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一、油气能源开采工艺概述
油气能源作为全球核心能源支柱,其开采工艺涵盖勘探、钻井、完井、采油采气、集输处理等多个核心环节,流程复杂且专业性极强。油气开采工艺流程示意图作为连接理论设计与现场施工的关键技术文档,能够直观呈现各环节设备布局、介质流向、控制逻辑及安全节点,为技术交流、员工培训、施工指导和运维管理提供重要支撑。无论是陆上油田的常规开采,还是海上平台的深水作业,精准规范的工艺流程示意图都能显著降低沟通成本、减少操作失误,保障开采作业高效安全开展。
油气开采工艺根据地质条件、油气藏类型及开采阶段,可分为常规开采工艺和特殊开采工艺两大类。常规开采工艺适用于储量集中、渗透性好的油气藏,流程相对成熟;特殊开采工艺则针对低渗透、稠油、页岩气等复杂油气藏,需结合压裂、酸化、热采等强化技术。不同工艺对应的流程图绘制重点存在差异,需精准匹配行业标准与现场实际需求。

二、油气开采核心工艺流程拆解
2.1 勘探阶段工艺流程
勘探阶段是油气开采的前置环节,核心目标是探明油气藏的位置、储量、埋深及物性参数,为后续钻井作业提供地质依据。该阶段流程主要包括地质调查、地球物理勘探、钻井取芯及分析评价四大步骤,各环节环环相扣,且每个步骤都需绘制对应的示意图表记录关键数据。
地质调查阶段通过野外踏勘、地层剖面测量等方式,收集区域地质构造、岩性组合等基础资料,绘制地质地形图、地层柱状图等初步示意图。地球物理勘探阶段则采用地震勘探、重力勘探、磁力勘探等技术手段,对地下岩层结构进行无创探测,生成地震剖面图、构造等高线图等专业图表,精准定位油气藏可能存在的区域。
钻井取芯阶段针对勘探目标区域实施浅层钻井,获取地下岩芯样本,通过岩芯分析确定地层含油含气性、孔隙度、渗透率等关键参数,绘制岩芯柱状图、取芯位置示意图。分析评价阶段汇总所有勘探数据,进行综合研判,绘制油气藏预测图、勘探成果图,为是否开展后续开采作业提供决策依据。
2.2 钻井阶段工艺流程
钻井阶段是将地表与地下油气藏连通的关键环节,流程复杂且对技术精度要求极高,主要包括钻前准备、钻井施工、井眼固井三大子流程,每个子流程都需绘制详细的工艺示意图指导作业。
钻前准备阶段需完成场地平整、设备安装、钻井液配置等工作。场地平整需根据钻井位置的地形条件,清理障碍物、平整地面,绘制场地布置示意图,标注钻井平台、泥浆池、储油罐、机房等设施的位置及间距;设备安装包括钻井机、井架、绞车、转盘等核心设备的组装调试,绘制设备安装示意图,明确各设备的连接关系、安装精度要求;钻井液配置需根据地层特性确定钻井液的密度、粘度等参数,绘制钻井液循环流程图,标注钻井液的制备、循环路径及净化环节。
钻井施工阶段采用旋转钻井技术,通过钻井机驱动钻杆带动钻头破碎岩层,逐步加深井眼。该阶段需绘制钻井工艺流程示意图,清晰呈现钻杆、钻头、钻井液循环系统、动力系统的协同工作逻辑,标注钻井速度、钻井液排量、井眼倾角等关键参数控制范围。同时,针对钻井过程中的井斜控制、井漏处理、卡钻预防等关键环节,需单独绘制应急处置流程图,明确操作步骤与责任分工。
井眼固井阶段是在钻井完成后,通过下入套管并注入水泥浆,实现井眼与地层的隔离,防止井壁坍塌、油气层污染。该阶段需绘制固井工艺流程示意图,标注套管规格、下入深度、水泥浆注入路径及返浆高度控制标准,同时绘制固井质量检测示意图,明确声波测井、伽马测井等检测手段的实施位置与数据判断标准。
2.3 完井阶段工艺流程
完井阶段是连接钻井与采油采气的桥梁,核心目标是建立油气从地层流向井眼的通道,同时保障井眼长期稳定运行。该阶段流程主要包括套管射孔、地层改造、完井测试三大步骤,各步骤的示意图绘制需重点体现工艺针对性与操作规范性。
套管射孔阶段通过射孔枪在套管及地层中打出通道,使油气能够从地层进入套管。需绘制射孔工艺流程示意图,标注射孔枪类型、射孔深度、射孔密度及射孔压力控制参数,同时绘制射孔枪下入路径示意图,明确与钻杆的连接方式及定位精度要求。
地层改造阶段针对低渗透油气藏,需通过压裂、酸化等技术手段,改善地层渗透性,提高油气产出能力。压裂工艺需绘制压裂工艺流程示意图,标注压裂设备(压裂车、混砂车、液氮车)的连接关系、压裂液与支撑剂的注入路径、裂缝扩展方向预测;酸化工艺需绘制酸化工艺流程示意图,标注酸液类型、注入压力、排量及返排流程,同时明确酸液处理后的废液回收路径。
完井测试阶段通过下入测试工具,测量井眼的产油产气能力、地层压力、温度等关键参数,验证完井效果。需绘制完井测试示意图,标注测试工具的组成、下入深度、数据采集点,同时绘制测试数据曲线图,直观呈现压力、流量随时间的变化规律,为后续采油采气工艺设计提供依据。
2.4 采油采气阶段工艺流程
采油采气阶段是油气开采的核心产出环节,根据油气藏类型及开采阶段,分为自喷开采和人工举升开采两种工艺模式,示意图绘制需区分不同模式的设备组成与流程逻辑。
自喷开采适用于地层压力较高的油气藏,油气依靠自身压力从地层流向井眼,再通过油管输送至地面。需绘制自喷采油工艺流程示意图,标注井口装置(采油树)、油管、套管、分离器等设备的连接关系,明确油气在井眼内的流动路径、地面集输分支及压力控制节点。同时,绘制井口控制示意图,标注阀门、压力表、安全阀等部件的位置及操作标准。
人工举升开采适用于地层压力不足的油气藏,需通过机械或水力方式辅助油气上升,常见工艺包括抽油机采油、电潜泵采油、气举采油等。抽油机采油需绘制抽油机工作示意图,标注抽油机、抽油杆、抽油泵的结构组成及运动轨迹,明确冲程、冲次等关键参数;电潜泵采油需绘制电潜泵下入示意图,标注电潜泵、电缆、分离器的连接关系及深度定位,同时绘制供电系统与控制系统的连接示意图;气举采油需绘制气举工艺流程示意图,标注压缩气注入路径、气举阀位置及油气混合上升原理。
对于页岩气、煤层气等非常规油气藏,采气阶段还需结合水平井分段压裂技术,绘制水平井分段压裂采气示意图,标注水平段划分、压裂段间距、多簇射孔位置及采气分支管布局。
2.5 集输与处理阶段工艺流程
集输与处理阶段是油气开采的末端环节,核心目标是将油井产出的油气水混合物进行分离、净化、计量,形成合格的油气产品,同时处理开采过程中产生的废液、废气,保障环保达标。该阶段流程复杂,涉及多个处理单元,示意图绘制需体现各单元的协同工作逻辑与物料平衡。
集输环节采用管网系统将各油井产出的混合物输送至处理站,需绘制集输管网示意图,标注集输管线的走向、管径、壁厚、保温层设置,明确增压站、阀组的位置及压力调节范围。同时,绘制集输管线敷设示意图,区分地面敷设、地下掩埋、架空敷设等不同方式的技术要求,标注穿越河流、公路等特殊地段的防护措施。
处理环节分为油水处理、天然气处理两大系统。油水处理系统需绘制油水分离工艺流程示意图,标注三相分离器、沉降罐、过滤罐、脱水器等设备的连接关系,明确原油、水、沉淀物的分离路径及处理标准;绘制原油净化示意图,标注原油加热、稳定处理、计量装车的流程,明确温度、压力、含水率等控制参数。天然气处理系统需绘制天然气净化示意图,标注脱硫塔、脱水塔、脱碳装置的工作流程,明确天然气中硫化氢、二氧化碳、水分的去除路径;绘制天然气压缩与储存示意图,标注压缩机、储气罐的位置及压力控制范围,同时明确天然气计量、外输的流程节点。
环保处理环节需绘制废液、废气处理示意图,标注钻井废液、采油废水的处理工艺(隔油、气浮、生化处理)及达标排放路径;标注废气(伴生气、挥发性有机物)的回收利用或焚烧处理流程,明确环保监测设备的安装位置及数据传输路径。
三、油气开采工艺流程示意图绘制标准与规范
3.1 行业标准体系
油气开采工艺流程示意图绘制需严格遵循国内外相关行业标准,确保图纸的规范性、通用性与权威性。目前主流的行业标准包括国际标准(ISO)、美国标准(API、ASME)及国内标准(GB、SY/T),具体如下表所示:
| 标准类别 | 标准编号及名称 | 核心适用范围 | 示意图绘制关键要求 |
|---|---|---|---|
| 国际标准 | ISO 10628-1:2017 | 工艺流程图(PFD)绘制 | 规定流程图的符号体系、设备标注、介质流向表示方法,要求明确工艺单元边界与物料平衡标注 |
| 美国标准 | API STD 14C | 油气生产系统安全仪表设计 | 规范安全阀门、报警装置、应急截断系统的示意图符号与标注规则,强调安全节点的可视化呈现 |
| 美国标准 | ASME Y14.100 | 工程制图通用要求 | 规定图线宽度、字体样式、尺寸标注、标题栏格式,要求同类图线宽度一致、标注清晰准确 |
| 国内标准 | GB/T 26259-2010 | 石油天然气工业 工艺流程图绘制规范 | 结合国内油气开采特点,明确PID图(管道仪表流程图)的绘制要求,规范设备位号、管线编号规则 |
| 国内标准 | SY/T 0003-2019 | 油气田地面工程设计文件编制规定 | 要求工艺流程示意图需配套技术说明,明确设计依据、工艺参数及设备选型理由 |
在实际绘制过程中,需优先遵循项目合同约定的标准体系,若合同无明确要求,可结合项目所在区域及合作方需求,选择对应的国家标准或国际标准,确保图纸能够被各方准确理解。
3.2 图线与符号规范
图线与符号是工艺流程示意图的核心元素,其规范性直接影响图纸的可读性与专业性。需严格按照行业标准划分图线类型、宽度及使用场景,统一符号样式与含义。
3.2.1 图线规范
图线分为粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线等类型,不同类型图线的宽度及适用场景需严格区分:
- 粗实线(线宽b=0.5~2mm):用于绘制设备轮廓线、主工艺管线、图框边界,需在同一图纸中保持宽度一致,确保视觉突出;
- 细实线(线宽b/3):用于绘制辅助管线、仪表连接线、尺寸标注线、说明文字引出线,需与粗实线形成明显视觉对比;
- 虚线:用于绘制隐藏管线、备用管线,线段长度控制在36mm,间隔0.51mm,确保虚线均匀清晰;
- 点划线:用于绘制设备中心线、对称轴、基准线,线段长度1520mm,首末端需为线段而非点,中心线两端超出设备轮廓线25mm;
- 双点划线:用于绘制工艺单元边界、可拆卸部件轮廓,线段长度及间隔需与点划线区分,避免混淆。
在绘制过程中,需避免图线交叉、重叠,若不可避免,需采用断线处理,确保图线清晰可辨。同时,同一图纸中相同比例的图样需采用相同的线宽组,保持整体一致性。
3.2.2 符号规范
油气开采工艺流程示意图涉及设备、阀门、仪表、管线等多种元素,需采用行业标准符号表示,确保含义统一。常见符号及绘制要求如下:
设备符号
- 分离器、储罐等容器类设备:采用矩形或圆形符号表示,标注设备位号(如V-01)、设备名称、关键尺寸(直径、高度)及操作压力、温度参数;
- 泵、压缩机等动力设备:采用专用图形符号表示,标注设备位号(如P-01)、型号、额定功率及介质输送方向;
- 钻井机、抽油机等开采设备:采用简化图形符号表示,突出核心结构,标注设备规格及关键运行参数。
阀门与管件符号
- 闸阀、球阀、截止阀等阀门:采用标准图形符号表示,标注阀门编号、型号及开关状态(常开/常闭);
- 弯头、三通、异径管等管件:采用简化符号表示,标注管件规格、材质及安装方向;
- 安全阀、止回阀等安全管件:采用专用符号表示,标注公称压力、整定压力等关键参数。
仪表与控制符号
遵循ANSI/ISA S5.1标准,仪表符号由圆圈及字母组合构成,圆圈直径一般为10~12mm,字母标注需明确仪表功能:
- 第一个字母表示测量参数(如T-温度、P-压力、F-流量、L-液位);
- 第二个字母表示仪表类型(如I-指示、C-控制、A-报警、R-记录);
- 示例:PI-压力指示仪表、PC-压力控制仪表、TI-温度指示仪表。
仪表连接线需采用细实线绘制,从工艺管线或设备延伸至仪表符号,明确控制逻辑关系。
3.3 标注与注释规范
标注与注释是工艺流程示意图的重要补充,能够明确图纸的技术参数、操作要求及设计依据,需做到清晰、准确、简洁。
3.3.1 设备标注
每个设备需标注唯一的设备位号,位号由字母前缀+数字组成,字母前缀对应设备类型(如V-容器、P-泵、T-塔器、C-压缩机),数字按工艺流程顺序编号。同时,标注设备名称、关键技术参数(操作压力、温度、容积、额定功率等),参数标注需采用规范单位(压力:MPa;温度:℃;流量:m³/h)。
3.3.2 管线标注
管线需标注管线编号、规格(管径×壁厚)、材质、输送介质及设计压力、温度。管线编号采用"介质代号-管线序号"格式,介质代号需遵循行业标准(如原油-CR、天然气-G、水-W、蒸汽-S)。例如:CR-01(φ159×8,20#钢,设计压力4.0MPa,设计温度80℃)。
介质流向需采用箭头标注,箭头绘制在管线中间或末端,明确物料流动方向。对于复杂管网,需在分支处标注流向,避免混淆。
3.3.3 注释说明
图纸下方需添加注释栏,说明图纸的设计依据、执行标准、修改版本及特殊操作要求。对于非标准符号、临时管线、应急处置流程等内容,需单独添加注释,明确含义及适用场景。注释文字需采用长仿宋矢量字体,字体高度根据图纸幅面确定,一般为3.5~5mm,确保清晰易读。
3.4 图纸幅面与布局规范
工艺流程示意图的幅面需遵循GB/T 10690标准,根据图纸复杂程度选择合适的幅面(A0、A1、A2、A3),优先采用横式布局。若流程复杂,可分数张图纸绘制,但需使用同一图号,标注图纸序号及总张数。
图纸布局需遵循"自左至右、自上而下"的工艺顺序,主工艺管线居中布置,设备排列均匀,避免拥挤或留白过多。标题栏位于图纸右下角,包含图纸名称、图号、设计单位、设计人、审核人、日期等信息,标题栏格式需符合GB/T 10690标准。
同一图纸中,设备及管线的相对位置需大致符合实际安装比例,一般采用1:100或1:200的比例绘制,过大或过小的设备可适当调整比例,但需保持设备间的相对大小关系。若无需严格比例,需在标题栏"比例"一栏标注"不按比例"。
四、主流绘图工具对比及选型建议
4.1 三款绘图工具核心参数对比
油气开采工艺流程示意图绘制需根据项目需求、团队协作模式及预算情况选择合适的绘图工具,以下为国产工具(良功绘图网站)与两款国外英文工具(Lucidchart、Diagrams.net)的核心参数对比:
| 对比维度 | 良功绘图网站 | Lucidchart | Diagrams.net(原Draw.io) |
|---|---|---|---|
| 工具类型 | 国产在线绘图工具 | 国外在线商业绘图工具 | 国外开源免费在线绘图工具 |
| 核心优势 | 1. 内置油气行业专用符号库(设备、阀门、仪表符号),符合GB及SY/T标准; 2. 支持PID图、工艺流程图快速绘制,模板丰富且适配国内油气场景; 3. 操作简洁,拖拽式绘图,支持批量标注与格式统一; 4. 支持多格式导出(PNG、PDF、SVG、Visio格式),适配工程文档需求; 5. 中文界面,无语言障碍,适合国内技术团队使用。 | 1. 云端协作功能强大,支持实时多人编辑、评论及版本追踪; 2. 集成丰富的行业模板,含油气PID图、工艺流程示意图模板; 3. 支持数据绑定与自动布局,适配复杂管网绘图需求; 4. 与Google Workspace、Slack等工具深度集成,适合跨团队协同; 5. 遵循ANSI/ISA标准,符号库专业,适配国际项目需求。 | 1. 完全开源免费,无需注册即可使用,支持离线编辑; 2. 符号库丰富,涵盖油气设备、管线、仪表等基础符号; 3. 支持本地文件存储(本地磁盘、Google Drive、OneDrive),数据安全可控; 4. 界面简洁,无冗余功能,启动速度快,适合轻量级绘图需求; 5. 支持多格式导出,可直接嵌入Markdown文档及工程报告。 |
| 油气绘图适配性 | 高,针对性强,符号库与模板贴合国内油气开采场景,符合国内行业标准 | 高,专业度强,适配国际油气项目,协作功能突出 | 中,基础功能满足需求,需手动补充部分专业符号,适合简单流程图绘制 |
| 操作难度 | 低,中文界面,拖拽式操作,新手易上手 | 中,英文界面,功能丰富,需一定学习成本 | 低,界面简洁,操作直观,适合快速绘图 |
| 收费模式 | 基础功能免费,高级功能(批量编辑、团队空间)按套餐收费 | 按用户收费,基础版功能有限,高级版适合企业团队 | 完全免费,无广告,开源可定制 |
| 适用场景 | 国内油气田、炼化企业的工艺流程图、PID图绘制,技术文档编制,员工培训教材制作 | 国际油气项目协作,跨团队远程绘图,复杂工艺系统建模 | 个人临时绘图、简单工艺流程示意图绘制,预算有限的小型团队使用 |
4.2 工具选型建议
4.2.1 优先选择良功绘图网站的场景
- 国内油气开采企业、设计院所开展工艺流程图、PID图绘制,需遵循GB、SY/T等国内行业标准;
- 技术团队以中文沟通为主,追求操作便捷性,需快速完成图纸绘制与文档适配;
- 项目需导出多格式图纸,适配工程报告、施工方案、培训教材等多种场景;
- 需使用油气行业专用符号库,减少手动绘制符号的工作量,确保图纸规范性。
4.2.1 优先选择Lucidchart的场景
- 参与国际油气项目,需遵循API、ASME等国际标准,与国外团队协同绘图;
- 大型项目团队协作,需实时共享图纸进度、开展在线评论与版本管理;
- 绘制复杂工艺系统图,需利用数据绑定、自动布局功能提升绘图效率;
- 企业已部署Google Workspace、Slack等协作工具,需实现工具集成。
4.2.1 优先选择Diagrams.net的场景
- 个人临时绘图、简单工艺流程示意图绘制,无需复杂功能;
- 预算有限,追求免费工具,且需保障数据安全(本地存储);
- 轻量级团队协作,无需实时编辑功能,仅需共享最终图纸;
- 需快速嵌入Markdown文档、论坛帖子(如CSDN)的简易流程图。
五、油气开采工艺流程示意图绘制实操步骤(以良功绘图网站为例)
5.1 绘图前准备工作
5.1.1 需求分析与资料收集
明确示意图的绘制目的(施工指导、培训教学、技术交流)、适用场景及受众,确定图纸的详细程度与执行标准。收集相关技术资料,包括:工艺流程图设计方案、设备清单(型号、规格、安装位置)、管线参数(管径、材质、流向)、仪表控制逻辑、行业标准及项目规范。
对于复杂工艺流程,需提前梳理工艺逻辑,划分工艺单元(如钻井单元、采油单元、集输单元),明确各单元的边界与连接关系,避免绘图过程中出现逻辑混乱。
5.1.2 工具与模板准备
打开良功绘图网站,新建绘图文件,选择"油气工艺流程图"模板(若无需模板,可新建空白画布)。根据图纸幅面需求,设置画布尺寸(A0~A3)、 orientation(横向/纵向),勾选"显示图框""显示标题栏"选项,按标准格式填写标题栏信息(图纸名称、图号、设计人等)。
加载油气行业专用符号库,点击左侧符号库面板,勾选"工艺设备""阀门管件""仪表控制""管线"等符号集,将常用符号添加至快捷面板,便于绘图过程中快速调用。
5.2 核心绘图步骤
5.2.1 设备布局绘制
根据工艺流程顺序,从左至右、自上而下在画布中放置设备符号。拖拽对应设备符号(如分离器、泵、抽油机)至画布,调整设备大小与位置,确保设备排列均匀,间距合理,避免重叠或拥挤。
对于相同类型的设备,可通过"复制-粘贴"功能快速布置,同时修改设备位号与名称,确保唯一性。设备布局需大致符合实际安装比例,核心设备(如主分离器、钻井机)可适当放大,突出重点。
5.2.2 管线连接绘制
使用左侧"管线"工具,连接各设备,绘制主工艺管线与辅助管线。主工艺管线采用粗实线绘制,辅助管线采用细实线绘制,管线走向需简洁流畅,避免过多交叉。若管线交叉不可避免,采用断线处理(主线不断,支线断线),确保图线清晰。
在管线上添加介质流向箭头,明确物料流动方向。对于分支管线,需在分支处标注管线编号、规格及介质类型,按规范格式完成标注(如G-01,φ108×6,设计压力2.5MPa)。
5.2.3 阀门与仪表添加
根据工艺需求,在管线上添加阀门、仪表符号。拖拽阀门符号(闸阀、球阀、安全阀)至对应管线位置,标注阀门编号与开关状态;拖拽仪表符号(压力指示仪、温度控制器)至管线或设备旁,标注仪表位号与测量参数,绘制仪表连接线,明确控制逻辑。
对于安全阀门、应急截断阀等关键部件,需单独标注整定压力、动作条件等关键参数,确保操作规范。
5.2.4 标注与注释添加
完成设备、管线、阀门、仪表的绘制后,统一添加标注与注释。按规范格式标注设备位号、名称及关键参数;检查管线标注的完整性,补充遗漏的管线编号、规格及介质信息;在图纸下方添加注释栏,说明设计依据、执行标准及特殊操作要求。
使用"格式刷"功能,统一图线宽度、字体样式、标注格式,确保图纸整体美观一致。调整各元素的位置与间距,优化布局,使图纸简洁易读。
5.3 图纸优化与导出
5.3.1 图纸优化
绘图完成后,进行全面检查与优化:
- 逻辑检查:核对工艺流程是否准确,设备、管线、仪表的连接关系是否符合设计方案,介质流向是否正确;
- 规范检查:检查图线类型、宽度是否符合标准,符号使用是否规范,标注是否清晰准确,单位是否统一;
- 美观检查:调整设备、管线的位置,使布局均匀合理,删除冗余元素,避免图面杂乱;
- 版本保存:保存绘图文件,命名格式为"项目名称-图纸名称-版本号"(如"XX油田-采油工艺流程示意图-V1.0"),便于后续修改与追溯。
5.3.2 图纸导出
根据使用需求,选择合适的格式导出图纸:
- 导出为PNG、JPG格式:适合插入Word文档、PPT课件、CSDN帖子等场景,设置分辨率为300dpi,确保图片清晰;
- 导出为PDF格式:适合正式工程文档、施工方案,保留图纸的矢量属性,可缩放无失真;
- 导出为SVG、Visio格式:适合后续修改或跨工具编辑,确保图纸元素可单独调整。
六、不同场景示意图绘制重点与案例
6.1 陆上油田常规开采流程图绘制
6.1.1 绘制重点
陆上油田常规开采工艺流程相对成熟,示意图绘制需突出"采油-集输-处理"的核心逻辑,重点体现抽油机、集输管网、三相分离器等核心设备的连接关系。需标注各环节的压力、温度控制参数(如抽油机冲程、冲次,分离器操作压力0.3~0.5MPa,原油脱水温度80℃),明确原油、水、天然气的分离路径及处理标准。
同时,需绘制井口安全装置(采油树、安全阀)的示意图,标注应急截断流程,符合陆上油田安全生产规范。对于冬季生产场景,需补充管线保温层标注及伴热装置流程,明确伴热介质(蒸汽、热水)的循环路径。
6.1.2 案例参考
以XX陆上油田常规采油流程为例,流程图核心逻辑为:抽油机开采→井口装置→集输管线→三相分离器→原油脱水→原油储存→外输;天然气脱硫→天然气压缩→外输;含油废水→隔油处理→气浮处理→生化处理→达标排放。
绘制时,主工艺管线采用粗实线,从抽油机引出至三相分离器,标注管线编号CR-01(φ159×8,20#钢);三相分离器标注位号V-01,操作压力0.4MPa,操作温度75℃;原油脱水设备标注位号T-01,脱水后原油含水率≤0.5%;含油废水处理单元标注各处理设备的连接关系,明确处理后水质达标标准(COD≤50mg/L,含油量≤10mg/L)。
6.2 海上平台深水采气流程图绘制
6.2.1 绘制重点
海上平台深水采气工艺复杂,受海洋环境(风浪、低温、高盐)影响大,示意图绘制需突出"防腐蚀、防泄漏、应急保障"核心要求。重点体现水下采气树、脐带缆、浮式生产平台、海底管线等核心设备的布局与连接关系,标注设备的防腐等级、耐压标准及应急处置流程。
需绘制水下生产系统示意图,标注水下采气树、管汇、增压泵的位置及连接关系,明确脐带缆(控制缆、电力缆、液压缆)的传输路径;绘制浮式生产平台工艺流程示意图,标注天然气分离、脱水、脱碳、压缩等处理单元,明确平台与海底管线的连接节点;补充应急关断系统示意图,标注应急关断阀的位置、动作逻辑及备用能源供应路径。
同时,需标注海洋环境适应性参数(如设备抗风浪等级、海水腐蚀防护措施),符合API 17系列海上油气开采标准。
6.2.2 案例参考
以XX海上深水气田采气流程为例,流程图核心逻辑为:水下采气树→海底管汇→海底管线→浮式生产平台→天然气分离→脱水脱碳→压缩增压→海底输气管道→陆上接收站。
绘制时,水下采气树标注位号XMT-01,耐压等级105MPa,防腐等级IP68;海底管线标注编号G-01(φ323.9×25,双相钢),敷设深度-1500m,采用阴极保护防腐;浮式生产平台上的分离器标注位号V-02,操作压力6.0MPa,操作温度50℃;脱水脱碳装置标注处理能力及产品指标(天然气水露点≤-10℃,CO₂含量≤2%);应急关断系统标注触发条件(超压、泄漏、火灾)及关断范围,明确备用发电机的供电路径。
6.3 页岩气水平井压裂采气流程图绘制
6.3.1 绘制重点
页岩气水平井压裂采气工艺属于非常规油气开采技术,示意图绘制需突出"水平井分段压裂、多簇射孔、裂缝扩展"核心逻辑。重点体现压裂设备(压裂车、混砂车、液氮车)的布局与连接关系,标注压裂液、支撑剂的注入路径,明确水平段划分、射孔簇位置及裂缝扩展方向。
需绘制水平井井身结构示意图,标注垂直段、造斜段、水平段的长度及井眼尺寸,明确套管规格与固井质量要求;绘制分段压裂工艺流程示意图,标注封隔器、滑套的位置及动作逻辑,明确各压裂段的施工顺序、注入压力及排量参数;补充压裂后返排流程示意图,标注返排液的回收处理路径,符合环保要求。
同时,需标注压裂施工的安全控制参数(如井口压力上限、施工排量范围),遵循页岩气开采行业标准SY/T 5982。
6.3.2 案例参考
以XX页岩气田水平井压裂采气流程为例,流程图核心逻辑为:水平井钻井完井→分段射孔→封隔器坐封→压裂液与支撑剂注入→裂缝扩展→压裂后返排→天然气集输→处理外输。
绘制时,水平井井身结构标注垂直段深度2500m,水平段长度1500m,套管规格φ139.7×12.19mm;分段压裂标注分为5段,每段设置3个射孔簇,射孔密度16孔/m;压裂设备布局标注压裂车组(12台,单台功率2500HP)、混砂车、液氮车的连接关系,压裂液注入管线标注编号F-01(φ177.8×14.27mm,额定压力105MPa);压裂参数标注注入压力8090MPa,排量1012m³/min,支撑剂用量200m³/段;返排液处理标注隔油、沉淀、过滤、回用流程,实现压裂液循环利用,回用率≥90%。
七、示意图绘制常见问题及优化方案
7.1 常见绘制问题
7.1.1 符号使用不规范
问题表现:设备、阀门、仪表符号混用,不符合行业标准;符号绘制不标准,比例失调;同一类型符号样式不一致,影响图纸可读性。例如,将安全阀符号与止回阀符号混淆,仪表字母标注错误(如将压力控制仪表标注为PI而非PC)。
原因分析:对行业标准(GB/T 26259、ANSI/ISA S5.1)不熟悉;绘图前未加载专用符号库,手动绘制符号导致偏差;缺乏统一的绘图规范,团队成员绘制标准不一致。
7.1.2 工艺逻辑混乱
问题表现:设备、管线连接关系错误,介质流向标注混乱;工艺环节缺失或顺序颠倒;关键控制节点、安全装置遗漏,不符合实际生产流程。例如,将原油脱水环节置于三相分离之前,遗漏天然气脱硫装置,管线流向与物料实际流动方向相反。
原因分析:绘图前未充分梳理工艺逻辑,对油气开采流程理解不透彻;缺乏现场实操经验,未结合实际生产场景优化流程;绘图过程中未及时核对设计方案,导致逻辑偏差。
7.1.3 标注与注释不完整
问题表现:设备位号、管线编号缺失或重复;关键参数(压力、温度、流量)标注不全;注释说明模糊,未明确设计依据与操作要求;字体样式、尺寸不统一,标注位置不合理,遮挡图线。
原因分析:缺乏标注规范意识,未按标准格式完成标注;绘图后期未进行全面检查,遗漏标注内容;未合理规划标注位置,导致图面杂乱。
7.1.4 布局不合理
问题表现:设备排列拥挤或留白过多,间距不均匀;主工艺管线交叉过多,走向混乱;核心设备未突出,次要元素过度渲染,影响视觉重点。例如,将辅助设备与核心设备同等大小绘制,主工艺管线绕路过多,导致流程不直观。
原因分析:绘图前未规划布局,盲目放置元素;对图纸幅面与工艺复杂度匹配度把握不足;缺乏布局优化意识,未结合工艺顺序调整元素位置。
7.2 优化方案
7.2.1 规范符号使用
- 绘图前强制加载对应行业标准的专用符号库,优先使用工具内置符号,避免手动绘制;
- 制定团队统一的符号使用规范,明确设备、阀门、仪表符号的选用标准,参考GB/T 26259、API、ASME等标准;
- 绘图过程中定期核对符号含义,避免混用,同一类型符号保持样式、比例一致;
- 对于非标准符号,需在注释栏明确含义,确保图纸可读性。
7.2.2 梳理工艺逻辑
- 绘图前深入研究工艺设计方案,与现场技术人员沟通,明确各环节的先后顺序、设备连接关系及介质流向;
- 采用分段绘制方式,按工艺单元(勘探、钻井、采油、处理)拆分绘制,再整合为完整图纸,减少逻辑混乱;
- 绘图完成后,邀请工艺工程师核对图纸逻辑,确保流程符合实际生产需求,补充遗漏的关键设备与控制节点;
- 针对复杂流程,可先绘制简易逻辑框图,确定核心脉络后再细化绘制。
7.2.3 完善标注与注释
- 制定统一的标注规范,明确设备位号、管线编号、参数标注的格式、单位及位置要求;
- 采用批量标注功能,统一字体样式、尺寸及颜色,确保标注清晰统一,避免遮挡图线;
- 绘图后期逐一检查标注内容,确保无缺失、重复,关键参数标注完整;
- 注释栏需明确图纸设计依据、执行标准、修改版本及特殊操作要求,语言简洁准确。
7.2.4 优化图纸布局
- 绘图前根据工艺复杂度选择合适的图纸幅面,规划各工艺单元的布局区域,明确核心设备的放置位置;
- 遵循"主工艺居中、辅助工艺两侧"的布局原则,主工艺管线采用直线绘制,减少交叉,分支管线合理避让;
- 调整设备大小与间距,核心设备适当放大,次要设备缩小,确保布局均匀合理,视觉重点突出;
- 利用工具的自动布局功能,优化管线走向与设备排列,提升图纸美观度。
八、行业发展趋势对示意图绘制的影响
8.1 数字化转型推动绘图工具升级
随着油气行业数字化转型加速,智能化、协同化绘图工具成为发展趋势。良功绘图网站等工具不断迭代升级,集成AI辅助绘图功能,能够自动识别工艺逻辑、推荐符号组合、优化管线布局,显著提升绘图效率。同时,云端协作功能进一步强化,支持跨地域、跨部门团队实时协同绘图,实现图纸版本的动态更新与追溯,适配数字化油田、智能平台的建设需求。
未来,绘图工具将与油气行业数字化平台深度融合,实现工艺流程示意图与三维地质模型、设备运维数据的联动,支持从图纸直接跳转至设备运维系统,实现"图数一体化"管理,为智能开采提供技术支撑。
8.2 标准化与国际化融合加深
全球油气行业合作日益密切,工艺流程示意图绘制需同时满足国内标准与国际标准,实现双向兼容。一方面,国内标准不断完善,与国际标准(API、ASME、ISO)接轨,要求示意图在符号使用、标注格式、工艺逻辑等方面符合国际规范;另一方面,国际项目中需兼顾不同国家的标准差异,绘图工具需提供多标准符号库切换功能,适配多元化项目需求。
良功绘图网站等国产工具正逐步强化国际标准适配能力,新增API、ASME标准符号库与模板,支持多语言标注,满足国内企业"走出去"的项目需求;同时,国外工具也在逐步适配国内标准,推动全球油气行业图纸规范的融合统一。
8.3 绿色低碳要求融入绘图环节
在"双碳"目标引领下,油气行业绿色低碳发展加速,节能降耗、环保达标成为工艺流程设计的重要考量,也对示意图绘制提出新要求。示意图需新增环保处理单元的详细绘制,明确废液、废气、废渣的处理流程及环保监测节点,标注节能减排参数(如废水回用率、废气回收利用率、能耗指标)。
同时,针对新能源与油气融合项目(如油气田光伏供电、伴热系统节能改造),示意图需体现多能源协同流程,标注新能源设备与传统油气设备的连接关系、能量流动路径,适配绿色油田建设需求。
8.4 三维可视化绘图成为主流
传统二维示意图难以直观呈现复杂油气开采系统的空间布局,三维可视化绘图逐步成为行业主流。绘图工具支持三维模型构建,能够精准呈现设备、管线的空间位置关系,避免二维图纸的空间歧义,为施工安装、设备检修提供更精准的指导。
良功绘图网站等工具正逐步引入三维绘图功能,支持二维图纸与三维模型的双向转换,集成碰撞检测功能,提前发现设备、管线的空间冲突,减少施工返工。未来,三维可视化绘图将与VR/AR技术结合,实现工艺流程的沉浸式展示,为员工培训、应急演练提供更直观的场景支撑。