未出现明显段塞
现象实际生产中存定形起伏考虑形起伏情况会
产生段塞流存段塞流情况通办法段塞流进行控制
段塞流捕集器
段塞流捕集器分离原理普通分离器样处必
须适应液体段塞进入分离器流量幅度波动种情况发生线
中段塞流段塞运动立进入分离器动力作
段塞流捕集器进段塞反应取决捕集器气体液体出口件
阀门气相出口通常压力调节阀控制维持捕集器压力恒定液
相出口液位控制阀控制受捕集器液位影响两阀尺寸合适
相应控制系统合理调整保证段塞流捕集器游流程正常
发挥功
1容器式捕集器
容器式捕集器结构设计方法气液分离器质差形状
分：简单单分离器较复杂分离器联布置定容积条件
容器式段塞流捕集器总长相较短布置场受限制时选种捕集器较
理想外容积式捕集器便保温保持流体流动性较容积空间
停留时间气液分离泡沫破裂泡沫成气液分离问题油流
易凝固高粘原油般采容积式捕集器果收集液体量较应选
类型段塞流捕集器壳牌集团 DEP 标准规定储存液体体积 100m3 时
应采式环储存式捕集器

图 73 容积式段塞捕集器
2环储存式段塞捕集器
环储存式段塞捕集器避免逆流问题种设计中分离部分储存
部分实际分开台分离器分离器液体出口连接根长
环组成进入分离器气液流分离分离器液位升快时表明
气液混合物段塞正限制分离器出口气流迫液体流入环第 7 章 湿气输送
87

时环端游设施开气体驱出储存液体
高压气体作液塞予排出者排放游处理装置见图 74储
存环埋敷设节约空间求操作程序极严格
采气液混输工艺陆气田着气田断开发气藏压力逐渐降
井口压力满足集输道输送压力求需集气站设置增压装置增压
装置前设置分离器液体气体中分离器出段塞时瞬间液量
设置段塞捕集器防止分离器失效液体进入压缩机设置形式段塞捕
集器捕集液体进入增压气体道单独储存起泵液
体增压增压气体混合输送游处理厂流程复杂工程投资高操
作运行费高

图 74 环储存式段塞捕集器
3式捕集器
式捕集器分配汇气液分离段液体储存段三部分组成气液两相
进入分配汇行介质流量均匀降低气液流速变分层流型
便气液分离储存段应容纳工况产生液量式捕集器采标准
材制作高压容器设计方面具费优势种类型捕集器仅
具较灵活性适应流量范围现场形状进行布置
容易操作需流量控制器缺点储存段设计正确时会加出口气体
液体夹带量
二控制段塞流设计措施选择
1分离器兼做容积式捕集器
数气田气田开发前期道中液量较少气田开发期方面
气量减少方面出现气田水清等非正常工况产生液量增加外正
常生产液量增加许单独设置捕集量式捕集器
济设计利道末端分离器兼做容积式捕集器解决清工况出现第 7 章 湿气输送
88

段塞流该分离器通游入口阀门控制流量保持进入分离器液量压力稳
定未设置专门段塞流捕集器采方式需结合分离器工艺设计首
先分离器选择分离器应液体提供分离器游处理设施液体缓
容积必须容纳较量液体选择水容器合适外分离器排液阀
需游液体处理设施力相结合防止流游液体速度液体处理设
施排泄力
2分段清法
未集输道末端设置型捕集器减产量提高清产生段
塞集输道进行分段式清游段液体进入游段气流液体
较稳带末端产生较段塞通软件模拟计算段持液量清
产生液量合理安排清站间距段产生较段塞末段清产
生液量必须段塞捕集装置捕集力设计中应结合工程具体情况设置
中间清站段塞捕集器尺寸进行技术济确定增段塞捕集器设
置中间清站
3设计措施
气液混输道丘陵形诱导常会产生具高度脉动性段塞流
道造成振动性破坏末端处理设备稳定运行道长度形影响
道持液量道应避开高落差段防止严重段塞流产生气
田集输道末端处理厂应设置气田中央集输道长度短道中持
液量道长度变短减少根气田井位布置进行技术济布置
两根根集气道进厂样减段塞捕集器尺寸防止单根道
进厂段塞引起末端处理设备跳闸出现全厂瞬间断流危险
74 道腐蚀
设计中利混输工艺保障道安全第 10 章完整表述
出现腐蚀防护措施出设计方案
75 清作业模拟
般说积液存会引起问题：（1）降低道效输送截面积
导致输效率降低（2）定压力温度条件会形成水合物造成冰堵事
（3）输送气体含 H2S CO2 酸性气体时积液存会导致线腐蚀加剧
时段塞流动会增加线壁刷腐蚀需线进行清作业根
设备设施完整性理规定混输道年清次数少 3 次方案清
工艺进行设计采相流模拟软件清工况进行模拟分析提出清第 7 章 湿气输送
89

策略
751 清工艺设计
线清选择线清作业线选取长线 GGS3~处理厂
752 清工况模拟
线清作业结果模拟图 75

图 75 清模拟
模拟知清器 60s 时进入道道运行时间 2h清器
均速度 45ms
753 清作业策略
天然气输送道线清作业程中存介质流速较高清器磨损量
踪监控困难等问题果球速控制导致清器卡堵造成收球端
设备损坏道施工程中避免会进入污水砂石施工工具杂
物输气道投产天然气气井中带出凝析水腐蚀产物会影响输
送质量增加摩阻损失腐蚀道壁堵塞仪表设备等道投
产前投产采清技术清污物十分必
清效果清器运行速度关系球速快慢造成清器
破坏功失效导致清效果理想清器运行速度慢造成清器
走走停停易道水等杂质回流甚卡球球速快易道产生
振动清器造成较磨损损坏线路设施安全素较控制清
器道中运行速度控制游进气量者游进气量满足清第 7 章 湿气输送
90

器 2~5ms 运行速度
模拟知清利线清需停产第 8 章 方案适应性分析
91

第 8 章 方案适应性分析
81 井口回压校核
采相流模拟软件进行模拟校核井井口回压基满足求
设计井口回压
82 建产期适应性分析
第 4 章中集输方案根建产期结束年产气量进行设计气
田开发建产期 3 年年钻井数年产气量应建产期 2017~2019 年
分进行适应性分析
821 集气站设备调整
根建产期 2017~2019 年度钻井井位出集气站 2017 ~2019 年
年度处理气量求表 81
表 81 2017~2019 年集气站处理量
处理气量
(104Nm3d）
2017 年 2018 年 2019 年
GGS1 60 138 228
GGS2 60 138 222
GGS3 36 144 228
GGS4 66 168 234
根建产期年处理气量变化结合集气站站设备处理力建
产期年限集气站运行设备进行调整结果
表 82 2017~2019 年集气站设备运行情况
调整项 2017 年 2018 年 2019 年
GGS1
压缩机运行 1 台
分离器运行 1 台
压缩机运行 2 台
分离器运行 2 台
压缩机运行 3 台
分离器运行 3 台
GGS2
压缩机运行 1 台
分离器运行 1 台
压缩机运行 2 台
分离器运行 2 台
压缩机运行 3 台
分离器运行 3 台
GGS3
压缩机运行 1 台
分离器运行 1 台
压缩机运行 2 台
分离器运行 2 台
压缩机运行 3 台
分离器运行 3 台
GGS4
压缩机运行 1 台
分离器运行 1 台
压缩机运行 2 台
分离器运行 2 台
压缩机运行 3 台
分离器运行 3 台 第 8 章 方案适应性分析
92

822 采气网
采井间串接工艺建产期生产井相继投产需建产期采气网
进行适应性分析 Pipeline 进行校核第四章水力校核串接采气线
例进行说明
2017 年 8 口井串接采气网运行情况图

图 81 2017 年 8 口井串接采气网运行情况图
图 81 结果知井口回压油压满足求安全生产
2018 年 8 口井串接采气网运行情况图 82

图 82 2018 年 8 口井串接采气网运行情况图
图 82 结果知集气站进站压力略低 08MPa 然满足压缩机入口
压力求安全运行设计串接网进行相建设期适应性分析

第 8 章 方案适应性分析
93

83 集输方案改造
831 井场增设移动式分离计量体化集成装置
集输方案气田开发设计中节约井场投资口井设 1 套智旋进流量计
进行连续带液计量单井仅进行气相计量产液量计量井口生产工艺
实现重点气井产液量产气量单独采集法满足精细化理求解决
措施重点监测井采移动式分离计量体化集成装置（图 83）定期进行气
水计量满足气井精细化理求

图 83 2 井式井丛气水计量流程示意图
832 开展采出水消泡工艺应
排水采气工艺气田增产必措施设计区块采速度柱排水采气辅
助泡沫采气排水未消泡气田采出水生产运行带定影响表现
3 方面：
（1）泡沫夹杂采出水中分离设备分离效率降低
（2）泡沫进入压缩机压缩缸导致压缩机停机
（3）采出水处理凝析油回收难度增
保障集输系统安全稳运行须消气田采出水中夹带泡沫常规
泡沫排水采气工艺技术中消泡工艺采衡罐复泵配置液相
消泡剂溶液进行加注该工艺流程改造工作量站消泡距离般较短
存溶剂消耗量成高冬季运行稳定等局限性年固体消泡剂
加注程方便加注成较低贮存方便等诸优势逐渐气田应
两种消泡工艺分析见表 1


第 8 章 方案适应性分析
94

表 83 两种消泡工艺分析表
消泡工艺 液体消泡 固体消泡
需设备 衡罐复泵 固体消泡装置
消泡位置 井口针型阀端线 定期补充固体消泡棒
加注方式
天消泡剂加入配制罐进行稀
释泵入重力作加注
定期补充固体消泡棒
劳动强度 天需加药定时巡检 均 10~15 d 加注次消泡棒
运行成 较高 较低
作业风险 低压操作带电 高压泄压操作
性
冬季线出现冻堵泵运转存风
险
定期保养阀门
药剂贮存
液体存泄漏风险药剂保质期 6
月体积便贮存
包装成便宜易运输贮存
表 83 分析知液体消泡工艺存消耗电24 时连续加注需清
水稀释充分搅拌冬季法投运等缺点固体消泡工艺具遇水便溶浪费
药剂动设备理方便需稀释适应冬季工况等优点设计建议集
气站分离器前增设固体消泡装置第 9 章 陆气田开发济评价
95

第 9 章 陆气田开发济评价
赛题未出关区块油藏工程钻井工程采气工程相关方案
关集输相关济数未出文济评价阐述整体济
评价方法实际计算仅够建立材费集气站设备费费现值
计算
91 陆气田开发济评价方法
油藏工程钻井工程采气工程气田集输工程设计方案基础
国家计委颁布济评价方法参数求根国家现行财税制度价格体系
结合气田开发实际情况方案投资采气成费气价进行估算预测
油藏工程设计技术行开发方案进行评价考察方案盈利力清偿
力等财务状况判方案财务行性
时开发方案进行确定性分析预测确定性素带投资风
险考察项目抗风险力终项目投资决策提供科学
济评价中遵循原：
（1）项目实施时投入产出应
（2）济评价范围截点支出收入（结算价格）定量
（3）工程建设项目独立完整
（4）评价范围化原
92 项目建设投资费估算
建设项目技术方案财务收益（现金流入）
（1）销售收入
（2）资产回收
建设项目技术方案财务费（现金流出）
（1）投资
（2）营成
（3）税金：包括销售税金附加税
项目建设财务费表示：
表 91 项目建设财务费组成
项目基础建设投资
建设投资 勘探钻井采油集输
油田弃置 弃置作业设备设施等费
建设期利息流动资金 投资利息运营资金 第 9 章 陆气田开发济评价
96

续表 91
营成
操作费
修井费检查维护费员费
等
开发折旧 生产设施折旧
弃置费 弃置作业产生费
税金
矿区 ＼
增值税 ＼
特收益金 ＼
企业税 ＼
921 项目基础建设投资费估算
陆气田开发项目建设总投资建设投资气田弃置费固定资产投资方
调节税建设期贷款利息流动资金组成
1项目基础建设投资
基础建设投资指发现建设油气田发生费包括勘探费开发费
勘探费指发现探明油气田发生物探钻井等费开发费指
已发现油气田进行产建设发生费容分工程设施费钻完井费
前期费生产准备费费性质分直接费间接费预备费工程设
施费包括天然气处理厂集气站输气线陆建设费
①直接费
a天然气处理厂费土租金+材料费+设备安装调试费+预制费+陆安装
费
b集气站费土租金+材料费+设备陆安装调试费+预制费
c输气线材料费+预制费+陆铺设费
d电缆材料费+预制费+陆铺设费
②间接费
理费设计费保险费第三方检验费组成直接费例计取
③预备费
预备费包括基预备费涨价预备费
a基预备费（称预见费）：指项目实施程中发生难预
料支出需事先预留费指设计变更施工程中增加工程
量费般然灾害造成损失预防然灾害采取措施费竣工验
收时鉴定质量隐藏工程进行必修复费计算公式：
基预备费（直接费+间接费）×基预备费率 第 9 章 陆气田开发济评价
97

涨价预备费（称价差预备费）指行性研究报告编制时预测设备价格
等素行性研究报告报项目建设期变化引起工程造价变化设预留
费计算公式：
1
1
(1 ) 1
m
n
t
t
CGf 

  (式 91)
式中C ——涨价预备费m ——建设期n ——行性研究报告报项
目建设前年分数 tG——第 t 年投入工程费 f ——价格涨指数 t ——
建设期第 t 年
1气田集输工程投资
气田集输工程投资包括深水工程浅水工程陆终端等
2钻完井工程建设投资
钻井工程成包括施工程中发生直接材料费直接工费机械费
直接费制造费等具体表 92：

表 92 钻完井工程投资费
项 目
钻井费
避台风
钻井费
钻井移位
直接费
直接材料
燃料动力
工费
折旧费
直接费
钻前准备工程
井控固控摊销
运输费
间接费 企业理费
风险费 风险费
基服务费 基服务费
服务费 服务费
固井工程
1 套套头
2 固井水泥劳务 第 9 章 陆气田开发济评价
98

续表 92
环保工程现场监督
测井劳务
录井劳务
合计
3采气工程建设投资
采气工程成包括注水采气程中发生直接材料费直接工费机械
费直接费制造费等具体入表：
表 93 采气工程投资费
项目
注水投资
设备动迁费
水质处理费
作业费
施工准备费
注水费
测试费
材料费
运输费
税费
工费
举升投资
油费
井口装置费
井装置费
油田弃置
合计

922 流动资金估算
流动资金成净营运资项目预先筹措投资流动资产中资金
等项目流动资产减流动负债净额流动资金估计两种方式分
项详细估算法扩指标估算法
分项详细估算法流动资产流动负债构成素流动资产中存
货现金应收账款预付账款流动负债中应付账款预收账款等项
容分项进行估算计算流动资金需量年变化量
扩指标估算法参类企业流动资金占营业收入营成例第 9 章 陆气田开发济评价
99

者单位产量占营运资金数额估算流动资金
923 建设期贷款利息
建设期利息指建设项目长期款建设期应计利息
般情况项目建设期间支付建设期利息利息计入款金
生产运营期付息建设期利息构成固定资产原值投产继续发生
款费作建设期利息计入固定资产原值作运营期利息计入总成
费
建设期利息计算方式：
计算建设期利息时简化计算通常假设款均年年中支款
年半年计息余年份全年计息建设期利息采复利方式计算计
算公式：
年应计利息（年初款息累计+年款额2）×年利率
简化计算建设期均考虑款贷款利率五年期贷款年利率
准 490计算
924 项目建设总投资
项目建设总投资包括项目基础建设投资钻完井工程投资采油工程投资
流动资金建设期贷款利息投资金额部分组成：初期勘探投资钻完
井工程投资采气工程投资气田集输工程投资流动资金建设期贷款利息
93 项目营成估算
931 气田开采营费
气田开采营费指油气开采程中设备运行维护维修
采气程中需进行作业费员配置费等着生产程进行
产生费具体见表：
表 95 气田开采营费明细
项目
劳动力成
员工工资福利
外协合作费
生产费
测井试井费
井作业费
维护修理费 第 9 章 陆气田开发济评价
100

续表 95
生产费
动力费
材料费
燃料费
生产费
费
理费
财务费
932 气田集输处理营费
气田集输处理营费指油气开采程中天然气处理设备日常
运行维护维修道汇运行费员配置费等着生产
程进行产生费具体见表：
表 96 气田集输处理费明细
项目
工程直接费
工程运营费
油气处理费
海底道理费
水装置费
工程间接费
道设备折旧费
材料费
工费
设施维护费
勤供应费
意外污染环境保护费
费
94 气田弃置费
气田弃置费指油气田没济效益生产时候国家环保求
关弃置标准陆气田生产设施进行弃置满足国家相关法律法规求
发生费
表 97 气田弃置费体组成
费项目 具体容
前期调查费 调查结构物检测生物剥离安全分析环评费
弃井费 生产井注水井水源井弃井处理 第 9 章 陆气田开发济评价
101

续表 97
拆作业前准备费
气田关断作业清洗作业废液处理系电缆切割
设备分离结构分块
切割费 施工设备准备位切割桩等
吊装费
起吊准备位挂装绳索吊车位摘挂绳索
安放位
装车固定费
索具准备预先设置支架插座等设施装车固定材
料（垫墩）配套施工机具等
运输费 装车固定车载物全部卸完工作容
复员费
员设备养准备装车施工机具
材料卸船固定材料拆卸
处理费 清洗切割吊动运输堆放处理
道废弃费 断开清晰焊接填埋等
场清理验收费 恢复清理验收
工程理设计保险费 工程理设计员设备保险费
预见费 天气素等
1年限均法
作业者根报弃置预备方案确定未弃置费金额气田合生产
期月年限均法计提弃置费计提弃置费存入专户计算公式
：月计提弃置费（预备方案中弃置费总额累计已计提弃置费）合生
产期期前剩余月数+月弃置费专款账户损益
2产量法
作业者根报弃置预备方案确定未弃置费金额气田合生产
期弃置预备方案列明年度计划产量合生产期期前期初探明已
开发储量例计提年度弃置费月该年度计提弃置费均分摊计
提弃置费存入专户计算公式：
年度计提弃置费（预备方案中弃置费总额累计已计提弃置费）×年
度计提例
年度计提例预备方案中列明年度气田计划产量年度气田计划产
量+合生产期期前期末探明已开发储量
月计提弃置费年度计提弃置费年度应摊月份+月弃置费专款账户损
益
述弃置费计提方法出选方法计提弃置费
年限均法年计提弃置费相油田生产初期期项目产生影响较第 9 章 陆气田开发济评价
102

产量法计提弃置费数额般呈现变化趋势
底选种计提方法应该根项目具体情况综合测算分析选择作业
者利方法
95 销售收入利润估算
951 销售收入
销售收入指销售油气收入营业收入估算基础数包括产量商
品率油气价格
销售收入气产量×商品率×气价格
952 税收
根关规定气田开发项目应缴纳矿区费增值税特收益金企
业税
（1）矿区费
气田日历年度原油者天然气总量计征年度原油天然气总量指
油气田日历年度生产原油天然气总量扣石油作业油
气损耗原油天然气总量
（2）增值税
增值税指商品生产流通劳务服务环节增值税额课税象种
税 5实物缴纳扣进项税额出口退税
应纳增值税税额计算公式：增值税期销售收入×5
（3）特收益金
国家石油开采企业销售国家原油价格超定水获超额收入
例征收收益金特受益金准予企业税前抵扣
（4）企业税
企业税指国家境企业生产营法征收种
税应纳税税额计算公式：
税应纳税额×税税率
中：应纳税额利润总额准予扣项目金额
相关规定纳税发生年度亏损纳税年度弥补
纳税年度足弥补逐年连续弥补延续弥补期超 5
年财务评价中出现亏损时应注意年弥补
气田项目济评价年利润总额应纳税计算方法： 第 9 章 陆气田开发济评价
103

利润总额销售收入销售税金附加总成费
应纳税额利润总额弥补前年度亏损
（5）矿产资源补偿税
价法计征资源补偿费费率矿种进行分档体矿产品销售收入
1～4均 118石油天然气煤炭煤成气石煤油砂费率 1
（6）教育费附加
应缴教育费附加税 （实缴增值税+实缴营业税+实缴消费税×3）

表 98 需缴纳税种税率
税种 税率
资源税 5
增值税 13
特收益金 20～40（超出部分）
企业税 二免三减半25
矿产资源补偿税 1
教育费附加 增值税 3
953 利润估算
利润计算公式：利润总额＝产品销售收入成费销售税金
根利润计算公式计算目标油藏开发济利润进行估算
96 济评价
投资项目济评价财务效益费估算基础计算财务分析指标
考察分析项目盈利力判断项目财务行性
961 现金流量
建设投资流动资金营收收入营成相关税费进行估算
基础考察整计算期现金流入现金流出编制项目投资现金流量
表项目投资现金流量计算公式：
（1）现金流入
现金流入营业收入+补贴收入+回收固定资产余值+回收流动资金
（2）现金流出
现金流出建设投资+流动资金+操作成+销售税金附加+税
（3）净现金流量
净现金流量现金流入量现金流出量 第 9 章 陆气田开发济评价
104

962 盈利力分析
盈利力分析动态指标包括财务部收益率财务净现值静态评价
指标投资回收期根需选择计算税前税指标
（1）项目投资财务部收益率（FIRR）
项目投资财务部收益率指项目计算期净现金流量现值累计等 0
时折现率 FIRR 作折算率式成立
 
1
() 10
n t
t T
CI COFIRR 

 (式 92)
式中CI —— 现金流入量CO ——现金流出量()tCICO ——第 t 期净现金
流量 n ——项目计算期
项目投资财务部收益率等基准收益率 12时项目方案财务
考虑接受
（2）项目投资财务净现值（FNPV）
财务净现值指标准收益率（ic）计算项目计算期净现金流量现值
式计算：
 
1
( ) 1
n t
t t
FNPV CI CO ic 

   (式 93)
式中：ic 基准收益率
基础收益率计算财务净现值等 0 时项目方案财务
考虑接受
（3）项目投资回收期（Pt）
项目投资回收期指项目净收益回收项目投资需时间般年
单位项目投资回收期应该项目建设开始年算起式计算：

1
() 0
n
t t
CI CO

 (式 94)
项目投资回收期助项目投资现金流量表计算项目投资现金流量表累计
现金流量负值变 0 时点项目投资回收期投资回收期应式计
算：

1
| ( ) |
1 ()
T
t t
t
T
CI CO
PT CI CO


   

(式 95)
式中：T——年累计净现金流量首次正值 0 年数
项目投资回收期短表明项目投资回收快抗风险力强项目投资回第 9 章 陆气田开发济评价
105

收期长基准回收期表明项目投资回收期满足企业规定求
963 敏感性分析
计算期发生变化影响项目盈利力素产量投资
油气价格运营成等根目标区块单项素变化财务部收益率
影响进行敏感性分析
敏感性分析结果出财务部收益率影响素强弱次产
量油气价格投资运营成产量油气价格方案影响较产量
油价降超 15时该方案财务部收益率略低基准收益率总抗风险
力较强
97 道费现值计算
设计采气线采 20#缝钢集气线采 L360 缝钢结合中
国钢材信息网钢铁实时价格作参考数查两种钢材价格价格 20#
缝钢 4100 元tL360 缝钢 4600 元t
方案气田整体区块线划分图 91 示

图 91 方案集输网图
根方案（11km）四集输区域划分区块线分布情况
： 第 9 章 陆气田开发济评价
106

第 9 章 陆气田开发济评价
107

根 GB97112011式钢单位长度理重量计算
 
1000
DSSW   (式 96)
式中W——钢理重量kgmπ31416
 ——钢密度kgdm3 785 kgdm3
D——道外径mm
S——壁厚mm
11km 集输半径方案中需线费：
表 99 集输方案线费计算结果表
线类型 规格 长度km 费万元
采气线
114×5 682 3758
168×5 3957 32608
219×5 5094 55112
273×6 15558 252012
集气线 457×8 6614 269512
11km 集输半径方案线总费 613003 万元
方案二（75km）气田整体划分线布置情况示：

图 92 方案二集输网图
根方案二（75km）集输区域划分区块线分布情况： 第 9 章 陆气田开发济评价
108


区块
区块
GGS1
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
–
GGS5
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
串接5连集气站
–
561H2
562H1
5001H1
5005H1
–
5242H2
5241H2
5244H1
5249H2
4055H2
–
561H1
5002H1
5605H1
–
–
5242H1
4833H2
5244H2
5249H1
4054H2
–
602H1
5001H2
5007H2
–
–
5243H2
4833H1
5245H2
5248H2
4054H1
–
5601H2
–
5007H1
–
–
5241H1
5243H1
5245H1
4846H2
–
–
5601H1
–
5006H2
–
–
–
–
5247H2
4843H2
–
–
562H2
–
5006H1
–
–
–
–
5246H1
4845H2
–
–
–
–
5005H2
–
–
–
–
5246H2
4844H2
–
–
GGS2
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
–
–
–
–
4838H2
–
–
–
734H2
7306H1
7304H2
–
–
–
–
4838H1
–
–
–
734H1
7303H2
7305H2
–
–
GGS6
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
–
–
7303H1
–
7304H1
–
–
6462H2
7061H2
7065H2
7057H2
–
–
7302H2
–
7305H1
–
–
6462H1
7062H2
7065H1
7057H1
–
–
7302H1
–
–
–
–
6463H1
7062H1
7064H1
7060H1
–
–
7901H2
–
–
–
–
6463H2
7061H1
7063H2
7060H2
–
–
7901H1
–
–
–
–
6764H1
7064H2
–
7058H2
–
–
7902H2
–
–
–
–
6765H1
–
–
7058H1
–
–
7902H1
–
–
–
–
–
–
–
7059H1
–
–
7306H2
–
–
–
–
–
–
–
7059H2
–
–
GGS3
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
串接5连集气站
GGS7
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
串接5连集气站
串接6连串接5
7025H
5519H1
5421H1
7026H2
5725H1
4233H1
4631H1
4339H1
2839H2
2114H2
4120H
7026H1
5427H2
5518H2
7024H2
5726H1
4631H2
4440H1
4238H2
2839H1
2114H1
3829H4
5524H2
5427H1
5522H3
7024H1
5520H1
–
4339H2
4238H1
4338H2
2836H2
3829H5
5524H1
5424H2
5526H2
–
5520H2
–
–
–
4338H1
2836H1
3829H2
–
5424H1
5527H2
–
5519H2
GGS4
串接1连集气站
串接2连集气站
–
4233H3
4421H
4233H2
–
–
5527H1
–
5725H2
7324H2
7323H1
–
3829H3
–
2930H
–
–
–
–
–
7324H1
8716H1
–
3829H1
–
2838H2
–
–
–
–
–
8715H2
8717H1
–
2538H
–
2838H1
–
–
–
–
–
8714H2
8717H2
–
–
–
–
–
–
–
–
–
8715H1
7621H2
–
–
–
–
–
–
–
–
–
8716H2
7621H1
–
–
–
–
–
–
–
–
–
8014H2
7622H2
–
–
–
–
–
–
–
–
–
7323H2
7622H1
–
–
–
–
气井连接情况
气井连接情况
方案二区块井间串接统计表第 9 章 陆气田开发济评价
109

根 GB97112011式钢单位长度理重量计算
 
1000
DSSW   (式 96)
式中W——钢理重量kgmπ31416
 ——钢密度kgdm3 785 kgdm3
D——道外径mm
S——壁厚mm
75km 集输半径方案中需线费：
表 910 集输方案二线费计算结果表
线类型 规格 长度km 费万元
采气线
114×5 682 3758
168×5 6293 51858
219×5 3942 42649
273×6 6824 110537
集气线
324×8 5318 115108
457×8 4523 184307
508×8 635 28815
75km 集输半径方案线总费 537031 万元
方案三（5km）气田整体划分线布置情况示：

图 93 方案三集输网图
根方案三（5km）集输区域划分区块线分布情况： 第 9 章 陆气田开发济评价
110


区块
区块
GGS1
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
–
–
GGS5
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
561H2
562H1
5001H1
5605H1
–
–
5242H2
5241H2
5244H2
4838H2
561H1
5002H1
–
5007H2
–
–
5242H1
4833H2
5245H2
4838H1
602H1
5001H2
–
5007H1
–
–
5243H2
4833H1
5245H1
5249H2
5601H2
–
–
5006H2
–
–
5241H1
5243H1
5247H2
5249H1
5601H1
–
–
5006H1
–
–
4844H2
5244H1
5246H1
5248H2
562H2
–
–
5005H2
–
–
–
4055H2
5246H2
4846H2
–
–
–
5005H1
–
–
–
–
4054H2
4843H2
GGS2
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
–
–
–
–
–
4845H2
734H2
7302H1
7306H2
7305H1
–
–
–
–
–
4054H1
734H1
7901H2
7306H1
–
–
–
GGS6
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
–
7303H1
7901H1
7303H2
–
–
–
6462H2
7062H1
7057H1
–
7302H2
7902H2
7304H2
–
–
–
6462H1
7061H1
7060H1
–
–
7902H1
7305H2
–
–
–
6463H1
7064H2
7060H2
–
–
–
7304H1
–
–
–
6463H2
7065H2
7058H2
–
GGS3
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
串接5连集气站
串接6连集气站
6764H1
7065H1
7058H1
–
5524H2
5519H1
5424H2
5518H2
5527H2
5520H1
6765H1
7064H1
7059H1
–
5524H1
5427H2
5424H1
5522H3
5527H1
5520H2
7061H2
7063H2
7059H2
–
–
5427H1
5421H1
5526H2
5725H1
5519H2
7062H2
7057H2
–
–
–
–
–
–
5726H1
5725H2
GGS7
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
GGS4
串接1连集气站
串接2连集气站
串接3连集气站
串接4连集气站
–
–
4233H1
4631H1
4238H2
2114H2
7324H2
8714H2
7323H2
7622H1
–
–
4631H2
4440H1
4238H1
2114H1
7324H1
8715H1
7323H1
7026H2
–
–
3829H4
4339H2
2839H2
2836H2
8715H2
8716H2
8716H1
7024H2
–
–
3829H5
4339H1
2839H1
2836H1
–
8014H2
8717H1
7024H1
–
–
2930H
3829H2
4338H2
4421H
–
–
8717H2
7025H
–
–
–
4233H2
4338H1
4120H
–
–
7621H2
7026H1
–
–
–
–
4233H3
2838H2
–
–
7621H1
–
–
–
–
–
3829H3
2838H1
–
–
7622H2
–
–
–
–
–
3829H1
–
–
–
–
–
–
–
–
–
2538H
–
气井连接情况
方案三区块井间串接统计表
气井连接情况第 9 章 陆气田开发济评价
111

根 GB97112011式钢单位长度理重量计算
 
1000
DSSW   (式 97)
式中W——钢理重量kgmπ31416
 ——钢密度kgdm3 785 kgdm3
D——道外径mm
S——壁厚mm
5km 集输半径方案中需线费：
表 911 集输方案三线费计算结果表
线类型 规格 长度km 费万元
采气线
114×5 4419 24351
140×5 3765 25696
168×5 6837 56341
集气线
324×8 5517 119415
457×8 4231 172408
508×8 775 35167
5km 集输半径方案线总费 433380 万元
98 集气站费计算
集气站费目前已选型分离器压缩机进行费计算三
种方案设备选型：
方案（11km）：
表 912 11km 集气站设备选型表
设备名称 规格型号 数量 单台设计力 备注
气液分离器 卧式重力两相分离器
DN1500×L 4500 3 台 83×104Nm3d
天然气压缩
机
电动机—复式压缩机
单台功率 1750kW
进出口压力 083MPa
4 台 83×104Nm3d 3 备
1
方案二（75km）：
表 913 75km 集气站设备选型
设备名称 规格型号 数量 单台设计力 备注
气液
分离器
卧式重力两相分离器
DN1200×L 3600
GGS124 设
2 台
60×104Nm3d 第 9 章 陆气田开发济评价
112

GGS3567
设 3 台
天然气
压缩机
电动机—复式压缩机
单台功率 1250kW
进出口压力 135MPa
GGS124 设
3 台
GGS3567
设 4 台
60×104Nm3d
2 备 1

3 备 1
方案三（5km）：
表 914 5km 集气站设备选型
设备名称 规格型号 数量
单台
设计力
备注
气液
分离器
卧式重力
两相分离器
DN400×L2000
GGS1234 设 2 台
GGS567 设 3 台
60×104
Nm3d
天然气
压缩机
电动机—复式
压缩机
单台功率 1250kW
进出口压力
135MPa
GGS1234 设 3 台
GGS567 设 4 台
60×104
Nm3d
2 备 1

3 备 1
根市场调研分离器设备选四川科华石油化工设备工程限公司卧式
重力两相分离器具体形式图：

图 94 卧式重力两相分离器
针 DN1500×L4500 型号该公司报价 55 万针 DN1200×L3600
型号该公司报价 5 万针 DN400×L2000 型号该公司报价 19 万 第 9 章 陆气田开发济评价
113

压缩机采复式压缩机具体形式：

图 95 复式压缩机
市场调研国蚌埠市联合压缩机制造公司杰瑞集团报价作
参考国外卡麦隆公司报价作参考处理量 80 万方天压缩机组价格
1700 万处理量 60 万方天压缩机组价格 1300 万
方案压缩机分离器设备费：
3×4×55+4×4×170027266 万元
方案二压缩机分离器设备费：
2×3×5+3×4×5+3×3×1300+4×4×130032590 万元
方案三压缩机分离器设备费：
4×2×19+3×3×19+3×4×1300+3×4×1300312323 万元
综述目前赛题中已知费现值计算中应选取方案
11km 集气半径方案 第 10 章 防腐防垢防砂
114

第 10 章 防腐防垢防砂
101 防腐蚀工作重性
腐蚀影响道系统性寿命关键素美国国家输送安全局
统计美国 45道损坏外壁腐蚀引起美国输气干线集气线泄
漏事中 74腐蚀造成国油气道投产 1~2 年发生腐蚀
穿孔情况已屡见鲜仅造成穿孔引起油气水泄漏损失
维修带材料力浪费停工停产造成损失
腐蚀引起火灾特天然气道腐蚀引起爆炸威胁身安全污染环境
果极严重埋道长期置周围环境会道造成严重外腐蚀（
体外部受土壤腐蚀水腐蚀杂散电流腐蚀等）输介质中腐
蚀性介质会造成道腐蚀报道腐蚀石油天然气行业造成损失
工业部门严重造成道破裂渗漏早报废会造成爆炸火
灾员伤亡环境污染等危害保证道长期效安全运行减少维修
次数通世界国防腐实践出普遍济效防腐方法采
防腐涂层防腐

102 油气道腐蚀控制方法
1021 道外防腐
（1）外防腐层选择原
埋道外腐蚀指金属道周围土壤环境作发生物理
溶解化学电化学变化埋道外壁遭破坏土壤作造成埋
道腐蚀外腐蚀环境气相液相固相构成均复杂体系影响
素土壤含水率电阻率含氧量氧化原电位透气性等埋
金属道防止道外部腐蚀手段采防腐涂层作防腐措施
仅行效济合理质量防腐涂层腐蚀环境道隔离
开具减少腐蚀功效
目前供选择外防腐涂层种类适范围防
腐涂层选原确保道防腐绝缘性选择防腐涂层时首先防腐
涂层选原选取基础考虑济合理施工方便等素确定
优防腐涂层道外防腐层选择原： 第 10 章 防腐防垢防砂
115

① 防腐材料耐腐蚀性化学稳定性耐植物根茎穿透性耐磨性抗击
性吸水抗渗性抗老化抗阴极剥离抗土壤应力耐温等性应满足道
途土壤环境状况工况条件求
② 具良电绝缘性金属表面附着力寿命长
③ 涂敷工艺成熟施工方便涂层质量易保证控制易预制运输维
护补口补伤简便快捷
④ 防腐材料源广泛价格合理易机械化施工污染污染符
合关环保求
（2）埋道外防腐涂层种类性较
埋道外防腐层种类性施工技术较见表 101：
表 101 防腐层性济较表
涂层
类型
优点 缺点 适环境
慎
环境
二层 PE
结构
耐化学介质浸泡绝缘
电阻高抗透湿性
抗阴极剥离性
采外加电流阴
极保护时易
金属构筑物产生
杂散电流干扰
焊 缝 处 易 形 成 空
鼓涂层旦失
粘结易造成阴极
保护屏蔽造成膜
腐蚀阳光易
老化
部分土壤
环境特
机械强度
求高土壤应
力破坏作
较区
架空
段温差
较
区
环氧粉
末涂料
粘结力耐蚀性
机械强度高抗阴
极剥离性适温
度范围广寿命
长预制费较低
涂层太薄运输
施 工 程 中 易 受
伤易补口涂
层修补环焊缝
补 口 相 难 度 较
高温吸水率
高阳光易老化
部分土壤
环境特适
粘质土
壤定钻
穿越段
高含水
石方段 第 10 章 防腐防垢防砂
116

涂层
类型
优点 缺点 适环境
慎
环境
三层 PE
结构
钢粘结力耐化
学介质浸泡绝缘电阻
高抗透湿性抗
阴极剥离性采
外加电流阴极保护
时易金
属构筑物产生杂散电
流干扰需保护电流
密度节省阴极保
护电消耗
造价较高焊缝处
易形成空鼓
存 阴 极 保 护 屏
蔽造成膜腐蚀
现象阳光易老
化

部分土壤
环境特
敷设施工
环境苛刻
带侵蚀性
带石方
段盐碱
架空
段

（2）工程防腐涂料选择
考虑工程道处环境道外壁推荐采三层 PE 防腐层三层
PE 涂层价格太高二层 PE 价格方米仅高数元鉴三层 PE 外防腐
层绝缘防腐性优异寿命长推荐
外防腐结构：底层：普通级熔结环氧粉末厚度≥80μm中间层：胶粘剂
170～250μm面层：高密度聚乙烯防腐层总厚度≥27mm
1022 道防腐
M区D气田采天然气组分中存CO2含H2S采出水 2CaCl 型
CO2 气体水结合生成碳酸导致电化学腐蚀反应发生腐蚀产物 FeCO3
结垢产物 CaCO3 金属电极表面覆盖率导致局部区域出现电偶腐蚀
进加剧油气道腐蚀采出水中含Cl 需道进行防腐选择
目前发展较快熔结环氧粉末涂层性优越简化成膜工艺明显体现
济效果生态源四发展原具优良特性：
（1） 涂层具较抗化学品性够抵御 D 区块输送介质中 CO2 化学
腐蚀
（2） 涂层耐磨道间较强附着力
（3） 涂层良绝缘性阴极保护抵御化学腐蚀实现长期保护
（4） 涂层施工方便需底漆固化迅速涂装效率高
涂装工艺流程：表面干燥→喷丸→中频感应加热→静电喷粉→恒温（固化）
→冷→检验 第 10 章 防腐防垢防砂
117

钢表面处理喷丸然涂衬涂层薄膜材料形成良结合
防腐层钢防腐层技术具显著济效益：
（1）延长钢材寿命达倍防腐层部分投资仅占道建
设投资 8~15
（2）道涂层表面摩擦系数流体流动摩阻道
输送量提高 5~10
（3）减少壁沉积物方便清减少清次数降低生产成
（4）防止壁锈蚀输送介质污染
1023 露空道设备
露空道设备外防腐涂敷环氧富锌底漆二道氟碳涂料面漆二道干膜总
厚度 200μm
103 埋道阴极保护
1031 阴极保护方法分类
牺牲阳极法：利腐蚀电池中阳极腐蚀阴极腐蚀原理牺牲阳
极优先溶解金属构筑物成阴极实现保护方法
强制电流法：根阴极保护原理外部直流电源作阴极保护极化电
源电源负极接道（保护构筑物）电源正极接辅助阳极电流
作道发生阴极极化实现阴极保护强制电流法目前长距离道
保护方法
排流保护：杂散电流存时通排流实现道阴极极化
时杂散电流成阴极保护电流源排流保护受杂散电流限制
根提供阴极电流方式阴极保护分牺牲阳极法外加电流法两种
面进行
表 102 外加电流法阳极牺牲法
项目 外加电流法 阳极牺牲法
优点
1输出电流调 1简单易行需外部电源
2效保护范围 2维修理简单
3适应性强
3邻金属建筑物
设施基干扰
4规模工程投资省 4规模工程投资省
5保护装置寿命长 5保护电流利率高 第 10 章 防腐防垢防砂
118

缺点
1必须外部电源 1 效保护范围
2维修理费高 2保护电流调
3金属建筑物设施
产生干扰
3阳极消耗性阳极需
定期更换
1032 阴极保护方案
M 气田 D 区范围较井口较建设规模较滚动开发根
钢质道外腐蚀控制规范（GBT 214472008）推荐工程站外埋线路
道采强制电流阴极保护强制电流阴极保护系统设计应符合阴极保护准
求实现效保护避免邻构筑物干扰系统提供济
设计寿命
1设计程序
新建道根假设参数进行设计常规参数：
然电位：055V（相 CuCuSO4）
保护电位：085V
汇流点电位：125V
覆盖层电阻：10000Ω∙m2
钢电阻率：低碳钢0135Ω∙mm2m16Mn 钢0224Ω∙mm2m高强度钢
0166Ω∙mm2m
防腐层绝缘电阻：50000·m 2
道阴极保护输出电流：5A
电源效率：70
电流密度：30~50μAm2
2恒电位仪
恒电位仪提供足够输出电流较范围进行调节交流电转
变直流电高压变低压实现通电点电位恒定求通控制电路
反馈通电点电位变化然根反馈情况调整输出电压电流达恒
电位求采 MAS2000恒电位仪该仪器操作简单稳定性良 第 10 章 防腐防垢防砂
119


图 102 埋道外加电流法阴极保护系统
3阳极床
阳极床阴极保护系统中重组成部分阴极保护电流通阳极床流
土壤土壤流入保护道道表面进行阴极极化（防止电化学腐蚀）
电流道流电源负极形成回路回路形成电解池道
负极处原环境中防止腐蚀辅助阳极进行氧化反应遭腐蚀阴极保
护站电 60消耗阳极接电阻阳极床道距离愈远电流分布愈均
匀远会增加引线电压降投资阳极装置道垂直距离 100~500 m
宜采水式浅埋浅埋阳极应置冻土层
采浅埋式阳极方式选锌包钢阳极阳极埋深 2m阳极线路采埋敷
设方式
4参电极
参电极测量控制保护体电位控电源提供较信号
通仪器动调节保护体处佳保护状态
采长效饱硫酸铜参电极
5测试桩
定期检查道阴极保护参数
6绝缘法兰（接头）电绝缘
设线进出站处分支处保护段非保护段隔离
表 103 方案阴保工程量表
序号 名称规格 数量
1 恒电流仪40V50A 4 台
2 阴极保护控制台 CB1 4 台
3 浅埋式阳极床 4 套
4 参电极（长效） 4 支 第 10 章 防腐防垢防砂
120

续表 103
5 绝缘接头测试桩 20 支
6 电位测试桩 8 支

104 钢制储罐腐蚀防护
钢制储罐运行程中遭受外环境介质腐蚀腐蚀部储
存介质积水空间部分凝结水汽腐蚀作外部腐蚀气腐
蚀土壤腐蚀杂散电流干扰保温层结构吸水腐蚀影响等
储罐防腐措施：
（1）新建罐：覆盖层阴极保护
（2）已建罐：加双底涂敷防腐层阴极保护涂敷衬里阴极保护
储罐壁覆盖层材料采环氧漆环氧煤沥青般储罐壁 15m 均应
涂敷储罐外壁采锌铝复合层具体工艺：先进行表面喷砂锈达 Sa3
级标准表面呈均金属色干燥洁净压缩空气吹扫干净喷涂锌
层 50μm喷涂铝层 100μm刷两道氯磺化聚乙烯面漆涂料封闭机涂
料相次投资成约高出 40延长寿命减少频繁维修
费 20a 计减少 2~3 修周期费济效益十分显著
罐壁阴极保护电流密度取 120mAm2安全角度考虑采牺牲阳极
保护佳 GBT 49502002成分阳极应进行适应介质筛选试验罐底
板外壁阴极保护电流密度 10mAm2注意事项：
（1）电绝缘应保护罐相连道（进出油蒸气
水）进行电绝缘采埋型绝缘接头
（2）电连续性保护储罐相连接道应具备电连续性采
法兰连接均应焊接跨接导线
（3）接极改造保护储罐相连接防雷防静电接极均应改
造成锌材料镀锌材料
（4）安全条件施工期间理测量中应符合关危险区操作规定
105 腐蚀检测
1051 集输道外腐蚀检测
道发生腐蚀通常表现道壁变薄出现局部凹坑麻点应力
腐蚀裂纹等役埋集输道进行检测容包括位置走勘测腐蚀评价
泄漏检测缺陷检测技术等四方面 第 10 章 防腐防垢防砂
121

埋集输道外部检测般首先采开挖检测技术道体腐
蚀状况进行快速测评采线泄漏检测技术道泄漏状况进行诊断评
价认腐蚀严重者发生泄漏部位需进行开挖道体进行
更进步检测发现道体产生裂纹腐蚀等缺陷
道开挖常规超声磁粉渗透检测技术外
超声导波检测技术瞬变电磁法超声相控阵检测技术磁记忆检测技术
道接触式磁力断层摄影检测法等
D 区块集输道外检测采超声导波检测技术该技术专门埋
带保温层道腐蚀检测

图 103 超声导波检测设备
1052 阴极保护检测监测
D 区块集输道站场中部分道均采埋方式敷设确保
长期安全运行需解道部位否达保护状态确定危险性较高
段道运行理提供决策需阴极保护效果进行检
测监测
阴极保护检测容包括：电位测试牺牲阳极输出电流测试电
流测试绝缘法兰绝缘性检测土壤电阻率测试道外防腐涂层漏电阻测试
泄露点确定等
电位测试根具体情况选表参法参法远参法断电
法辅助电极法牺牲阳极输出电流测试采标准电阻法直测法电流
测试采电压降法标定法绝缘法兰绝缘性检测采兆欧表法电位第 10 章 防腐防垢防砂
122

法 PCM 漏电率测量法接电阻测试采接电阻仪土壤电阻率测试采
等距法等距法道外防腐涂层漏电阻测试通线设置电流测试桩测
量计算
条件允许 D 区块埋集输道安装腐蚀线监测系统站场阴
极保护采智监控系统道储罐阴极保护效果杂散电流干扰进行
远程实时监测
腐蚀线监测系统监测集输线腐蚀状态环境腐蚀性变化线
保护状态原油储罐防腐蚀线遥控遥测寿命预测装置实时线远程测量
储罐部位腐蚀防护电位阴极保护站设备进行电气参数测量根
腐蚀防护数处理结果实行远程遥控调整设备运行参数储罐充分保护
区域阴极保护智监控系统集中检测取数送远程理监测区计
算机进行监测理通设置网络接口油田网供理员监视

图 104 阴极保护数远程监控系统示意图
1053 阴极保护规保护效果判定
根 GBT214482008埋钢制道阴极保护技术规范埋道否受
效阴极保护利850 mV 准 100 mV 极化准进行判断
根澳利亚标准金属阴极保护第 2 部分：密集埋结构（AS 2832
22003）中规定电位测量表明道受动态杂散电流干扰时维护员
应根道极化时间采取规测试时间段少 20h包括早晚
电高峰期果数记录仪监测电位采样频率少 4 次min
1）短时间极化道
涂层性良已证实杂散电流响应快速极化极化道
遵循保护准：
（1）电位正850 mV 时间应超测试时间 5 第 10 章 防腐防垢防砂
123

（2）电位正800 mV 时间应超测试时间 2
（3）电位正750 mV 时间应超测试时间 1
（4）电位正 0 mV 时间应超测试时间 02
2）长时间极化道
涂层性较差杂散电流响应缓慢极化极化道电位
正保护准时间应超测试时间 10
3）电流影响
分析电流道影响时测试时间段少 20 h包括早晚电高峰期
果数记录仪监测电位采样频率应少 1 次min受电流影响道电位
正保护准时间应超测试时间 10

106 道结垢
D 区块输送气体中含 CO2产水型 CaCl2 型输送程中
会道中结垢导致网缩径堵塞降低输送效率引发局部腐蚀
增加维修费结垢进行处理
1061 道结垢原理
物体表面受化学物理生物作形成污垢道输送油气
等介质介质里面含机物CO2种离子细菌泥砂等杂质
容易结垢道结垢道缩径流通截面积变造成压力损失排量减
道堵塞道结垢会诱发道局部腐蚀导致道漏失频繁甚穿孔
造成破坏性事
离子结合会形成水中溶难溶微溶物质物质容易
成积累水垢盐类垢通常类垢碳酸盐硫酸盐组成典型
碳酸钙硫酸钙硫酸钡硫酸锶等种垢形成般会历成核长
程先少量垢核心道表面形成附着然更成垢化合物
核心周围聚集成更垢团着水流刷部分垢掉
垢继续生成终阻塞道着环境水温升高难溶微溶盐
溶解度降更物质水中析出成水垢道中温度高
60℃时会出现明显结垢趋势温度越高结垢趋势越严重
水流速会明显影响结垢趋势水流动越缓成垢核心生长环
境越稳定着道输送介质流速降低水垢出现概率逐渐提高流速流
突然改变会结垢加剧 第 10 章 防腐防垢防砂
124

腐蚀导致水垢道身材料转化成腐蚀介质会道中
钢铁氧化形成铁氧化物氢氧化物等水中溶解氧通电化学腐蚀
方式侵蚀道基体没种类水垢协助种成垢方式难真正
形成水垢覆盖道表面电池反应中成腐蚀阳极逐渐氧化
壁部断侵入种水垢需格外防范时水中溶解硫化氢气体
二氧化碳气体铁细菌硫酸原菌等助表面水垢掩护垢腐蚀
道基体形成严重垢腐蚀产物（碳酸铁硫化铁等）生成新深层水
垢
1062 影响道结垢素
1温度影响
温度结垢影响改变易结垢盐类溶解度图 105 垢水中溶
解度温度变化曲线图 105 出 CaSO4·2 H2O 溶解度极值
外均温度升高降低

图 105 垢水中溶解度温度关系
2压力影响
压力 CaCO3CaSO4BaSO4 结垢均影响CaCO3 结垢气体参加反应
压力影响相较压力降低促进结垢道输送程中压力
般降低结垢呈升趋势
3流速影响
类污垢污垢增长率着流体速度增减解释然流
速增增加污垢沉积率流速增引起剥蚀率增更显著
造成总增长率减流速降低时介质中携带固体颗粒微生物排泄物
沉积概率增道结垢概率明显加特结构突变部位流速
突变解释压力变化果流速突然加引起局部脱气 CO2 分压
降低引起 CaCO3 结垢 第 10 章 防腐防垢防砂
125

4pH 影响
研究表明提高溶液 pH 值碳酸盐溶解迅速结晶渐进污垢热阻增
污垢形成诱导期缩短促进污垢生长 pH 值太低会加腐蚀引起腐蚀
垢
道结垢相复杂程盐类垢言结垢首素溶
解度处饱状态饱浓度溶解度关外受热力学结晶动力
学流体力学等诸素影响腐蚀垢言结垢受输送介质材料
周围环境影响
1063 道垢
1化学垢
化学垢根垢化学成分选合适化学剂进行溶解垢
2涂膜防垢
道壁粗糙度越高析出垢晶体壁吸附成核性越溶
液中溶解垢晶体饱时晶体析出粗糙壁成核长着结
垢程度发展结垢严重化壁涂膜降低壁粗糙度效防垢
3 机械垢
机械垢采强力清器清器垢垢方式相具操作简便
价格低施工周期短施工员少施工设备简单强度低污染等特点
清器直线运动清理干净垢层般需 5～6 遍时达 10 遍
清效率低质量差
4 电子防垢
电子防垢利信号发生器产生极性振幅频率高速变化电流道中
产生快速变化磁场水中钙镁离子产生干扰改变离子电化学物理特性
降低 Ca2+Mg2+CO3
2SO4
2间吸附力防止垢生成
5超声波垢
超声波防垢器利超声波强声场处理流体流体中成垢物质超声
场作物理形态化学性发生系列变化分散粉碎松散松脱
易附着壁形成积垢具明显防垢效果
M 气田 D 区块面工程设计中结垢问题推荐采涂膜防垢辅
清器清机械垢实现防垢目保证输送效率减少维护费
107 防砂
石油天然气生产程中层砂砾压裂砂粒会生产油气达面第 10 章 防腐防垢防砂
126

达定数量时会堵塞集输线影响生产严重时会损坏节流闸阀引发
安全事气井防砂形式分井防砂面防砂根工艺原理致
分机械防砂化学防砂砂拱防砂等井防砂防砂工具砾石筛等
入油防止气井出砂达保证面设施安全目高产量水
气井言井防砂器分离出砂粒会气井水段堆积堵塞气流通道影响
气井产发挥高产水井防砂工艺需采面防砂技术物理方
法进行砂需综合井防砂工具面防砂装置阀组实现安全
济防砂增产目
1071 出砂机理
气井井底出砂井底带岩层结构破坏裂缝结构破坏引起
分层出砂裂缝出砂两种类型层出砂脱落岩石碎屑裂缝出砂
气层压裂改造程中加压裂砂现场取样分析发现目前气田出砂均压
裂砂类出砂原受气井压裂工艺生产制度裂缝出砂界产量
影响井底压差稍变化会压裂砂生产气流带出井底压裂砂较普通
岩石碎屑硬度颗粒细游道阀门设备破坏性更强
1072 防砂措施
目前针气井防砂工艺技术井防砂中井防砂工具应
较成熟水井防砂技术正处发展阶段 M 气田 D 区块钻井方式丛式
水井组开发 D 区块应井面工艺相结合实现防砂
（1） 井防砂
井防砂采井防砂工具实现防砂井坐封装置防砂筛网两
部分组成属机械防砂方法防砂施工时工具油入层含砂流
体井底井口运动时遇该防砂工具流体筛网通油固体砂
通筛网阻挡落井底样起防止气井面出砂达保证面设
施安全目井筒示意图图 106井防砂工具结构示意图图 107
第 10 章 防腐防垢防砂
127



图 106 井筒示意图 图 107 井防砂工具
（2） 面防砂
面防砂采面防砂装置见图 108该工具接井口针型阀游
原设计线列安装气井开井井气体携带砂砾通井口进入装置
气体部体进入滤装置颗粒状砂砾阻挡滤装置外阻挡滤装
置外砂砾流动气体作进入端储砂筒砂量达定容积关闭
装置两端闸阀泄装置压力拆储砂筒两端堵头清理砂砾

图 108 面防砂工具

图 109 面防砂流程
井防砂面防砂均特点适性程中需充分考
虑种工艺技术适范围济性行性进行综合评价优选
径井防砂工具效防治井筒出砂适井筒较干净出砂较少第 10 章 防腐防垢防砂
128

气井否会造成井筒积液积砂影响气井正常生产
D 区块采工艺井节流气井出砂会导致节流器
堵塞磨损节流器实现节流求针 D 区块出砂问题
选择井砂装置辅面出砂工艺避免气井出砂带
损坏阀门设备堵塞线影响生产危害 第 11 章 气田网泄漏应急预案
129

第 11 章 气田网泄漏应急预案
整区域线众避免会出现泄漏线旦泄漏会造
成估量损失根实际情况采取相应泄漏检测系统气井采气
线处合理布置防爆气体浓度监测仪太阳监视器检测矿场运行状况
较长集气线长输线布置音波法泄漏检测系统检测泄漏
111 泄漏检测方法评价指标
1111 泄漏检测方法
目前天然气集输线泄露检测方法种原理分直接
检测间接检测间接检测检测泄漏造成流量压力声音等物理参数
变化包括质量衡检漏法应统计法负压波法音波法基神网络
检漏方法等
直接检测法
天然气道泄漏监视初阶段采工分段巡视方法利法进
行检测天然气中需添加添味剂天然气浓度空气中达低爆炸极
限（约 1）时嗅觉会发觉
泄漏检测力提高种携带检测仪器进行研制开发
天然气道泄漏检测设备进行研制微量泄漏检测般采直接检漏法
进行检测种检测道运行程进行停运阶段进行检测
二间接检测法
（1）质量衡检漏法
根质量守恒定律道泄漏情况进入道质量流量应等流出
道质量流量泄漏程度达定量时入口出口形成明显流量差
检测道点位输入输出流量检测道两端泵站流量信号汇总构
成质量流量衡图根图变化特征确定泄漏程度致位置
方法适稳定流动道中间没分支情况满足条件时方法
性较高受众素影响方法检测流量泄漏检测时间较
长检测精度低法计算泄漏发生点
（2）应统计法
采应统计法时需知道道模型需知道道起终点流量
压力通断计算压力流量间关系判断道否发生泄漏道
处正常工况时道起终点压力流量间关系保持变道发生第 11 章 气田网泄漏应急预案
130

泄漏时间关系会发生变化序贯概率检测识种变化
道发生泄漏通二法确定泄漏发生位置方法测量
仪表求较高需计算道模型
（3）负压波法
泄漏发生时泄漏处立产生流体物质损失引起局部流体密度减出
现瞬时压力降低速度差瞬时压力降作流体介质作减压
波源通道流体介质泄漏点游声速传播泄漏前压力作
参考标准时泄漏时产生减压波称负压波传播速度道输送
流体中相设置泄漏点两端泵站传感器抬取压力波信号根两端
拾取压力波梯度特征压力变化率时间差利信号相关处理方法确定
泄漏程度泄漏位置
道正常运行时开关阀压缩机产生负压波区
分两种负压波进行泄漏检测根两种负压波产生方通
道起终点分安装两压力传感器方法掉场站中开关阀压缩机产生
负压波根两种负压波波形特征提出种模式识方法
进行泄漏检测方法适道发生较泄漏情况时检测时性
定位精度较线发生泄漏微泄漏缓慢泄漏时检测效果佳
（4）放射性检漏技术
油气道放射性检漏技术放射性标记物 131 碘 82 溴加入道
泄漏处时示踪剂漏出附着泥土中采示踪剂检漏仪道部表
线检测记录漏出示踪元素放射性根记录曲线找出泄漏部位
（5）基神网络检漏方法
王军茹等提出基神网络道泄漏检测方法已基
道准确流动模型描述泄漏检测法种方法适应学道种工况
道运行状况进行分类识种基验类似类认知程方法
试验证明种方法十分灵敏效
（6）音波法
道发生泄漏时泄漏点处产生泄漏音波道两端传播道起终
点音波传感器捕捉传泄漏音波数库中模型较道
否发生泄漏泄漏量根泄漏音波传道起终点时间差进行
泄漏定位方法具较灵敏性定位精度具发展潜力
1112 泄漏检测方法评价指标
评价道泄漏检测方法坏通项指标：灵敏度误报第 11 章 气田网泄漏应急预案
131

率 定位精度检测时间适应力费
输气道泄漏检测方法进行评价表 111 示
表 111 泄漏检测方法评价指标
检测方法 灵敏度
定位
精度
误报率
检测
时间
适应
力
费
间
接
检
测
法
质量衡检
漏法
差 低 高 较短 低
应统计法 较高 较高 低 中等 中等
负压波法 较高 较高 高 短 低
音波法 高 高 低 短 较高
基神网
络检漏法
高 高 低 中等 较高
综合较述种泄漏检测方法发现：音波法检测性优良安装
费较高维护费低音波法综合评价结果较种具发展
潜力检测方法
112 输气道泄漏检测系统
着计算机技术迅速发展 SCADA 系统油气道应出现线实
时检测技术逐渐发展起方法建立道实时模型基础利
SCADA 系统采集数作边界条件定检测原理进行泄漏检测
泄漏检测定位技术原理动态质量衡法压力偏差法道泄漏预测系统
特点：道压力流速变化均值进行统计分析判定泄漏
断性更国外道检测公司研究机构应计算机仿真技术
开发研制道仿真软件道动态水力工况分析确定运行方案道
泄漏检测分析等提供强力工具线仿真软件运行完全
道 SCADA 系统提供实时数驱动实际道运行进行连续实时模拟 第 11 章 气田网泄漏应急预案
132


图 111 音波泄漏检测系统原理图
基音波法输气道泄漏检测定位系统检测装置包括传感器组现场数
采集处理器GPS 接收器通信网络中心数汇集处理器监控机检测
方法分采集线游音波数流量压力温度常规数利
波变换音波数滤背景噪音结合常规数分识音波信号时域频域
时频域特征排外界干扰实现泄漏信号特征提取采基相关分析法
GPS 步时间法改进定位方法进行泄漏定位
音波传感器压力传感器质量流量计温度传感器组成成套传感器组
进行泄漏检测段起终点分安装套传感器组起终点均采集音波
信号压力流量温度信号质量流量计外传感器分通线
开孔直接道里面气体接触安装质量流量计需截断线安装安装序
求传感器间距离 05~1m
113 线泄露应急预案
制定应急预案务目标研究气田生产运行中种潜风险
发生规律进行预防控制降低风险发生频率时控制消
事危害限度减少员伤亡财产损失提升企业应燃气体
集输网事力具定风险项目够满足开发安全生产求
般山区带质条件差特石方段防腐绝缘层运行程
中较易破损老化导致输气线腐蚀发生穿孔焊接质量等原致天第 11 章 气田网泄漏应急预案
133

然气微量泄漏线泄露应急响应系统启动执行实施程：
（1）诊断预警
首先现场值班员根网参数变化判断突发事线泄露初步
确定泄露点位置值班员发现线泄漏事立应急机构值班员应
急区域周边群众进行报警预警提示
（2）接警事报送
值班员接险情报警现场实际情况做接警事报送工作 应
立通场站值班电话移动通讯等方式应急办公室汇报汇报容包括
事类型原点周边环境破坏程度等应急办公室负责险情信息
传达应急领导组应急指挥部专家技术组确保机构快进行应急启动
（3）应急启动
应急救援组织机构接事报警通知根事响应等级启动相应预案
首先组织员第时间赶赴现场封锁现场划定警戒区中毒员
立刻开展中毒员急救工作迅速事周边危险区域群众疏散安全区域
落实救援员安全防护装备救援器材包括消防器材防毒面具燃气体检
测仪阀门切断工具等
时值班员迅速通知相应应急响应组应急响应组根线泄漏
位置迅速关闭泄漏点游截断阀迅速通知采气队应急响应组该组根
指示迅速通知级集气站组关闭站气井停产
果泄露位置输气干线相应应急响应系统执行：
集气站外输线发生泄漏值班员迅速通知集气站应急响应组
集气站应急响应组线泄漏处理措施时关闭气井阀门进行抢修
集气站外输线发生泄漏值班员确定泄漏点应迅速通知该
线属采气队应急响应组采气队应急响应组根线发生泄漏位置
通知受影响集气站应急响应组集气站关闭气井线泄漏处理
措施进行抢修
首站外输线站线发生泄漏值班员应迅速通知气田网应急
响应组气田网应急响应组根泄漏影响程度逐级通知级干线采
气队集气站应急响应组关闭气井根线泄漏处理措施进行抢修
（4）应急行动
首先事现场做抢险救援准备工作抢险首务先确定泄
漏点做标记方施工根实际穿孔裂缝长度现场确定抢险方案
根确定方案组织抢险员设备快速度落实位果夜间抢
险需采 4 台防爆探灯立事点四周根快捷方便原选择第 11 章 气田网泄漏应急预案
134

佳线路修筑时通道时通道必须满足种抢险设备达现场求根
山区形情况施工通道助原施工作业带局部位置采填方路
气扩散段应停留燃气体扩散段风方处做准备应付时
发生火灾爆炸事天然气扩散遇火源部位应作灭火攻
方部署水枪阵做付发生火灾爆炸事准备工作
救援程中应防止碰撞免产生火花果油气浓度超 20LEL应利
喷雾水吹散泄漏气体防止形成爆气
泄漏点确定剥离影响安装卡具范围防腐层确定抢险方案微量泄
漏抢险方案般采安装夹具焊接帽道穿孔点均符合安装夹具
求夹具进行抢险安装夹具前首先应孔洞破裂焊缝进行磨
达母材高度致固定卡紧气体检测仪检测合格穿
孔位置钢接触卡母材焊接起拆半卡进行防腐作业
间隔段时间必须次进行气体检测合格进行沟回填恢复貌
时做抢险标识卡具安装图：

图 112 卡具安装示意图
穿孔位置符合焊接帽求采取焊接帽抢险焊接帽前首先应采
取引流措施燃气体引安全带检测燃气体浓度确认合格焊接
帽焊接完成关闭阀门拆引流装置进行焊道检测帽焊接图 11
3 示 第 11 章 气田网泄漏应急预案
135


图 113 帽焊接示意图
泄漏点处置完毕需焊缝进行探伤检测合格进行防腐作业防腐
前需补丁边缘修磨材缓渡防腐程序求必须原设计相
稳施工完毕方进行作业坑回填回填时必须遵循先细粗原
（5）应急终止
抢修完成应急领导组意开游截断阀应急响应组通
级采气队应急响应组通知集气站应急响应组恢复气井正常生产
（6）事善处理
善处理工作应急指挥部负责事造成伤亡员时进行医
疗救助相关规定予抚恤造成生产生活困难群众进行妥善安置民
政部门严格理社会救助资金物资输企业保险机构应快速介入
时做理赔工作时高度重视时采取心理咨询慰问等措施努力消
事民造成精神创伤应急指挥部协调相关单位事发政府次事
发生原影响果性质责应急决策力现场处置力恢复
重建力等问题进行调查评估总结验教训做出书面报告
第 12 章 通信
136

第 12 章 通信
通信工程设计应油气集输工程生产理应急抢修等提供种通信服务
时控系统数传输图传输远程监控等提供通信通道通信
采线通信线通信两种方式
121 线通信方式
D 区块方电网发达气田部已建成 12 芯通信光缆实现：
（1）气田生产理单位间理电话（数）采线通信方式
（2）周边集气站通信
122 线通讯方式
巡线应急通信配卫星手机 2 部
123 通信系统网络
站通光缆外接油田局域网附公网值班室设置网络接口组建办公
网络系统办公动化文件享数备份等
区块理中心接入开发气田通信网实现外通信需
124 通信工程
目前国外常传输方式光纤通信线宽带通信卫星通信三种
工程系统技术方案选应满足技术求前提节省投资光纤通
信方式传输容量中继距离长传输质量稳定受外界素干扰线宽
带通信方式组网灵活传输速率较高扩容方便根工程实际需求通信
系统仅安全节省投资气田部已建 12 芯通讯光
缆设计推荐采光纤传输通信作工程通信传输方案
125 工程量
表 121 D 区块控通信设备配备表
序号 仪表材料名称 规格 单位 数量
1 体化温度变送器 供电：24VDC信号 4~20mA 台 较
2 智压力变送器 供电：24VDC信号 4~20mA 台 较
3 单法兰液位变送器 供电：24VDC信号 4~20mA 台 较
第 12 章 通信
137

续表 121
4 便携式燃气体检测仪 套 10
5 PLC 控制系统 编程控制系统 套 1
6 SCADA 系统 套 1
7 程控制系统（PCS） 套 1
8 应急关断系统（ESD） 套 1
9 火气探测系统（FGS） 套 1
10 移动电话固定台 台 16
11 台式计算机 套 16
12 监控摄机 台 12
备注：井口集气站 第 13 章 水排水
138

第 13 章 水排水
131 水
油气田站场水排水系统应充分利已系统工程设施统规划分
期实施宜分期建设工程次实施水系统选择应根生产
生活消防等项水水质水温水压水量求结合水文条件
外部水系统等综合素技术济较确定
水设计供水量应生产生活绿化预见等水量满
足消防关规定值守站场设排水设施外部水系统供水量足
时站场水宜设置储水罐（箱池）采站外市政工矿系统道供水时
容量站场日均水量采水罐车供水时站储水罐（箱池）
容量 5m3供水方案：
1．水源水直供站屋顶高位水箱水箱流供水点
2．生活热水
1）集气站：站设电热水器 1 套满足淋浴热水
2）区块区理中心
采暖期利采暖热水热源制备热水非采暖期采太阳热水器制备热水
132 排放
1集气站
1）生活生产废水：站生活废水汇集站污水蒸发池中然蒸发
2）生产污水：集气站生产污水污水罐车拉运天然气处理厂污水处理装
置
生活污水汇集组合式污水处理装置处理水质达杂水标准绿
化外排第 14 章 污水处理
139

第 14 章 污水处理
国污水处理技术然基原三程：分离转换
利
141 气田污水处理方法
1 气浮法
气浮法称浮选法指含油污水里面注入空气便形成量气泡
气泡 水中油粒子悬浮存附着力总悬浮物密度水悬浮粒子
泡沫起浮水面形成浮动分离含油废水常方法溶气浮选法
浮选浮选喷气叶轮浮选方法
2 电絮凝法
电絮凝法原理利含油污水中包含 OH 离子溶性电极产生
阳离子相结合生成胶体污水中污染物颗粒发生凝聚作终达
分离净化目电解程中阳极表面产生中间产物污水中机污
染物定降解作 电絮凝法具设备简单处理效果操作简单等优点
存着需量盐类 作辅助药剂阳极金属消耗量较运行费较高
耗高等缺点王车礼裴峻峰等 采电絮凝法处理油田含油污水分析影响处
理效果影响素：电极板间距 电流强度 pH 值等
3 生物法
生物法利微生物新陈代谢水中溶解气体机污染物进入稳
定胶体害物质状态目前生物处理方法包括活性污泥法生物滤池法活性
污泥法活性污泥中微生物吸收集中需处理污水表面机物存放
活性污泥曝气池中生物滤池法安装吸附微生物生物滤器含油废水
流滤器材料表面滤器分解机污染物吸附力者破坏微生物组分
程
4 膜分离法
膜分离技术工化学材料孔拦截作物理分离方法含油废水
污染物某粒子膜分离技术特点显易见：含油污水分离膜孔径
直接决定油粒子通通常没相变程含油废水直接实现油
水分离化学制药二次污染较少续处理成非常低分
离程需消耗少量低含油量油水分离处理效果更研究
重点集中化学材料方法制备具良性合理价格膜第 14 章 污水处理
140

克服缺点膜分离技术般应水机膜改性处理油污水
分离中
表 141 含油污水处理方法优缺点较
处理方法 优点 缺点
水力旋流法 处理效果较处理量 5μm 粒子难分离
絮凝法
适应性强乳化油溶解油
部分难生化降解复杂高分子
机物
价格昂贵继处理困难药
剂造成二次污染
气浮法
化学装置处理量产生污泥量少
分离效率高
污染物质效果明
显 药剂造成二次污染
电絮凝法
处理效果占面积设备简单
操作方便
加入辅助药剂耗较高运
行成高
生物法 处理量观 菌类选择复杂占面积较
膜分离法
二次污染续处理费低分离
程耗少分离出水含油量低
处理量

142 污水处理流程
方案污水处理方案通入臭氧杀死液体中微生物沉降颗粒物质
通微滤分离膜进行独立快速吸附污水中分离出 005～10pm 微生物
细颗粒液体乳剂分离超滤污水中分子量百万分子
蛋白质胶体微生物等时够溶解水中油污超滤分离
臭氧曝气增加臭氧烃反应速率污水中分子 COD 残留余物质
纳滤目集中纳滤膜脱盐含油水分离出低分子量物质种机盐类
氨基酸等等水机盐机化合物分子通污水处理
程中 D 区块污水含泥量较低整程中污泥产生量极少产生
污泥集中 23 月统进行次处理
部结构包括 PLC 控制柜污水池 4 臭氧发生器 2 具滤膜 3 套防
爆灯 4 通风设备 4 膜压力泵 2 3 套泵电热加热设备污水处理
程中牵扯污水工艺道设备组成污水处理控制系统完成
气田含油污水处理
D 区块污水处理集气站中分离器压缩机中出含油污水进
入闪蒸分液罐进行闪蒸分离出气体进行火炬放空分离出液体进入
污水罐通汽车拉运方式污水运天然气处理厂进行污水处理 第 14 章 污水处理
141

143 污水处理防爆措施
安全第预防直中国石油天然气行业合规指南文天然
气集气站爆炸风险较高需提高安全生产措施采取措施抑制废水处理系
统隐患素发生确保安全生产非常必爆炸燃烧气体空气
中达定例燃气体引发通风措施效降低燃气体浓度
文系统部采轴流式风机防爆风机通风风扇燃气体外部新鲜空
气污水处理系统部进行更换达降低燃气体浓度目防爆工具切
断点火源种方式设备道体外发生燃气体泄漏静电接触遇仪
器仪表短路会容易产生爆炸火灾文中设备均采防爆设备
水循环泵离心泵等等时应燃气体动报警系统旦污水处理
系统中燃气体浓度超限该系统动停止工作污水处理系统明防
爆节荧光灯系统中电气设备种位置连接处均防爆接线盒进
行连接防止短路情况发生第 15 章 消防
142

第 15 章 消防
消防水源城市水道天然水源备井消防水池供消防供水
道宜生产生活水道合设置必须保证生产生活达水量
时确保消防需总水量消防供水道应采环状网储罐
总容量 200m3 时采枝状网环状网供水干应少 2 根
中根发生障时余干应通 70消防总水量站区消防供水支
应站生产生活供水道分开布置道直径应 10mm支应
设控制阀阀前支 0003~0005 坡度坡供水干消火栓应根站区总
面布置情况保护象设置间距应 120m宜设路旁目标明显
方消火栓保护半径应超 150m布置储罐区生产区消火栓应采
式般设置阀门严禁采式消火栓站区消防水系统道流
速应 3ms
消防水泵房耐火等级二级消防水泵房房舍合建时中间应
耐火极限低 1h 非燃烧体实墙隔开消防水泵房应设直接通室外出
入口消防水泵少应设置 2 台台消防水泵应设置独立吸水消防水泵
应保证发生火警 5min 开始工作保证火灾现场断电时正常运转
设置电动水泵外应备燃机驱动水泵非电动水泵
集气站区部配置手提式推车式磷酸铵盐型干粉灭火器
第 16 章 供配电
143

第 16 章 供配电
工艺设备生产特点终端供电造成损失影响程度进行划分
现行国家标准重电力户供电电源备应急电源配备技术规范GBZ
29328 关规定：
气田集输集气站宜二级重电力户
消防设备电负荷等级电源应符合现行国家标准石油天然气工程设计
防火标准GB 50183 相关规定
161 供电系统
实际建设中应统计出集气站需电负荷进行具体设计设计中列数
参已开发气田配置结合区块情况出
集气站供配电站设 2 台 18kW 发电机互备
气田 D 井场场站采 10 kV 架空线路供电配电变压器采柱安装方式
新建站场设柱变落式变压器供电站设独立配电室采 GCS 型配电屏
XL 型独立配电箱放射式单体供电级均采动开关保护站电力线
路均采电缆配线
162 建筑物防雷
充分利建构筑物钢筋作防雷装置立柱基础钢筋网通钢柱钢屋
架钢筋混凝土柱子屋架屋面板吊车梁等构件钢筋防雷装置互相连成
整体屋面设置避雷带作接闪器建筑物设备道构架等采取阴极保
护金属物应接防直击雷接装置电气设备保护接装置
163 防静电措施
户外架空工艺金属道进出装置设施处爆炸危险区域边界道泵
滤器缓器处分支处直线段隔 100~200m 处设置防静电接装置
生产储存程产生静电道设备金属导体等均应做防静电接
164 接
低压配电系统接型式采 NS 系统规定架空线路杆塔单独设置
防雷接装置外电气设备工作接控通信保护接工作接防雷
防静电接等接装置电涌保护器接应短距离接接
装置 第 16 章 供配电
144

电缆接线盒终端头外壳电缆外皮穿线钢等均应接
绝缘接头避雷器短距离接
接电阻值求：规定架空线路杆塔设置独立防雷接装置击接电
阻 10Ω专防静电接装置接电阻 100Ω接装置接
电阻 4Ω
165 动力明配电
低压电动机应安装相间短路保护断相保护负荷保护装设单独接
触器磁力启动器操作频繁采保护操作合动空气开关
坚持绿色明方针站场均选节寿命长发光效率高灯具
爆炸危险场选防爆灯具
1651 供电电源
电站设置已知位置赛题已指出气田区域已设置电缆综合电站负
荷率机组选资源初始投资燃料费等方面素考虑项目燃料气
源充足确定选 SOLAR 公司生产 TITAN 130 燃气透发电机组作备发
电机组
燃气透废热回收炉求：
燃气透电站必须通烟气挡板装置废热回收炉联结烟气挡板装置
烟道挡板旁通烟道挡板闸板烟气挡板传动装置等构成功：
1）保护燃气透废热回收炉障法排烟时烟气挡板传动装置旁通
烟道挡板开启时烟道挡板关闭烟气旁通烟道排出影响燃气透
正常运行烟道挡板旁通烟道挡板彼联动两者 1 开 1 关（严禁
时关闭时全开）两者步开（关）保持烟量通流衡
2）调节废热回收炉运行工况通步调节旁通烟道挡板烟道挡板
开度调节废热回收炉进出口烟量进调节废热回收炉产热量
3）闸板关闭基隔绝烟气流通燃气透正常运行情况进行废
热回收炉停炉检修等项工作
4）保安全烟气挡板装置动调节外尚应具备手动调节功燃气透
电站具快速起停（ 15~20min 完成）负荷迅速变化（数分钟完成 20
负荷变化）性废热回收炉应相适应性废热回收炉受压件
柔性避免产生热应力
燃气透排气背压输出功率影响废热回收炉装置烟
道阻力限定燃气透排气背压允许范围 第 16 章 供配电
145

根供配电系统设计规范确定气田电负荷等级二级正常供电采
发电厂供电线接出架设供电专线采两回线路供电导线规格 LGL
选：
根负荷功率法计算公式
 1
e
U PR QU    （式 161）
tanQP  LRS
 带入化简
210 tane
S mU
PL




（式 162）
式中U —电压损耗V
P—通线路功率 kW
eU—线路额定电压 kV
L—线路长度 km
 —20℃时导线电阻率  ·mm2 km铝绞线 315  铜绞线
188  钢芯铝绞线 356 
S—导线横截面积 2mm
tan —功率数角 正切值
 —线路均电抗单位 km计算时038 千伏线路 ＝035 km
6~10 千伏线路 ＝038 km35 千伏线路 ＝043 km
m —电压损耗百分数
根供配电系统设计规范设计中选钢芯铝绞线供电专线 10kV
电压损耗百分数 5代入式中 211475mmS  选定输电导线型号：
LGL12020
1652 供电方案
（1）继电保护计量
工程总计量设配电间电源侧 038kV 配电柜进线处作部考核保护
具体配置：
①038kV 进线柜：设电流短路短延时保护低电压保护测量电流
功电度功电度 第 16 章 供配电
146

②电机出线：038kV 低压开关柜电机回路设置智马达保护器作低压电
设备保护元件相应测量仪表采数显电测仪表
变电附设置避雷针防雷击变压器配电柜配电箱接接电
阻 4Ω电气设备非载流金属部分场区金属道等均做防雷防
静电接接电阻 10Ω
1653 接保护
站设环形闭合接网接形式采 TNSC 型接电阻 4Ω
带电设备金属外壳工艺设备均采接保护
放空立规定架空线路杆塔单独设置防雷接装置外电气设备工
作接控通信保护接工作接防雷防静电接等接装置
电涌保护器接应短距离接接装置电缆接线盒终端头外壳
电缆外皮穿线钢等均应接绝缘接头避雷器短距离
接
接电阻值求：放空立规定架空线路杆塔设置独立防雷接装置
击接电阻 10Ω专防静电接装置接电阻 100Ω接
装置接电阻 4Ω
接装置优先利建构筑物基础钢筋作然接体工接网采热
镀锌扁钢
1654 电力设备配备

表 161 电力设备配备表
序号 项目名称 单位 数量 备注
1 变电系统 套 7
井口 2 低压电缆敷设 km 336
3 接系统 套 7
4 燃气透发电机组 台 4
集气站
5 低压配电屏 台 5
6 变频柜 90kW 台 1
7 低压电缆敷设 km 546
8 明系统 套 2
9 接系统 套 2
10 架空电力线路干线 LGL—12020 km 28 电源 第 16 章 供配电
147

续表 161
11 变电 10kV 出口设备 套 1

12 高压电缆 YJV2210kV 3X150 m 600
13 低压变电 1X400kVA 座 1
处理厂
14 低压配电屏 台 5
15 变频柜 90kW 台 1
16 低压电缆敷设 km 6
17 明系统 套 3
18 接系统 套 3 第 17 章 供热供暖
148

第 17 章 供热供暖
171 供热
供热通热介质系统台提供必热满足生产生活
需种方案供选择电加热二水蒸气锅炉加热三热介质炉
加热电加热般电器设备空间加热器线伴热等热介质炉
供热系统具备操作方便安全腐蚀性维护量少济性等优势成
石油化工行业首选供热系统根燃料热介质炉分燃气炉
燃油炉燃油燃气两炉废热回收炉燃气炉燃料天然气燃油炉燃料
柴油等液体燃料两炉两套燃料系统烧柴油烧天然气废
热回收炉利燃气透高温尾气加热热介质热电联供两种方案
相热电联供需直接燃烧热源利燃气透排烟中余热作加
热源优点提高热效率降低操作费
废热回收炉利燃气透排出高温烟气热介质进行加热套系统
炉子身结构简单换热盘附属线组成燃气透排出高温
烟气通烟气分流阀进入热介质炉炉加热热介质冷烟气排入
气通分流阀分流出余烟气旁路烟道排入气系统热介质循
环泵加压进入废热回收炉加热加热热介质送系统中户供
户通户热介质返回循环泵加压然次加热循环热介质
回路通膨胀线膨胀罐相连吸收系统热介质温度变化产生
膨胀量负荷变化时系统产生压力波动膨胀罐加定压力氮气
方面维持系统静压方面作密封气隔离高温热介质空气接触
防止热介质氧化外系统设热介质排放罐热介质补充泵补充系统
热介质消耗更换系统热介质
锅炉供热介质应优先选热水热水供热满足求时采蒸汽
供热介质
172 供暖
暖通包括采暖通风空气调节三方面简称暖通空调
采暖——称供暖需建筑物供热保证室温度求持
续高外界环境通常散热器等
通风——房间送入房间排出空气程利室外空气置换建筑
物空气通常分然通风机械通风 第 17 章 供热供暖
149

空气调节——空调房间空间温度湿度洁净度空度流动速
度进行调节提供足够量新鲜空气建筑环境控制系统
供暖建筑物采暖生活热采暖热负荷约 110kW 洗浴热负
荷 60kW设台 240kW 功燃气热水炉供热介质 95~70℃热水热水
循环采开式强制循环系统
集气站建筑物采暖负荷 16kW台燃气采暖茶炉额定供热负荷 30kW
供热介质热水供回水温度 85~65℃采然循环供热方式
设备维修事抢险托社会区部配置必日常维修设施完成日常
维护工作线道路维护型阀门压力表件维修更换等工作
设置维修工房区块理中心设置房间作配件库 第 18 章 动化控制数字化理
150

第 18 章 动化控制数字化理
181 仪表
油气集输站场仪表选型应安全济合理品种规格力求统列
求确定：
（1）检测控制室仪表采电动仪表
（2）执行机构选型（气动电动）根生产装置规模控制阀数量
综合性济性确定
（3）直接介质接触仪表应符合介质工作压力温度求
油气集输站场检测控制点设置应遵循优化简化原选取工艺
程关键参数进行控制做简单实控制系统设计切合实际
保证生产稳安全保证产品质量降低生产消耗劳动强度监测控
制容：
（1）分离器等承压容器压力指示报警必控制
（2）工艺程需油气等介质温度压力指示报警必控制
（3）中型加热炉火焰熄火报警联锁
（4）根生产安全需油气集输站场设置必紧急切断动泄压放
空系统
（5）现场安装供操作员巡回检查操作显示仪表
动化仪表安装分布集气站处理厂等站部分参数（：
温度压力流量）进行测量控制
182 动化控制
提高开采生产效率降低生产成提高安全素采动化系统必然
选择集输站场控设计应满足工艺程操作安全稳定济运行需
积极慎重采国外先进成熟技术做制宜济合理实
集气站采计算机控制系统井口采远程终端装置（RTU）编程控制
器（PLC）
设计 M 气田 D 区块开发 152 口井面建设工程152 口井采集节流
输送分离增压污水处理相应配套控制室变配电消防设施等项目
中动化控制方面容包括：
（1）面技术系统 152 口井整体控设计
（2）面集输系统集气站整体控设计 第 18 章 动化控制数字化理
151

（3）集气站控制室整体控设计
1821 系统设置
D 区块见四座集气站设置 1 套数采集监控系统（SCADA）系统
①井场设置现场远程测控终端系统（RTU）采光缆通讯技术井口工
艺参数进行数采集处理时作站控系统远程终端设备带时间标志
实时数传控制室执行站控系统达指令
②集气站控制室设置 1 套数采集监控系统（SCADA）系统站工
艺参数进行数采集处理接收通信系统传井场 RTU 数实现该
区块生产程集中监控分散控制统理井场实现值守操作
进行定期巡检
③建立完整生产数库动生成生产日报月报等类生产报表
④控制室 SCADA 系统中设置 GDS 气体检测系统监视画面（IO 卡件独
立设置）区块生产区域转油站现场区域燃气体泄漏进行监测声光报警
1822 SCADA 方案
SCADA 系统现场数进行实时采集区块生产区域现场进行远程
动控制工艺流程进行全面实时监控生产理提供必数
环境恶劣值守环境进行程监控项目 SCADA 系统配置包
括控制单元（远程测控终端系统 RTU 控制单元）通讯网络操作员站
工程师站服务器构成服务器预留传太网接口（硬件防火墙隔离） 系统
结构图 181 示

图 181 SCADA 系统结构图
数采集监控系统（SCADA）集数采集命令控制生产理第 18 章 动化控制数字化理
152

体台结构分二层：层服务器操作站实现全站综合理监
控层网络现场控制站部网连接站场控制卡种 IO 卡件井场
检测参数通 RTU 部网连接整数采集监控系统中层网络功
完整彼独立层监控系统实现数层层传层监控系统
层发出报警信号应急停车指令户够实现操作监视记录
数理功够进行参数计算户定义键报表生成处理流程
图趋势图动态操作显示等
RTU 作进行数采集控制控制作独立站完成
相应控制功进行数采集时作远程数通讯单元完成位机通讯
配置 CPU 模块IO 模块通讯接口单元电源机箱辅助设备RTU
执行务流程取决载 CPU 程序CPU 程序工程中常编程
语言梯形图功块流程图C 语言等IO 模块满足种信号类型RTU
具通讯接口支持通讯链接井场 RTU 数采集监控系统 （SCADA）
通讯采光缆
程控制单元包括完成控制功 IO 监视功全部硬件软件通常
控制处理器IO 模件组成安装标准机柜控制单元接收
程变量输入信号然组态数求输入信号进行处理存放相
应数库中供显示计算传送输出信号终控制元件 IO 信号处理方面
系统模拟量提供线性化补偿累积开方报警功系统开关量提供报
警状态变化检测控制方面系统够完成调节控制联锁逻辑手动操
作标准算法户程序组合成动序联锁控制功包括调节控
制布尔逻辑开关控制梯形逻辑控制器 CPU 32 位时钟频率
少 100MHz存少 16MBCPU 负荷应超 50控制器应冗余配
置（副）控制器发生障时应具备扰动切换副控制器功
SCADA 实时数服务器负责处理存储理站控系统 RTU 采集实
时数网络中操作站提供实时数中间数库系统写入实时数
实时数存放实时数库中实时数服务器中运行通信理软件完成站
控系统 RTU 通信链接协议转换网络理等务提高系统性
SCADA 服务器采采基 Windows 实时务操作系统
通讯系统完成整井场转油站间外部生产应系统间信息
传输控制单元输入输出接口采集程信号送位机显示存贮
位机控制指令送控制单元时控制单元输出信号送终端设备通
应数服务器接受外部生产应系统理机指令规定数送
外部生产应系统理机 第 18 章 动化控制数字化理
153

1823 控制系统控制方案
（1）井口井场
152 口井井口设台现场远程测控终端系统（RTU）井场转油站采
光缆通讯井口工艺参数进行数采集处理时作站控系统远程终
端设备带时间标志实时数传转油站控制室执行站控系统达
指令
（2）集气站
SCADA 系统集气站程控制系统 152 口井分设远程测控终端系统
（RTU）组成实现该区块生产程集中监控理站工艺参数
进行数采集处理接收通信系统传井场 RTU 数
A集气站 SCADA 规模表 181 示
表 181 集气站 SCADA 规模
序号 AI AO DI DO RTU
GGS1 45 5 27 2 38 井口传 800
GGS2 45 5 27 2 38 井口传 800
GGS3 45 5 27 2 37 井口传 800
GGS4 45 5 27 2 39 井口传 800
B 成套设备
集气站配套设备安装仪表设备成套信号远传 SCADA 系统
C 联锁系统方案
集气站站站井口安全联锁集气站程控制系统完成联锁系统方
案：
①集气站控制室设置全站紧急停车钮相应井口集气站出站线
开关阀紧急关闭
②井口线开关阀集气站出站线开关阀均设置关阀紧急
钮
D 检测容部位数量
① 152 口井采气温度检测压力检测高限报警
② 152 口井采气开关阀远程紧急关阀阀位检测（开关）
③分离器温度压力检测液位控制
④天然气出站计量流量检测
⑤外输开关阀紧急关阀阀位检测（开关） 第 18 章 动化控制数字化理
154

1824 RTU 通讯系统方案
（1）集输工艺生产求
①152 口井面部分采集工艺参数：节流井口压力温度流量
②安全方面152 口井采气高低压紧急截断阀开关
③整集输程中保证集输长期安全需混输线温度
压力生产参数连续实时数开关阀状态参数井口设台现场远程测
控终端系统（RTU）采集井口种数通通讯方式集气站井口值守
操作进行定期巡检
（2）采方案
干网采光纤分支网双绞线 RS485集气站井场间采气干
沟敷设光纤作通讯链路干线井口井场间作分支网络采双
绞线 RS485井口数通分支双绞线 RS485 通讯附井场井场通基
光纤干网 152 口井采集工艺参数远传转油控制室实现 SCADA 系
统中集中监控
（3）控制室
集气站控制室设置非爆炸危险区域控制室设站控操作室机柜室等
房间操作室面积 6×4m2放置 SCADA 系统操作站服务器印机 1
台辅助操作台电信视频监控系统等机柜室面积 6×35m2机柜室放
置 SCADA 系统机柜电源柜电信辅助机柜机柜采前开门方式尺寸统
800W×800D×2100Hmm（包括底座）
控制室操作室面采水磨石面防滑砖局部采防静电活动板
机柜室面宜采防静电活动板活动板方基础面采水磨石面基
础面高室外面 300mm 吊顶距面净高 3~33m中控室设置 1
门控制室建筑物耐火等级级室墙面涂光漆裱阻燃型光布颜
色浅色宜
控制室设空调系统保持合适温度湿度原室温宜保持冬天
20±2℃夏天 26±2℃变化率 5℃h相湿度宜保持 50±10变化率
6h
183 数字化理
数字化生产理控制台数传输系统远程开关井系统气井配产动
态预测系统生产理系统四部分组成整合压力变送器流量计远程
开关井装置井场摄头数传电台供电系统站控机发送接收天线第 18 章 动化控制数字化理
155

等硬件部分指挥中心理台电子巡井软件站控机操作系统数采
集软件等软件部分
（1） 数动录入
数动录入气井集气站网处理厂等生产程中类仪表
采集实时数动录入指挥调度中心实时数库
单井数利井口数采集系统安装井口相应部位传感器
实现井口压力温度流量数实时采集采集信号传送井场远程终
端设备通数传电台传输集气站数字化生产理控制台实时数
采集子系统利井口数采集系统提供标准数接口采线网络传送
集气站井口实施生产数传输气田调度中心实时数库
处理厂生产实时数利处理厂生产装置集散控制系统提供
数访问接口通网络实时生产数采集气田指挥调度中心实时数库
通气田部分生产实时数采集调度中心实时数库实现
理员气田方整气田实时生产情况进行监视生产
异常状况进行报警提示

图 181 数采集流程


图 182 数处理流程 第 18 章 动化控制数字化理
156

（2） 方案动生成
方案动生成利实时单井生产数静态数通计算机专家知识
分析类气井生产情况动诊断时反馈动气井发出工作指令
根气田供气量求气井配产动态预测系统综合区块历史产新
建成产等素分配产气量区块区块质单井产评价等
素结合控制台数处理子系统童工动态生产数形成配产初步方案
生产理控制台根采气工程生产理系统形成配产方案结合现
场生产情况进行审核
根审批通确定终配产方案气田生产理控制台配产方案
分发项目部作业区集气站集气站操作员执行相关井开关
实现单井产评价配产动态预测提供径组合优化配产方案实现
动控制开关井气井优化理
建立适合气田特点专家知识库气井障实时诊断方法间开生产气井工作
制度提供采气工程设计具体方案等利实时单井生产数静态数通
专家知识分析类气井生产情况进行诊断反馈信息确定气井
否应进行开关发出气井开关指令时进行工作制度提醒障进行诊断
找出障出现原提出解决方案
（3） 异常动报警
通井集气站线处理厂设备装置生产实时运行状况实时监
视气田数字化生产理控制台时理操作员反映出装置设备运
行异常旦发生异常情况系统台时通种报警方式提示通
知相关操作员
应急报警：
A通气井数采集系统实现口径实时生产情况监视气井
生产设备出现异常进行报警提示
B通单井电子巡井系统实现系统动闲杂等闯入现场异
常情况进行报警提示
C通集气站实时生产情况进行监视实现压缩机分离器等生产装置运
行程中出现异常情况实时声光图短信屏幕图标闪烁
视频等方式进行报警提示
D 通处理厂生产装置运行实时情况进行监视实时装置出现
异常情况声光图短信视频等方式操作员提示报警
E 通整气田网系统运行实时监控实现根线压力
温度流量等异常情况实时理员报警提示 第 18 章 动化控制数字化理
157

（4） 运行动控制
生产指挥中心建设套屏幕显示系统实现整气田井站处理厂
网生产装置运行情况监视实现生产单位视频监视
A 单井运行监视远程控制
通单井数采集系统气田生产理控制台实现远程气井生产情况进
行实时监控
B 集气站运行监控
利工艺流程图网图整集气站运行设备装置状况实时监视
单套装置进行监视
C 处理厂运行监控
处理厂工艺流程图整处理厂设备装置实时运行状况进行监控
处理厂单套装置进行监视系统设定条件进行实时报警画面提醒
提供短信发送电话拨功发送警报指定理员
D 网运行监控
通整气田网图网运行实时状况进行监控某区块
网单独线等进行监视
（5） 单井电子巡井
采先进图动识技术数监控相结合实现电子巡警
安装井场视频摄头定时拍摄井场静态图通数独电台发送集气站
生产指挥中心总控制台接收图信息通图识技术图进行处理
显示储存时结合该井油压套压流量等实时数进行判断分析井场
否闲杂员出入者异常情况出现设备运行异常信息系统发出警报信
号传送生产理指挥中心巡井员手机关员时赶现场
处理
（6） 资料动享
通覆盖整气田计算机网络采数集中应分散模式实现
数资料享利系统标准数访问接口实现信息系统间
数享数享生产数享理数享信息化系统间
数享
A．生产数享
气田数字化生产理控制台实现角度方维生产
数进行统计分析形成种井站线外输处理厂区块等日周
月季年等报表曲线柱状饼状等图表户气田网络
方通计算机查生产报表实现生产数整气田享 第 18 章 动化控制数字化理
158

B．理数享
理部门种公文理规章制度文件资料软件等数传专服
务器实现整气田资料享避免纸质资料送阅查找缺点
C．信息化系统间数享
通单井数采集系统远程开关控制系统站控系统 DCS 等动化控
制系统提供标准数访问接口实现动化系统信息化系统间数
享

第 19 章 建筑结构
159

第 19 章 建筑结构
1座集气站建筑面积 500  300 m2站建筑物包括值班室工具间休
息室等
2建筑物采密封保温隔音性优越塑钢门窗屋面设置保温层
3外墙采 370 厚砖墙房屋采砖混结构形式
4压缩机棚采门式钢架型钢结构
5建筑耐久年限 25 年



第 20 章 道路
160

第 20 章 道路
目前道类穿跨越施工技术日渐成熟种穿跨越技术发展道工程
复杂层条件公路铁路河流穿跨越工程中提供更选择
穿跨越项目中选择合理穿跨越方式节省投资提高效率必
穿跨越方式选择进行较选择
目前长输油气道公路铁路型河流常穿越方式包括：水定钻
顶套箱涵法开挖等跨越方式包括：梁式直跨桥轻型托架式桥析架
式桥拱式桥等
表 201 道穿越方式较
穿越方式 优点 缺点
定钻
1 表干扰较
2 施工速度快
3 控制铺方施工精度
高
施工场求较高
砾石层中施工较困
难般适成孔
困难层
顶法
1 安全交通影响
2 挖土量相较少
3 作业员少工期短
4 建设公害少文明施工程度
高
5 覆土深度情况施
工成低
1 曲率半径种
曲线组合起时施
工非常困难
2 软土层中容易发生
偏移纠正种偏
差较困难道容
易产生均匀沉
3 推进程中果遇
障碍物时处理困难
4 覆土浅条件显
济
盾构施工
1 影响交通减少附居
民噪声震动影响
2 动化程度高
3 施工安全易理
4 节省力工作效率高施
工进度快
5 开挖时控制面沉降减
少面构筑物影响
成高 第 20 章 道路
161

续表 201
开挖
1 施工简单直接
2 成低适合宽阔表
1 妨碍交通
2 破坏环境
3 安全性差
D 区块境山岭貌表现波状起伏低原稍高处缓漫
岗较低处泡沼沼泽耕草盐碱荒综合考虑影响
道路交通农耕济安全条件定钻法种济实做
道埋深达安全目敷方法宜作道穿越第优选方法表
干扰较施工速度快控制铺方施工精度高文选择种穿越方
法
需注意定钻穿越施工前应质详勘报告施工前应制定环保
措施报关部门批准定钻方式穿越公路时出入土端施工场外
应考虑避电力线埋光缆道避周围钢质建（构）筑物免影响
定钻穿越控精度穿越位置应考虑避石方区高填方区路堑道路两侧
坡陡坡段
油气集输站场道路设计应满足生产理维修维护消防等通车需
站场道路设计应符合现行国家标准石油天然气工程设计防火规范GB 50183
关规定消防路宜采砂石路面混凝土联锁路面砖路面消防路消防车
必路交叉口弯道路面缘转弯半径 12 m
路基宽度 45m路面宽度 35m路面泥结碎石路面 第 21 章 节
162

第 21 章 节
211 耗分析
耗：
（1）生产程中水电消耗
（2）设备阀门道接头等密封严造成泄漏
（3）事检修状态天然气放空损失
（4）误操作造成源损失
212 节措施
（1）充分利井口压力节约投资运行费
（2）选效率高耗压缩机组优化设计工况点机组量长期
高效区运行
（3）动力设备驱动工艺设备加热优先采天然气源节省运行费
（4）采气井口值守减少员生活耗
（5）类阀门道元件选密封性高产品防止泄漏
（6）利风太阳等清洁生源
213 集输网调整优化技术
利集输网调整优化技术（包括区块优分组集气站优选址）
线输送距离达该方面实现集输网调整优化
2131 区块优分组
区块优划分目标确定集气站应集气区域天然气处理厂佳
隶属关系定约束条件确定集气区域控制气井群目标
函数达优值
单目标优化常见目标函数道投资省线长度短两种
气田集输工程生产环境恶劣建设成高投资巨易维修等特点目
前出现网系统性目标函数优化模型文济性指标作优
化目标
查阅文献中类似井组优划分问题部分采距离短模型
超组井数集输半径约束条件仅仅气井相应集气站
间距离达短目标实际网投资仅仅线距离关第 21 章 节
163

径存函数关系径网系统流量分布决定网中流
量气井产量关集输区块进行优化分组时综合考虑目
标气井集气站距离气井产量两素
更反映实际情况距离短模型进行改进考虑气井产量
网投资影响改进模型中区块集气站气井产量作
整体系统考虑定义气井产量相应区块集气站距离积产量
距离运输成输量距离成正输量较较稳定时认
单位输量单位距离运费基常数产量距离表示气井
采出气输送成
2132 集气站选址
集气站位置数量会直接影响集输网整体布局影响气井集气站
间线连接会影响网中流量分配水力状况合理集气站选
址仅会网布局合理网长度缩短降低集输网投资会
利网生产运行油气集输网布局优化中必须考虑集气站
优选址问题
集气站作图顶点集气站气井间线作图边集输
网抽象成点边拓扑图中抽象出图中点权边
权气井产量图中顶点点权线长度边权集气站优位
置该图加权中心
2133 集输网布局优化
实际非环状集输网说布局优化问题求图生成树
图中边权值固定变连通图说目前非常成熟求生
成树算法例著名 Kruskal 算法 Prim 算法等
气井作图顶点集气站气井间行线作图边
基础网络图集输网该基础网络图棵生成树线投
资线长度径函数径道流量关线投资实际
表示成线长度流量函数网投资作目标函数求优
网布局时线投资作基础网络图边权求该图生成树
图中传统求生成树算法适问题难点图边权固
定会着选择线路变化路线会构成网布局
线流量会着网布局变化段投资变化图
边权变化目前种边权网络拓扑结构变化变化图说第 21 章 节
164

没效算法求生成树文献中提出应枚举法先求出图生
成树然较棵树权值问题规模较时枚举法实际
操作
214 耗分析优化
2141 耗分析
建立气田集输系统工程处理系统耗分析优化方法通方法
集输系统做分析预测计划集输耗效控制
针气田集输系统较处理工艺设备流程等分析耗
例压缩机耗分析污水处理系统耗分析等制定处理单元
耗评价指标耗进行评定
充分利面工程信息系统数库建立集输系统仿真分析
运行参数优化软件逐步形成适集输系统工艺条件理模式软硬件系统
利套方法手段建立调度理体系指标监求奖惩
办法纳入调度理系统节降耗成强化营理控制降低生产成
效措施
2242 节措施
1变压器节运行
（1）变压器运行效率提高
变压器高效率点通常负荷率 40~70间相应变压器该区间
运行时处济运行区变压器带实际负载额定负载 30~40
70~100时处良运行区济性较差变压器带实际负荷额定负载
30时处劣运行区区域损耗非常量避免
（2）新型变压器采
着技术断发展变压器型号断更新 S7 发展 S10S11 型效率
断提高年部分厂家开始推荐 S10 型根国家关部门决定
2010 年 7 月 1 日开始配电变压器耗降低 S11 水目前集气站
考虑采 S10 型变压器
（3）载调压变压器采
系统电压高低电机明设备正常运行均会带利影响
会增加设备耗线损会影响寿命然载调压变压器载
调压变压器贵节效果更显著 第 21 章 节
165

2线路损耗降低
电网中常功补偿方式包括：
集中补偿：高低压配电线路中安装联电容器组
分组补偿：配电变压器低压侧户配电屏处安装联补偿电容器
单台电动机补偿：单台电动机处安装联电容器
3电机节应
（1）量选 YX 系列高效电动机
（2）高压异步电动机选： GB124972006三相异步电动机济运行
求单台容量 200kW 应选低压电动机容量 200kW355kW 间应
进行分析选高压低压电动机
（3）电动机调速节：流量变化时调节电动机转速轴功率减
获显著节电效益调速节包括采变频调速等措施
4明节技术
气田常明供电方式采两相三线制三相四线制两种方式供电
两相三线制集输区域导线材料采铜质导线连接电阻较损耗
合理选择控制开关充分利然光合理选择明方式合理选择度值
区块太阳较丰富托太阳集气站进行明 第 22 章 环境保护
166

第 22 章 环境保护
221 建设区环境状况
1 理位置
M 气田 D 区块位气田东南部区公路交通情况水路交通相便
利
2 形貌
工程境山岭貌表现原固定沙丘貌农耕植
草沙柳
3 气候气象
温带极端陆性季风气候
222 污染源污染物
（1）气污染源：废气事放空清放空少量天然气闪蒸罐蒸发
容器道连接处阀门跑滴漏
（2）水污染：分离器分离污水设备洗污水等生产污水生活污水
（3）噪声污染源：天然气压缩机组节流噪音注水泵消防泵等
（4）污染源：污水处理污泥集输系统污泥
（5）道施工环境影响开挖沟植破坏
（6）安全隐患甲醇中毒静电雷电
223 污染控制
（1）污水控制含油污水拉处理厂统处理生活污水进入污水处理装置
处理达标外排
（2）废气控制集输系统采全密闭工艺正常情况外排符合求
（3）废渣控制施工中废弃建设原材料生活垃圾做定时检查定时清
理回收拉运环保部门指定点进行集中处理符合求废渣统填埋
污泥装车外运
（4）噪声控制设备选型选取低噪声型设备驱动电机选新型高效低
噪声电机高噪音区采吸音屏出入高噪音声区员配防噪耳塞耳罩等
（5）施工影响防风固沙控制车辆员活动范围
（6）安全隐患采取防护控制规范设计抗静电雷电设施 第 22 章 环境保护
167

（7）环境影响站场面布置满足防火规范前提力求紧凑合理减少
占耕站场道路施工填土环保部门指定位置取土意取土破坏
庄稼
（8）生活垃圾车拉运指定点处理
工程正常运行时处全密闭状态污染物外排周围环境（包括
气面水土壤）产生污染会造成生态环境破坏该项目环
保角度行
第 23 章 职业安全卫生
168

第 23 章 职业安全卫生
231 编制
2311 法律法规
中华民国职业病防治法（2016 修订）
毒物品作业场劳动保护条例（2002 年 5 月 12 日国务院令第 352
号发布）
建设项目职业病危害分类理目录（ 2012 年版）
2312 评价标准规范
工业企业设计卫生标准（GBZ12010）
工作场害素职业接触限值（GBZ22007）
职业性接触毒物危害程度分级（GBZ2302010）
生产性粉尘作业危害程度分级（GB58172009）
工作场职业病危害分级（ GBZ2292010）
生活饮水卫生标准（GB57492006）
232 职业病危害素防护措施
2321 气田开发工程生产阶段职业病危害素源
（1）噪声危害
表 231 噪声分类
噪声源 形成原理 设备
机械性噪声
机械撞击摩擦转
动产生噪声
种泵类发电机等
流体动力性
噪声
气体压力体积突然变化
流体流动产生声音
：高速流动线

（2）震动危害
生产阶段种机械设备振动作业工受全身振动影响
方面机修工砂轮机等进行作业时受局部振动影响 第 23 章 职业安全卫生
169

（3）粉（烟）尘危害
粉尘危害线等保温材料机修检修程砂轮磨
尘电焊烟尘石棉等传统保温材料强致癌性现代工艺中逐渐新
型保温材料代
项目开发工程中采聚氨酯泡沫氯丁橡胶涂层双层保温系统等新
型保温方法源头杜绝传统保温材料引起粉尘体危
害
项目开发工程中生产阶段粉尘源机修检修程
砂轮磨尘电焊烟尘接触岗位机修工
烟尘危害生活楼台发电区域时会受发电机橇烟囱释放
烟气危害工作中采取系列防护措施：喷淋降尘排烟放
台外侧
（4）毒害危害
化学药剂
化学药剂注入程中注入系统密闭严工违章操作化学药
剂储存理善等时均造成毒物质泄露
防腐漆
台防腐海洋涂层系统般包括底漆中间漆面漆普通油漆
溶剂中含苯甲苯二甲苯等毒性物质台进行刷漆防腐时造成操
作员苯中毒苯油漆代含苯油漆防腐程中旧含甲苯二
甲苯等毒物
果台气放空油线发生泄漏均接触群造成危害
（5）高温热辐射危害
高温热辐射危害源生产性热源太阳辐射生产性热源
发电机等夏季露天作业时受生产性热源太阳辐射作高温热
辐射危害较台工作员易受高温影响
2422 职业病种类部位
通生产实际操作反馈信息生产程中重点危害素噪声发
生部位集输现场压缩机组等等
2323 职业病危害素健康影响
（1）噪声
①噪声机体生理功影响 第 23 章 职业安全卫生
170

a 听觉系统影响
暂时性听阈位移指动物接触噪声引起听阈变化脱离噪声环境
段时间听力恢复原水
永久性听阈位移指噪声素引起恢复正常水听阈升高
出现种情况时听觉器官具器质性变化种情况听力损失完全
恢复听阈位移永久性
职业性噪声聋工作程中长期接触噪声发生种进行性
感音性听觉损伤噪声聋噪声听觉器官长期影响结果法定职业病
b 神系统影响
听觉器官感受噪声听觉神传入脑传入程中脑干网状结构
时发生泛化投射脑皮质关部位作丘脑部植物神中枢引起
系列神系统反应出现头痛头晕心悸睡眠障碍全身乏力等神衰
弱综合征表现记忆力减退情绪稳定（易激怒等）客观检查见
脑电波改变表现 a 节律减少慢波成分增加外视觉运动反应时潜
伏期延长闪烁融合频率降低视力清晰度稳定性降等神中枢调节
功障碍表现皮肤划痕试验反应迟钝
c 心血系统影响
噪声作心率表现加快减慢心电图 ST 段 T 波出现缺血型改
变早期表现血压稳定长期接触较强噪声引起血压升高脑血流
图呈现波幅降低流入时间延长等提示血紧张度增加弹性降低
d 分泌免疫系统影响
中等噪声（70~80dB）作肾腺皮质功增强强度（100dB）
噪声作功减弱长期接触噪声工免疫功降低接触噪声时间
愈长变化愈显著
e 噪声消化系统代谢功影响
噪声影响出现胃肠功紊乱食欲振胃液分泌减少胃紧张
度降低胃蠕动减慢等变化
噪声引起体脂代谢障碍血胆固醇升高尿 17羟固醇 17酮固醇含量
升高等
f 噪声工作效率影响
噪声干扰感烦躁注意力集中反应迟钝仅影响工作效
率降低工作质量车间矿井等许作业场噪声影响掩盖
异常信号声音容易发生种工伤事
②影响噪声机体作素 第 23 章 职业安全卫生
171

a 噪声强度频谱特性
—般讲噪声强度频率高危害
b 接触时间
样噪声接触时间越长体影响越噪声性耳聋发生率工龄
密切关系缩短接触时间利减轻噪声危害
c 噪声性质
脉声稳态声危害接触脉噪声工耳聋高血压中枢神
系统调节功等异常改变检出率均较接触稳态噪声高
d 害素存
振动高温寒冷毒物质存时增加噪声良作听觉
器官心血系统方面影响更明显
e 机体健康状况敏感性
样条件噪声敏感病特患耳病者会加重噪声危
害程度
f 体防护
防护设备否正确噪声危害直接关系
（2）振动
①全身振动
体全身振动观感觉全身振动首先影响舒适感005g 感觉
快重者出现疲劳嗜睡头晕焦虑肌肉酸痛虚弱等强烈全身振动
感严重适致忍受
全身振动机体系统影响振动影响手眼配合注意力集中引起
空间定障碍影响作业力降低工作效率强度剧烈运动引起脏位
移甚造成机械性损伤全身振动作交感神处紧张状态血压升
高脉博增快心搏出血量减少脉压增致心肌局部缺血心电图发生改
变1~15Hz03g 垂直振动致呼吸量增加呼吸频率加快呼吸运动增
加体氧消耗量增加量代谢率增时度通气发生低碳酸血症
全身振动胃酸分泌胃肠蠕动呈现抑制作胃肠道腹压力增高
全身振动工效影响全身振动工效影响方面通直接
机械干扰中枢神系统作引起姿势衡空间定障碍体物
体时受振时外界物体视网膜形成稳定图发生视物模糊
视觉精细分辨力降全身振动伴长时间强制体位导致骨骼肌疲劳
原全身振动中枢神系统抑制导致注意力分散反应性降低易
疲劳头痛头晕等1~2Hz 全身振动具催眠作终导致作业力降 第 23 章 职业安全卫生
172

②局部振动
局部振动机体影响全身性引起神系统心血系统骨骼肌
肉系统听觉器官免疫系统分泌系统等方面改变
a 神系统：
肢手臂末梢神障碍常发性末梢神炎形式出现表现
皮肤感觉迟钝痛觉振动觉减退神传导速度减慢
反应潜伏期延长高频振动良影响更明显神功紊乱出现血压
心率稳指甲松脆手颤手汗等脑皮层功降脑电图改变条
件反射潜伏期延长
b 心血系统：
40~300Hz 振动引起周围毛细血形态张力改变血痉挛变形局
部血流量减少手部血造影见动脉狭栓塞指血流图发生改变早期
手部特手指皮肤温度降低遇冷皮肤温度降低更明显恢复时间延长
重者手指遇冷变白心电图检查出现心动缓窦性心律齐房室传导阻滞 T
波低高血压发生率增高
c 骨豁肌肉系统：
手部肌肉萎缩见鱼际肌指间肌手握力手指捏合力降肌电图
异常呈现正锐波纤颤波发生肌纤维颤动疼痛40Hz 振幅击
性振动引起骨关节改变发生指骨掌骨腕骨肘关节见骨质
疏松脱钙囊样变骨皮质增生骨岛形成骨关节变形菌性骨坏死等变
化
d 听觉器官：
振动程时噪声产生振动噪声时作体加重听力
损害振动听力损伤特点 125~500Hz 低频部分听力降损
伤发生耳蜗顶部
e 免疫系统：
局部振动病患者调查发现血清中白蛋白含量降a2 球蛋白V 球蛋
白免疫球蛋白 IgM 含量增高认振动引起超免疫反应种素
f分泌系统：
振动引起肾腺髓质分泌茶酚胺增甲状腺功低尿中羟脯氨酸
含量增高等
（3）粉（烟）尘
粉（烟）尘污染作业环境损害劳动者健康重职业性害素引
起种职业性肺部疾患粉（烟）尘进入体理化性质毒性进入第 23 章 职业安全卫生
173

数量沉积部位引起疾病
长期吸入含游离二氧化硅粉尘引起矽肺砂轮磨尘中含较高游
离二氧化硅长期接触砂轮磨尘引起国家法定职业病矽肺
吸入电焊锰尘等呼吸道溶解快吸收导致国家法定职业病锰
化合物中毒长期吸入致国家法定职业病电焊工尘肺
（4）毒害气体
①液化石油气天然气
急性吸入高浓度液化石油气天然气出现头晕头痛胸闷眼
呼吸道粘膜刺激麻醉症状甚意识清严重者发生中枢性呼吸抑制
慢性中毒引起神系统心血系统生殖系统免疫系统等程度损
伤
②甲苯二甲苯
短时间吸入高浓度甲苯二甲苯出现中枢神系统功障碍皮肤黏膜刺
激症状长期接触中低浓度甲苯二甲苯出现程度头晕头痛乏力
睡眠障碍记忆力减退等症状皮肤接触致慢性皮炎皮肤皲裂等
（5）高温作业
高温作业时体出现系列生理功改变体温调节水盐代谢
循环消化神泌尿等系统适应性变化变化果超定限度
产生良影响
①体温调节：
高温环境劳动时体温调节受气象条件劳动强度影响气象
条件诸素中气温热辐射起作气温流方式作体表
血液循环全身加热热辐射直接加热机体深部组织体力劳动时劳动强
度增加劳动时间延长代谢产热断增加外环境热负荷机体
获热中心血液增高时导致皮肤血扩张皮肤出汗量血液携带热
脏流体表热皮肤流蒸发散维持正常体温蓄热量超体
温调节力出现热发生中暑
②水盐代谢：
环境温度愈高劳动强度愈体出汗量愈量出汗致水盐代谢
障碍影响劳动力甚造成水电解质紊乱导致热痉挛发生般认
工作日出汗量 6L 生理高限度失水应超体重 15
③循环系统：
高温环境事体力劳动时心脏高度扩张皮肤血网输送量血液
便效散热工作肌输送足够血液维持适血压果高第 23 章 职业安全卫生
174

温工劳动时已达高心率机体蓄热断增加增加心输出量
维持血压肌肉灌流导致热衰竭
④消化系统：
高温作业时消化液分泌减弱消化酶活性胃液酸度降低胃肠道收缩
蠕动减弱吸收排空速度减慢唾液分泌明显减少淀粉酶活性降低
加消化道血流减少量饮水胃酸稀释素均引起食欲减退消化
良胃肠道疾患增
⑤神系统：
高温作业中枢神系统出现抑制注意力肌肉工作力动作
准确性协调性反应速度降低易发生工伤事
⑥泌尿系统：
高温作业时量水分汗腺排出肾血流量肾球滤率降肾脏
排出尿液量减少时补充水分血液肾脏负担加重致肾功
全
2424 噪声危害职业病卫生防护措施
（1）控制噪声源
根实际情况采取适措施控制消噪声源根解决噪声危害
种方法采声低声设备代强噪声设备收良效果外
设法提高机器制造精度量减少机器部件撞击摩擦减少机器振动
降低生产噪声进行工作场设计时合理配置噪声源产生高噪声
低噪声机器分开利减少噪声危害
（2）控制噪声传播
采吸声材料装饰车间表面墙壁屋顶工作场悬挂吸
声体吸收辐射反射声噪声强度减低具较吸声效果材料玻
璃棉矿渣棉棉絮等某特殊情况获较吸声效果常
阻性消声器抗性消声器消声效果较某情况利定
材料装置声源需安静场封闭较空间中周围
环境隔绝起隔声室隔声罩等
防止通固体传播噪声必须机器振动体基础板墙壁联
系处设隔振减振装置
（3）体防护
种原生产场噪声强度暂时控制需特殊高
噪声条件工作时佩戴防护品保护听觉器官—项效措施常第 23 章 职业安全卫生
175

耳塞般橡胶软塑料等材料制成隔声效果达 20~35dB外
耳罩帽盔等隔声效果优耳塞耳罩隔声效果达 30~40dB
（4）健康监护
定期接触噪声工进行健康检查特听力检查观察听力变化情况
便早期发现听力损伤时采取效防护措施接触噪声作业工应进
行业前体检取听力基础材料听觉器官疾患中枢神系统心血
系统器质性疾患神功失调者宜参加强噪声作业噪声作业工
应定期进行体检发现高频段听力降达超 30dB（A）时应列观察
象采取适保护措施听力明显降者应早调离噪声作业进行
定期检查
（5）合理安排劳动休息
噪声作业工应适安排工间休息休息时应离开噪声环境恢复听觉疲
劳
2325 振动危害职业病卫生防护措施
消减轻振动源振动：进行工艺改革消减轻振动源振动控
制振动危害根性措施采液压焊接粘接等新工艺代风动工具铆
接工艺采化学法锈代强烈振动锈机锈采水利清砂水爆清
砂化学清砂等工艺代风铲清砂设计动半动操装置减少手部
肢体直接接触振动发生强烈振动油链锯铆钉机等采取减振措施工具金属
部件改塑料橡胶减弱部件间撞击产生振动改进风动工具排风口
方位防止手部遭受冷风吹袭采减振材料降低作业台振动
限制工作时间：限制作业时间防止减轻振动危害重措施根振
动工具种类工接触振动时间限制应制订合理工间休息制
度轮班作业制度
改善作业环境：控制作业环境中时存噪声毒物高气湿防止振
动危害定作
加强防护：合理防护品防止减轻振动危害—项重
措施戴双层衬垫指手套衬垫泡沫塑料手套减振
医疗保健措施：求进行业前定期体检处理禁忌症早期发现受振
动危害体时治疗处理
职业卫生教育技术培训：接振工进行振动危害职业卫生教育减
少作业中静力作成分 第 23 章 职业安全卫生
176

2326 粉（烟）尘危害职业病卫生防护措施
（1）组织宣传
应派分防尘工作加强宣传教育制订卫生清扫制度组织制度保
证防尘工作常化
（2）卫生保健措施
防护：接触粉尘作业工定期发放防尘口罩督促坚持
2427 毒害物危害职业病卫生防护措施
应加强密闭通风加强生产设备维护保养防止害气体外逸建立
理制度医疗保健制度注意防护佩戴性良防护口罩
具体工程防护措施设计中应加强油气处理等设备油品液相气
相等输送道密闭维护防止物料跑滴漏进行设计时应量
选耐腐蚀材料制造道生产程中实行化学药剂加药程动化密
闭化操作加强化学药剂储存理防止化学药剂储存保善
引起毒物泄漏进行台防腐时量选苯低苯油漆代苯浓度高
油漆工艺设计时原油分离出气相充分利减少气体放空放空
设计布置夏季频率方风侧接触毒物作业工应配备
防毒口罩防毒面具防化学污染物工作服手套眼镜胶鞋等培训工
正确佩戴
2428 高温职业病卫生防护措施
（1）技术措施
合理设计工艺流程：合理设计工艺流程改进生产设备操作方法工
远离热源改善高温作业劳动条件根措施
隔热：利导热系数材料进行隔热
通风降温：通风降温方式然通风机械通风两种海油田作业
环境中然通风效果较
（2）保健措施
供饮料补充营养：高温作业工应补充出汗量相等水分盐分补
充水分盐分办法供含盐饮料般天供水 3~5L盐 20g 左右
8 时工作日汗量少 4L 时天食物中摄取 15~18g 盐定
饮料中补充出汗量超数时食物摄取盐外尚需饮料适量补充盐
分饮料含盐量 015~02宜饮水方式少量次宜高温环境劳
动时量消耗增加膳食总热量应普通工高蛋白质增加总热量第 23 章 职业安全卫生
177

14~15宜外补充维生素钙等
防护：高温作业工工作服应耐热导热系数透气性
织物制成防止辐射热白帆布铝箔制工作服高温工作服宜宽
妨碍操作外作业需供工作帽防护眼镜面罩手套等
防护品
加强医疗预防工作：高温作业工应进行业前入暑前体格检查
心血系统器质性疾病血舒缩调节功全持久性高血压溃疡病活动
性肺结核肺气肿肝肾疾病明显分泌疾病（甲状腺功亢进）中
枢神系统器质性疾病敏性皮肤疤痕患者重病恢复期体弱者均宜
事高温作业
233 职业危害分析
天然气种易燃爆炸气体储运程中应注意安全防护工作
气田开发程中会产生毒害物物质毒害物质应采取
相应措施应该注意避免静电雷电造成员伤亡财产损失
工程危害素：
（1）然素良质暑热冬季低温雷击等素
（2）生产程包括火灾爆炸机械危害噪声振动触电种素
234 职业危害防护
述种危害素危害性异出现发生性机率
危害作造成果均相采取措施避免减少危害发生
贯彻安全第预防方针
设计施工运行理中必须做：严格执行国家关安全卫生标准规
定规范采取防防治结合原严格制订安全操作规程防止
安全素发生员工进行职业安全卫生教育
然素应措施：
（1）防暑防寒
环境温度超低定温度范围时工程采保温措施消影响
（2）防雷
雷击破坏建筑物设备导致火灾爆炸事发生防止雷电
引发危害容器站场规范求采取相应措施
（3）
良质建筑物破坏作较甚影响员安全建筑设计中第 23 章 职业安全卫生
178

防止避免良质建筑物破坏根区基承载力建构筑物相
应规范求进行设计
生产程危害应措施：
（1）害液体气体防治
①采良设备阀门道件防止泄露
②输送系统中原油出站压力流量进站参数等均仪表测量防止
意外事发生
（2）防火防爆
面布置中严格遵守设备构筑物间防火距离油气系统设备
道采取相应放静电措施根相关规范设置相应消防设施
（3）防止电击
防止电击事发生电气设备带电金属外壳均应接安装高度
低 24m 灯具外壳接高低设备均配备防误操作闭锁装置
电击回路具短路接障漏电载保护等功插座回路应具漏
电保护功建筑物电源接线处均设接总等电位联接箱
危害素防范措施
（1）卫生保健
生产程中存定危险性危害性保证职工安全卫生健康
职工进行必健康讲座培训
（2）线路维护抢修
油气集输道必须做线路巡查维修工作
（3）安全保卫
埋道征土权属道企业单位非法
侵占
（4）安全教育培训
应针陆采生产设施建立安全生产理制度编制安全生产理规定加强
安全教育工作提高职工素质确保安全
（5）应急预案
应针陆采设施危害性分析（动力障碍触电易燃物泄露运输设施
障然灾害）编制应急预案
设计中充分考虑种危险素造成危害采取相应处
理措施理员操作员严格遵循项理制度操作规程熟
悉种事处理方法加强设备维护理便达长期安全稳运
行 第 23 章 职业安全卫生
179

项目生产阶段产生职业病危害素噪声振动
阶段：建造施工等阶段会粉（烟）尘毒物高温等职业病潜危
害素
方面综合分析项目职业病危害素工健康影响接受
设计施工生产阶段加职业卫生资金投入项职业病防
护措施落实职业病危害素浓度强度控制国家职业卫生标准该
工程生产程中存职业病危害预防该项目职业卫生角度分
析行 第 24 章 组织机构定员
180

第 24 章 组织机构定员
241 组织机构
员负责组建区块作业区负责井场集气站采气线集气支线等现
场运行维护工作
新进员工进行岗前培训目介绍次设计采新工艺新设备
系统合理高效安全稳运行操作员岗前组织理操作
员学时关技术员进行现场培训
工程实施动化系统全站 PLC 控制高水监测控制系统该系
统够保持良运行状态处理系统服务需站技术理员学电
脑控系统关知识熟练掌握该系统操作规程便实际运行
中时排障调整参数保持系统稳高效运行
242 生产定员
根岗位性质国家劳动制度规定企业工作制度四班三倒生产理系
统理员普通员工组成D 区块建总产 30×108m3a产建工程生产定
员 64 具体：
表 241 生产岗位定员表
岗位 岗数 班次 计 专业技
理技术 4 1 4 储运
班长 4 4 16 储运
集气站 4 4 16 采油
配电室 4 4 16 电气
巡线 8 1 8 储运
巡井 4 1 4 采油
合计 28 15 64

辅助生产定员生产单位根生产情况理模式实际需求适考虑
终劳资部门确定 第 25 章 放空
181

第 25 章 放空
保障天然气集输网安全稳运行集气站阀室均设置放空立排放
超高限压力排放运行作业中废气实现紧急状态事放空放空系统
天然气集输系统重部分放空设计直接关系着天然气道处理
装置否够安全稳运行压气站放空系统常采关闭装置进出口开放
空阀放空措施实现装置效停车
251 放空系统选择
针 D 区块集气站选旋风分离式火炬进行放空集气站旋风分离式火炬
裙座引火裙座筒体阻火丝网旋风分离体放空点火系统放空口
进气口手孔排液口排料口组成种放空火炬具优点：
（1） 分离体圆锥形提高气体旋转效果
（2） 出口末端低进气口防止出口入口处气流径速度增加形
成升气末端短路流
（3） 分离体底部设置排液口避免分离出杂质重新卷入气流中
（4） 安装方便底部设裙座
（5） 确保放空气利点燃设置引火点火系统
（6） 检修维护阻火丝网防止阻火丝网堵塞设置检修口手孔
实现放空火炬阻火分液放空功
252 放空系统布置
放空系统放空立放空点火装置组成
站场放空系统作：实施站场检修时通放空系统排放站场路
设备中天然气站场发生意外进出站压力超压时通放空系统排放相关
路设备中天然气
阀室放空系统作：两阀室间道实施检修发生意外时通放空系
统迅速排放道中天然气天然气放空周围安全环境卫生密切相关
放空火炬设置需根相关标准规定进行设计
集气站放空系统布置图图 251 示 第 25 章 放空
182


图 251 放空系统布置图
253 放空系统设置
2531 放空量
石油化工燃性气体排放系统设计规范明确火炬总设计排放量求取
方法：选取系统排放装置次排放量事中装置时泄
放排放量总中较值排放气体质量流量应选取排放量应该
考虑现场事状态计划检修时采点排放避免火炬尺寸
压力释放降压系统提出：防止超压设计首先需考虑引起超压
种事然根产生压力分析时必须泄放流量原引起超
压设备设计时应泄放装置应种事列表
形式罗列泄放量时发生事泄放量叠加找出极端值
需特注意载荷流量概念包括流量温度介质物理性
质等流量压头损失概念国标准相关规定均参考国外相关标准国
外关超压放空量确定原致相
2532 排气筒放空
输气道工程设计规范规定输气站场放空竖应设围墙外站外
建（构）筑物距离应符合石油天然气设计防火规范规定高度
应附建（构）筑物高出 2m 总高度应 10m
2533 防火间距
石油天然气设计防火规范规定石油天然气站场周围居住区相邻工矿
企业交通线等防火间距火炬防火间距应辐射热计算确定携带第 25 章 放空
183

燃液体高架火炬外部设施防火间距：距口密度 100 居民区村
镇公福利设施相邻厂矿企业100 散居房屋35kV 独立变电
120m距铁路高速公路架空电力线路国家 I 级 II 级架空通信线 80m
距般公路般架空通信线 60m距爆破作业场（采石场）300m
石油天然气站场放空携带燃液体火炬间距减少 50％设计
火炬放空宜位站场生产区频率风风侧宣布置站外势较
高处火炬放空石油天然气站场防火间距：火炬石油天然气设计
防火规范确定放空量 12×104m3h 时应 10m放空量
12×104~4×104m3h 时应 40 m
二三四级石油天然气站场总面布置防火间距规定外应
石油天然气设计防火规范中相关规定火炬防火间距般根
设备允许辐射热强度计算确定火炬排放燃气体中果携带燃
液体时完全燃烧产生火雨洒落范围 60~90m辐射热计算
确定防火间距范围
实际操作中放空量 4×104 m3h 时通常采取点火放空进行处理点
火放空时放空站场周围建筑物间距放空直径根放空速率（
马赫数基准）放空量采辐射热计算确定现行标准规范未放空时间
放空压力等做出相应规定放空系统设计程中径设计压力
放空阀室间距设计 40m占面积投资较参考文献
184

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