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油气集输课程设计

油气集输课程设计
油气集输课程设计

摘要

某三甘醇天然气脱水工艺流程中,根据提供的资料,对该工艺流程中的干气/贫甘醇换热器,贫甘醇/富甘醇换热器的计算与选型。

关键词:干气贫甘醇富甘醇换热器温度

此三甘醇天然气脱水工艺流程中,干气/贫甘醇换热器选用固定管板式换热器,贫/富甘醇换热器选用板式换热器。

干气/贫甘醇换热器

一.设计意义

在油气集输工业过程中的加热、冷却、蒸发和干燥的单元操作中,经常见到食品物料与加热或冷却介质间的热交换,而用于进行热交换的设备称为换热器。换热器还广泛应用于化工、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工等行业。在众多类型的换热器结构中,管壳式换热器应用最为广泛,因此要根据特定的工艺要求,设计合理的换热器,以满足不同场所的需求。

二、设计计算

1、确定设计方案

两流体温度变化情况:热流体进口温度88℃,出口温度38℃。冷流体进口温度30℃,出口温度40℃。该换热器用贫三甘醇与脱水干气进行换热,热流体为贫三甘醇,冷流体为干气。由此可见,管束和壳体之间的温差不大,热膨胀不大,并且其壳程结垢不严重。所以选取固定管板式换热器。对于环境温差较大的地区,可增添膨胀节。

2、确定物性数据

管程(干气)

进/出口温度/℃:33/37 ;

进/出口压力/MPa :2.15/2.0

管程天然气流体的定性温度为

35237

33=+=

t (℃)

(定性温度:取流体进口与出口温度的平均值。)

壳程(贫甘醇)

进/出口温度/℃:33/37 ;

壳程贫甘醇的定性温度为

63238

88=+=

T (℃)

3、计算总传热

(1)贫甘醇负荷

贫甘醇进口温度为880C ,出口温度为380

C

贫甘醇在平均温度为630

C 时的比热容为)/(34.2k kg kJ ?,

贫甘醇热负荷为:26.41626

)3888(34.278.355=-??=Q w

(2)气体温降

由于出吸收塔的干气质量流量远大于贫甘醇质量循环流量,故干气经过气体/贫甘醇换热器后的降温较小,其值可由热量平衡来确定。

干气摩尔流量为:()h

kmol /2.536924.422.6155.12735

.127310214=??+??

干气的摩尔热容为)/(.737k kmol kJ ?,由热量平衡确定干气温降t ?为:

t .7372.53696.241626???= 所以,C t ?=?9.92

(3)平均传热温差

天然气与有机溶剂间的传热系数经验值为21

200w m k --??,热负荷考虑10%的裕量,

即气体/贫甘醇换热器热负荷为:kw 72.21kJ/h 89.57884.1126.41626==?

C t t t t t m ?==???-?=

?2.18450ln 4

-50ln 2121

其中, C t T t ?==-=?5038-88211 C t T t ?=-=-=?43337122

4、计算传热面积

2'44.112

.1820026.41626m t K Q A =?=??=

考虑 10%的面积裕度,A=1.1×A ′=1.1×11.44=12.58(m 2

) .

5、工艺结构尺寸

(1)、管径和管内流速

三甘醇体积流量:0.319m/h 质量流量:355.78kg/h 选用ф25×2.5传热管(碳钢),取管内流速u=8.7m/s 。 (2)管长 选用管长6m (3)管程数和传热管数

依据传热管内径和流速确定单程传热管数

757.8025.04

14

.3319.04

22

=??=

=

u d V N π(根)

按单程管计算,所需的传热管长度为m dN A L 14.275

025.014.358

.12=??==π (3)平均传热温差校正及壳程数

平均传热温差校正系数

16040

124030

R -==-

4030

0.076916030

P -=

=-

(4)传热管排列和分程方法

采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。

(5)壳体内径

采用多管程结构,取管板利用率η=0.7,则壳体内径为

mm N

t

D 3807

.075

3505.105.1=?

?==η

圆整可取D =380mm

(6)折流板

采用弓形折流板,取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%,则切去的圆缺高度为

h =0.25×380=95(mm),故可取h =90 mm 。

取折流板间距B =0.25D ,则B =0.25×380=95mm),可取B 为100。

折流板数 NB =传热管长/折流板间距-1=6000/100=60(块) 折流板圆缺面水平装配。

干气/贫甘醇换热器数据

名称 干气 贫甘醇 操作温度℃ 33/37 88/38 定性温度℃

35 63 定压比热容/[kj/(kg ?k )] 4.02

2.34

总传热系数错误!未找到引

用源。 200

热负荷W 41626.26 平均传热温差℃ 18.2 传热面积m2 12.58

管径mm ф25×2.5传热管(碳钢)

管长m 6 传热管长度m 2.14 传热管数 75 壳体内径mm

380

贫/富甘醇换热器(储罐与闪蒸罐间)

贫/富甘醇进口与出口温度:贫甘醇进口温度t ℃,出口温度为88℃;富甘醇进口温度为45℃,出口温度为65℃。贫甘醇的比热容为2.86错误!未找到引用源。,富甘醇的比热容为2.6157错误!未找到引用源。。

1.贫/富液换热器热负荷为:

错误!未找到引用源。

2.计算贫甘醇进口温度:

由热量平衡确定贫甘醇的进口温度,经迭代计算得

C

T T ?=??=10788-86.278.35541.1924811)

3.计算对数平均温差:C t t t t t m ?=-=???-?=

?4023

61ln )

2361(ln 2121错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

热负荷考虑10%的裕量,即贫/富甘醇换热器热负荷为:

其中取传热系数取经验值为:错误!未找到引用源。 计算传热面积:错误!未找到引用源。

贫/富甘醇换热器(储罐与闪蒸罐间)数据

名称贫甘醇溶液富甘醇溶液

107/88 45/65

操作温度错误!未找到引用

源。

100

总传热系数K,错误!未找到

引用源。

热负荷Q,kW 5.88

40

平均温差错误!未找到引用

源。,错误!未找到引用源。

贫/富甘醇换热器(闪蒸罐与再生塔间)

贫/富甘醇进口与出口温度:贫甘醇进口温度193℃,出口温度为t℃;富甘醇进口温度为65℃,出口温度为149℃。贫甘醇的比热容为2.86错误!未找到引用源。,富甘醇的比热容为2.6157错误!未找到引用源。

贫/富液换热器热负荷为:错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

计算贫甘醇出口温度:

由热量平衡确定贫甘醇的出口温度,经迭代计算得:

错误!未找到引用源。)

计算对数平均温差:错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。

热负荷考虑10%的裕量,即贫/富甘醇换热器热负荷为:

错误!未找到引用源。

传热系数取值为:错误!未找到引用源。

计算传热面积:错误!未找到引用源。

贫/富甘醇换热器(闪蒸罐与再生塔间)数据

名称贫甘醇溶液富甘醇溶液

193/113 65/149

操作温度错误!未找到引用

源。

100

总传热系数K,错误!未找

到引用源。

热负荷Q,kW 24.7

平均温差错误!未找到引用

76

源。,错误!未找到引用源。

总结

此次课程设计过程中,大部分数据取自于小组成员和文献数据,其基础值需要量较多,换热器计算的部分数据较为复杂。由于我们小组努力查询计算部分基础数据无果,换热器的部分细节设计便因此省略。

参考文献:

梁平. 《天然气集输集输》. 北京,石油工业出版社2008

钱颂文. 《换热器设计手册》. 北京,化学工业出版社2002

油气集输复习题(1)

一、填空题 1、国家对商品原油的质量要求是:质量含水率、饱和蒸汽压和含盐量。 2、油井回压是集输系统的起点压力,自喷井回压应为油井油压的0.4—0.5 倍,否则集输系统工况的变化将影响油井产量的稳定。 3、多元体系的相特性不同于一元体系,其饱和蒸汽压的大小和温度与气化率有关,通常把泡点压力称为该多元混合物的真实蒸汽压。 4、油气分离的基本方式基本上可分为一次分离、连续分离和多级分离三种。 5、油气分离器按外形一般分为卧式分离器和立式分离器。 6、油气分离中起碰撞和聚结分离作用的部件称除雾器,除雾器应能除去气体中携带的粒径为10—100 微米的油雾。 7、流型模型把两相流流型划分为:分离流、分散流和间歇流或段塞流。 8、形成稳定乳状液必须具备的条件:互不相容液体、强烈搅拌和乳化剂的存在。 9、电脱水只适宜于油包水型乳状液,且进入电脱水器中的乳状液含水率要求不超过30%,否则易产生电击穿现象。 10、原油稳定的方法基本上可分为:闪蒸法和分流法两类。 11、集输系统由那些工艺环节组成:油气分离、原油净化、原油稳定、天然气净化、轻烃回收。 12、理想体系中平衡常数Ki= y i/x i=p i0/p i,它是体系压力和温度的函数。 13、某油田采用三级分离,一级分离压力为0.9Mpa(绝对),末级分离压力 为0.1MPa(绝对),各级间压力比R为 14、按管路内流动介质的相数,集输管路可分为单相、双相和多相流。 15、气液两相流的处理方法有均相流模型、分相流模型和流型模型三种模型。 16、弗莱尼根关系式在计算倾斜气液两相管流的压降时认为:由爬坡引起的高程附加压力损失与线路爬坡高度总和成正比。 17、原油和水构成得乳状液主要有两种类型:油包水型乳状液和水包

油气集输大队2014年设备管理基础常识概述

设备管理基础知识 红色的为重点学习内容,请于每季度底最后一周的星期一组织内容考试一次,大队检查设备工作时抽查岗位员工的内容。请将2014年3月5日(星期三)通知“设备管理基础知识”登记在《设备管理通知单》上。 一、设备管理基本常识 (一)设备管理方针:保养为主、维修为辅、节能为佐。 (二)设备管理目标:最终实现设备的“TPM”管理。“TPM”是Total Productive Maintenance“全员生产维护”的缩写。 (三)设备管理的总体要求:部件齐、声音正、马力足、仪表灵、资料全。 (四)“十字作业”内容:清洁、润滑、紧固、调整、防腐。 (五)设备管理中的“四懂、三会、三好”: 四懂:懂结构、懂原理、懂性能、懂用途; 三会:会操作、会保养、会排除故障。 三好:管好、用好、修好 (六)设备事故处理中的“四不放过”原则:事故原因不清不放过,事故责任者未经处理不放过,职工未受到教育不放过,没有防范措施不放过。 (七)设备维护保养的四项要求:整齐、清洁、润滑、安全 (八)设备管理中“三快、四勤、六清”: 三快:发现问题快、反映问题快、解决问题快 四勤:勤看、勤听、勤闻、勤摸 六清:设备结构原清、设备运转动态清、设备运转资料清、交接班清、环境卫生清、工具清 (九)设备管理的“两不见天、三不落地”:两不见天:油料加注不

见天、清洗过的精密机件不见天;三不落地:油料、机件、工具不落地。 (十)设备运行中“四个禁止”:禁止超压、禁止超速、禁止超温、禁止超负荷。 (十一)设备维修中的三检制:自检、互检、专检。 (十二)润滑油的作用:润滑、冷却、防腐、清洁、密封。 (十三)润滑管理“十六字”方针:专储专罐、密闭输送、油品对路、按质更换。 (十四)“三过滤、一沉淀”:油品入库过滤,油品装加油桶(壶)过滤,油品加注到设备机身过滤。油品入库进罐沉淀。 (十五)润滑五定:定人、定点、定质、定量、定时。 (十六)润滑油换油制度:按质换油(根据检测结果更换)。 (十七)冷却液的作用:冷却、防腐、防垢、防冻。 (十八)红旗设备的标准: 1.完成任务好,做到优质高产、安全、低耗; 2.技术性能好,动力达到铭牌规定要求; 3.零部件、随机工作完整齐全; 4.清洁、润滑、紧固、调整、防腐好。 5.使用维修记录齐全、准确。 二、润滑油 (一)润滑油检测方法:斑点(滤纸)、介电常数(快速分析仪)、理化分析(化验室)。通常斑点分为五级(1、2、3级为合格,4、5级通知换油),介电常数柴油机油一般超过18-19为换油,汽油机油一般超过17-18为换油。固定设备一般采用现场快速分析和理化分析。我厂主要采取的是介电常数检测方法,使用的仪器为HF-1型快速分析仪。 (二)润滑油选用标准: 1.在保证润滑的前提下,应尽量选用运动粘度小的润滑油;

油气集输研究进展

油气集输研究进展 摘要:油气集输是油田地面工程处理中重要的生产阶段,在油气开展中不可忽视的重要环节,需要我们对其进行更深层次的探讨,切实地提高油气集输处理工艺技术。本文通过大量的调研文献综述了国内外在油气集输方面的研究成果,然后分析了我国油气集输工艺所面临的挑战以及今后的研究方向,这可以为我国油气集输的发展提供一定的方向和理论基础。 关键词:油气集输油田开发采油原油天然气集输 一﹑引言 油气集输是将油田采出的原油和天然气进行输送、储存、收集和进行一系列加工处理使其达到输出标准的工艺流程。其主要包括将从采出物中分离出来的天然气输送到天然气处理厂进行净化处理处理和将原油进行脱水等处理后把合格的原油输送到油田原油库进行储备。同时,还必须将压气站和原油库里的能源物质经过再次处理后以不同的方式外输给用户。油气收集处理工艺具有很多独特的特点主要是覆盖线长、油田点多、覆盖面广的生产特性,然而正由于这些特性导致集输工艺十分复杂,容易发生易燃易爆等事故。近年来生产连的不断深入,油气集输处理工艺将面临着更加严峻的挑战,生产越来越受到大家的重视,油气集输工艺与油田企业的经济效应挂钩,可以说是直接影响到整个油田的生产运输流程,一个好的集输工艺流程必然带来良好的经济效应。所以研究油气集输工艺流程提升油气集输的效益对于我们石油事业的发展具有很重要的意义。 二﹑国内外油气集输工艺 (一)原油集输技术 在低渗透率、断块小的油田开发上,国内油田企业在油气集输方面十分注重集输系统的高效、节能的研究与应用,我国大部分的集输流程都通过简化优化工艺流程,在整个集输系统中尽量采用不加热集输技术和串联管网集输工艺,这样不仅降低了原油生产能耗也保证了集输系统的高效运行。目前我国原油集输与处理技术正向着低投资、低能耗方向发展,而且逐步向上、下游两头延伸慢慢渗透整个生产流程;上游的钻井开采与采油工程相互渗透,下游的净化处理正与炼油技术相互融合。其主要包括如下方面: 1.串联管网集输工艺。串联管网集输工艺核心是采用功图量油技术,实现管网的串联布局,改变传统的计量站模式,不仅节约了能源资源并可降低投资。 2.稠油集输工艺。稠油集输工艺主要包括六个环节:掺水、掺稀、改质降黏、

《油气集输》课程综合复习题

《油气集输》课程综合复习题 一、填空题 1、油田常用的集输流程为:油井→(1)站→(2)站→(3)站→矿场油库,这种布站方式称三级布站;若油井能量较大,可取消其中的_(4)站,此时的布站方式称为二级布站。(课件:绪论及油气集输流程) 2、一元体系的蒸汽压与体系的温度有关,二元体系的蒸汽压与(5)和(6)有关。(课本107,109;课件:油气性质和基础理论) 3、卧式油气分离器的正常液面,应按(7)确定。(课本:第四章气液分离) 4、在贝格斯-布里尔压降梯度计算公式里,管路的总压降梯度为(8)、(9)和(10)之和。(课本183,184:第三章矿场集输管路第三节油气混输管路) 5、影响原油乳状液粘度的主要因素为:(11)、(12)_、(13)、(14);其中(15)和乳状液粘度呈现较为复杂的关系;原油乳状液一般具有(16)流体的性质。(课本:第五章原油处理第一节原油乳状液) 6、自喷井、气举井的回压为工程适应期间最低油管压力的(17)倍,但不宜低于(18)(表压);抽油井回压不高于(19)(表压)。(课件绪论23页) 7、三相分离器中油气水的分离过程主要包括(20)、(21)和(22)三部分。 8、管路沿线存在起伏时,不仅激烈地影响着两相管路地流型,而且原油大量地聚积在低洼和上坡管段内,使气体的流通面积减小,流速增大,造成较大的(23)和(24)损失。(课本194) 9、原油中所含的水,通常以(25)、(26)两种形式存在于原油中。油水所形成的乳状液主要有(27)和(28)两种类型,可以用(29)、(30)、(31)、(32)方法来鉴别。(课本278,279,课件第五章第九页) 10、我国对原油稳定深度的要求是(33)和(34)。(课本333) 11、试列出原油脱水的五种方法:(25)、(26)、(27)、(28)和(29)。(课本289) 12、分馏稳定依据(30)原理进行的。(课本350) 13、闪蒸按操作压力分为(21)、(22)和_(23)三种流程。(课本338)

油气集输期末考试知识点

流动三部曲:石油在地层内向井底的流动;②石油沿井筒由井底向井口的流动;③石油在地面集输系统内的流动。 分离器的分类:功能不同,气液两相分离器和油气水三相分离器两种;按其形状不同,分卧式分离器、立式分离器、球形分离器等;按其作用:分计量分离器和生产分离器等;按其工作压力不同,又可分为真空分离器、低压分离器、中压分离器和高压分离器。液体分离分为一次分离、连续分离和多级分离三种。 天然气矿场集输管网是集输系统重要组成部分。集输管线包括采气管线、集气支线和干线。集气管网通常分为枝状、放射状、环状和成组状管网. 平衡常数通常是温度、压力和组成的函数 目前较常用混输管道流型图:贝克流型图,曼德汉流型图 分离器试压通常分强度试压和严密性试压两个阶段进行。试压介质一般用清水。天然气按压力-温度相特性:干气、湿气、凝析气、伴生气 按气体含量:世界上开采的天然气中约有30%含有H2S和CO。H2S >1%和/或CO2>2%的天然气称为酸天然气,否则称甜天然气。 PR方程是目前在油气藏烃类体系相态模拟计算使用最为普遍。 8种流型气泡流、气团流、分层流、波浪、段塞、不完全环状、环状、弥散流 根据连续性方程、动量方程和能量方程,气液两相管路处理常用的三种模型:均相流模型、分相流模型、流型模型 均相流模型用于计算气泡流和弥散流混输管道的压降与实际情况比较接近。 分相流模型与分层流、波状流和环状流的情况比较接近。 三相分离器具有将油井产物分离为油、气、水三相的功能,适用于有大量游离水的油井产物的处理。这种分离器在油田中高含水生产期的集输联合站内。 防止天然气水合物生成的方法:天然气脱水、天然气加热、降压法、天然气中注入水合物抑制剂 油气藏分为五种类型:不饱和油藏、饱和油藏、油环气藏、凝析气藏、气藏 油藏的驱动方式有:水压驱动、气压驱动、溶解气驱、重力驱动 按汽油比将油气井井流产物分:死油;黑油;挥发性原油;凝析气;湿气;干气蒸馏共有三种方式:闪蒸-平衡汽化、简单蒸馏-渐次汽化、精馏。精馏过程实质上是多次平衡汽化和冷凝的过程 天然气:气藏气、凝析气藏气和油藏伴生气。注蒸气蒸气驱动和蒸气吞吐两种方式分馏法可分为常压分馏和压力分馏。根据精馏塔的结构和回流方式的不同,分馏法又可分为提馏稳定法、精馏稳定法和全塔分馏稳定法等三种。 流程内只有集中处理站的称一级布站,有计量站和集中处理站的称二级布站,三级布站有计量站、转接站(为井流液相增压的设备)和集中处理站。 一级半布站:集中处理站之外,布置若干选井点,选井点仅设分井计量用的选井阀组,不设计量分离器和计量仪表。 影响反应速度的因素有:①酸的类型;②酸的浓度;③面容比;④酸液的流⑤地层温度;⑥地层压力。 按管路内流动介质的相数分:集输管路可分为单相、两相和多相流管路。输油管和输气管都属于单相管路。矿物集输管路中大约有70%属于两相或多相混输管路。按管路工作范围和性质分:集输管路分为油管、采气管、集油(气)管和输油/气管。常把段塞流分为三种:水动力段塞流;地形起伏诱发的段塞流;强烈段塞流。 强烈段塞流具有周期性,在一个周期内大致分为以下四个过程:①立管底部堵塞; ②立管排液;③液塞加速;④立管排气。

油气集输管线温降计算方法

油气集输管线温降计算方法 摘要:油气集输管线沿线的温降将在一定程度上受到油管向着周围地层环境散热以及沿线压降等多种因素的影响。然而沿程压降又将由于不同的流动形态而各有区别。通过考虑上述要素,提出了计算油气集输管线沿着温降数学模型,从集输管线稳态的能量微分方程为基础,综合考虑平均气舍以及其对传热的影响,从而得出了油气集输管线的温降解析表达式,为类似油气集输管线温降的计算提供了可供参考的经验。 关键词:油气集输管线温降计算方法 从油井开采到地面的原油由于包含带有溶解盐的油层水、泥砂以及天然气等杂质。在油气的开采管理过程当中,油气集输管线沿程的温降计算是其中重要的内容之一,与油气管线运行的安全性以及经济性有着密切的联系。然而由于相流动问题具有复杂性,成熟的油气混合物温降的方法依旧处于研究当中,由此在实际的工程项目中,往往通过单相油流的苏霍夫温降公式进行估算,然而往往将造成很大的误差。随着石油工业的迅速发展,油田的实际生产中需要提出一种油气集输管线沿线温降的精确计算方式,通过从能量微分方式为基础,同时与压降等经验关联式结合起来,从而得出了油气集输管线沿程温降的计算公式,同时也编制除了大型计算机程序。通过将计算的结果与AGA数据相比较,相应的精度符合要求。 一、建立数学模型 1.热力计算能量平衡方程 石油工业开采过程中的油、汽、水混合物流动而言,液相包括不相溶的油以及水两种液体,由此其属于气液多相流动。然而其流动的力学关系与气液两相流动类似,由此一般也可将其规划为气液两相流动的研究范围。若是两相之间不存在温度滑移,同时也不计算油品的径向温度梯度,由此,气液两相混合物沿着管线的能量微分方程可表达为: 上述公式中,q是与管壁方向垂直的热流量;H为混合物焓;V为混合物的平均速度;θ为管轴线与水平面的夹角;g为重力加速度。 由于H混合物焓在很大程度上依赖于其自身压力P以及温度,由此可用下列公式表示: 公式中的μJ是焦耳一汤普森系数,是由于流体没单位压力变化而引起的温度变化,CPm是混合物的定压比热。由此整合公式(1)和公式(2)可得出: 公式中的负号表达散热,T1是环境土壤温度,k是传热系数。将公式(4)代入式(3),整理可得出:

油气集输课程设计

重庆科技学院 《油气集输工程》 课程设计报告 学院:_石油与天然气工程学院__专业班级:油储12-2 学生姓名:某某某学号: 123456789 设计地点(单位)________K802______ __ ________ __ 设计题目: 某分子筛吸附脱水工艺设计 ——加热器设计计算_ 完成日期: 2015 年 6 月 25 日 指导教师评语: _______________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________ 成绩(五级记分制):______ __________ 指导教师(签字):________ _______

摘要 本次课程设计的题目是关于分子筛吸附脱水工艺中的加热器设计计算,多年来,在油气集输加热领域一直采用管式炉及水套炉。这些传统炉型固然有它的特点和优势,但这些炉型在其工作原理、结构设计及运行管理方面还存在很多的不足,导致加热炉的使用寿命减短,设备的不正常损坏,增加维修费用,并在运行时存在一定的安全隐患。本次课程设计打破传统设计加热炉选型手段,设计了以水为相变换热原理的新型真空相变加热炉,可以很好的解决传统加热炉存在的问题。文章从加热炉的基本原理入手,参照《油田加热炉》的相关理论知识,按照GB/T 21435-2008《相变加热炉》的设计手册。系统的阐述了加热炉的主要技术参数,通过对加热炉的特点分析及选型依据,介绍了真空加热炉的工作原理,着重的阐述了真空相变加热炉的设计步骤和计算过程,总结了真空相变加热炉这种新型炉型在油田集输加热系统中占有良好的前景。 关键词:加热炉真空相变原则设计技术参数

油气集输处理工艺及工艺流程

油气集输处理工艺及工艺流程 学院:延安职业技术学院 系部:石油工程系 专业:油田化学3班 姓名:王华乔 学号:52

油气集输处理工艺及工艺流程 摘要:油气集输工程要根据油田开发设计、油气物性、产品方案和自然条 件等进行设计和建设。油气集输工艺流程要求做到:①合理利用油井压力,尽量减少接转增压次数,减少能耗;②综合考虑各工艺环节的热力条件,减少重复加热次数,进行热平衡,降低燃料消耗;③流程密闭,减少油气损耗;④充分收集和利用油气资源,生产合格产品,净化原油,净化油田气、液化气、天然汽油和净化污水(符合回注油层或排放要求);⑤技术先进,经济合理,安全适用。 油气集输,作为油田生产油气整体过程中的一个环节,在整体操作过程中,有着 极其重要的作用。油气集输主要负责的任务有四个方面:(1)将开采出来的石 油气、液混合物传输到处理站,将油气进行分离以及脱水,使原油达到国家要求 标准;(2)将合格的原油通过管道输送到原油储存库进行储存;(3)将分离出 来的天然气输送到再加工车间,进行进一步的脱水,脱酸,脱氢等处理;(4) 分别把经过处理,可以使用的原油和天然气输送给客户。由于油气集输涉及到整 个油田的各户钻井,因此相较于其它环节,油气集输铺设范围广,注意部位多等 诸多相关难题,因此,一个油田油气集输环节技术水平的高低,可能会直接波及 到整个油田的整体开发水平和能力。下面笔者对油气集输进行相关介绍,希望对 读者有所帮助。 一、油气收集包括集输管网设置、油井产物计量、气液分离、接转增压和油罐烃蒸气回收等,全过程密闭进行。 1、集输管网用钢管、管件和阀件连接油井井口至各种集输油气站的站外 管网系统(图1)。管线一般敷设在地下,并经防腐蚀处理。 油田油气集输集输管网系统的布局须根据油田面积和形状,油田地面的地形和地物,油井的产品和产能等条件。一般面积大的油田,可分片建立若干个既独立而又有联系的系统;面积小的油田,建立一个系统。系统内从各油井井口到计量站为出油管线;从若干座计量站到接转站为集油管线。在这两种管线中,油、气、水三相介质在同一管线内混相输送。在接转站,气、液经分离后,油水混合物密闭地泵送到原油脱水站,或集中处理站。脱水原油继续输送到矿场油库或外输站。从接转站经原油脱水站(或集中处理站)到矿场油库(或外输站)的原油输送管线为输油管线。利用接转站上分离缓冲罐的压力,把油田气输送到集中处理站或压气

油气集输

《油气集输》综合复习资料 第一章绪论 1、国家对商品原油的质量是如何要求的? 2、规范规定的原油质量标准为: ①60℃时原油的饱和蒸汽压≤1大气压(绝); ②优质原油含水≤0.5%(质量),合格原油含水≤1.0%(质量); ③含盐≤50g/m3。 以上三项质量指标是油气集输系统设计的控制标准,请具体说明在集输系统中应该采取何种工艺措施达到以上标准。 3、集输系统由那些工艺环节组成? 4、油田产品有哪些,其主要指标是什么? 5、简述油气集输流程的定义,并说明其包含的工艺环节。 6、简述油气集输的研究对象。 7、简述油气集输在油田建设中的地位。 8、《油气集输设计规范》中对自喷井、气举井的回压是如何规定的,为什么? 9、油田上三脱三回收的内容是什么? 10、油井生产含水原油时,若欲保持原油产量,对集输系统的建设规模有何影响,试用公式表示。 11、若把高产自喷井与低产自喷井用一根集油管串接起来,对高产和低产自喷井的产量有何影响?若把高产抽油井与低产抽油井用一根集油管串接起来,对各井产量又有何影响。 12、画简图说明小站流程的特点。 13、请试述我国油气集输站外管网有几种主要的形式?它们与各类生产设施之间是怎样的隶属关系? 14、何为井口回压?在集输系统的设计中提高或减小井口回压会产生怎样的影响? 15、请简述油气集输的工作内容,画图说明油气集输的工作过程,并说明在一般情况下油井计

量、油气分离和原油脱水等作业在哪种生产设施上进行。 16、油气在油层及井筒中的流动工况对石油生产是重要的,地面集输系统应能够反应油气在油层及井筒中的流动工况,试问在集输系统应考虑哪些参数测量以反映油层和井筒中的流动工况。 17、已知: ①A油气田某区块产井流气油比为100~200Nm3/Ton,综合含水20%,属自喷井采油,油压约为2~3MPa; ②B油气田某区块产井流气油比为10~50Nm3/Ton,综合含水70~80%,属抽油井采油。 根据油气田产品质量标准要求,试分别设计合理的地面工艺处理流程(以方框流程或示意流程图表示)。 18、油气田气油比小、含水高、集输压力低;气田气油比大、集输压力高。请根据所学知识组织油气田、气田集输工艺,辅以工艺流程图说明主要的工艺环节。 19、油田生产的特点既是连续又是不均衡的,试举例说明。 20、讨论油(气)井出油(气)管线流体流量随油(气)井生产时间的变化情况。 21、讨论计量站集油流程与多井串联集油流程的优缺点。为什么多井串联集油流程不便于集油系统的调整和改造? 22、把一级半集油流程的选井点设在油井附近和设在集中处理站附近有何区别? 23、指出下图中,哪些为计量站集油流程。

油田油气集输与处理工艺技术

油田油气集输与处理工艺技术 发表时间:2019-08-13T09:12:28.407Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:陈辉 [导读] 通过不断对油田油气技术工艺进行研究发展,可以更好地确保所开采出来油气质量。 中国石油新疆油田分公司新港公司新疆克拉玛依 834000 摘要:当前阶段,我国油田事业飞速发展,在对油田进行开采过程中,不断进行油田油气技术可以很好地将油田企业的经济效益提升上去,确保企业可以持续发展。通过不断对油田油气技术工艺进行研究发展,可以更好地确保所开采出来油气质量。 关键词:油田油气;集输;处理工艺 1油气集输技术分析 1.1原油脱水技术 原油的脱水技术在油气集输工艺技术中尤为重要,可以说是最为关键的一个环节。原油脱水技术繁琐复杂,一般由两大部分组成。第一部分是使用大罐沉降技术将游离水脱除,第二部分是利用平挂电极与竖挂电极交直流复合电脱水技术对其进行处理。在大罐中由于油水的密度不同,互相不会融合,利用重力和浮力双重作用使得油水分离,在分离之后收油装置会收集分离沉降后的原油。再利用平挂电极与竖挂电极之间的复合电极形成高压电磁场,水珠在高压下不断变形,同时在电场力的作用下快速的实现聚结,再次有效沉降。对于不同种类的油来说要适当变通处理方法。稠油的油水密度相差较小且粘度较大,用传统的脱水技术耗资较大,效果也不尽如人意,因此在利用多次大罐沉降技术之后可以通过高温加热的方法提升温度,加快沉降的速度以此来有效提高稠油的分离效果。 1.2原油集输技术 当前阶段,我国更多的是对低渗透以及小断块油田进行开发,通过对原油集输技术进行研究,可以很好地降低原油开采过程中原油的损耗。在进行原油集输过程中,我国目前所采用的技术就是对相应的运输流程进行简化,具体就是通过将管网进行串联,以将原油的运输效率进行提升,并且降低原油在运输过程中所出现的损耗。此外,在集输上,对采油企业以及原油加工企业采取并行化处理的方式,目的就是为了将两者进行有效融合,使得原油的生产、加工和销售呈现出一体化状态,从而可以更好地保证原油生产企业的经济效益。关于稠油集输技术方面,将稠油原油六道加工技术工艺进行有效的融合,从而可以对传统稠油加工技术进行改善,在输送过程中采取集输化方式,避免稠油在运输过程中出现的高损耗现象,确保稠油的运输效率以及运输质量。当前我国在对高含水原油集输工艺进行改善的过程中,所采取的方式就是对其进行预处理,在对高含水量原油进行处理过程中,通过对三相分离器进行应用可以很好地对原油和水分进行分离,真正将原油的质量提升上去。但是需要特别注意的是,目前所采用的工艺还很难将原油当中的大部分水分去掉,只能去掉一部分水分,并且同国外高含水量原油预分离技术还是存在比较大的差距。 1.3油气水多相混输技术 由于油气集输路线较长,采取混合集输的技术能够使集输效果更明显,该技术现发展迅速,应用广泛,效果良好,是目前使用最多的一种新型技术。油气水多相混输技术是将两种技术相结合,同时发挥其优势,弥补各自的不足。不仅优化了运输技术、提高了运输效果,也减少了经济成本的投入,有效节省了人力物力,避免了资源的浪费。在此基础上为了更好地发展油气水多相混输技术,还应当不断深入研究电热技术,多次检验混合输技术的效果,更好的为石油事业做出贡献。相比于其他国家的成果我们应当继续努力,不断进步。 2油气集输处理工艺 油田产物是油气水三相的混合物,经过油气水的初步分离,降低了混合物的含水率,之后,对原油和水进行彻底的分离,将原油中的游离水和乳化水分离除去。分离获得的天然气经过除油净化处理,计量后用于加热炉作为燃料进行燃烧,剩余的天然气通过压缩机系统输送给天然气处理场所,实施进一步的净化处理,获得的商品天然气外输。分离出来的含油污水经过深度污水处理,除去其中的油和悬浮颗粒,使其达到注入水的水质标准后,经过注水泵加压,输送至注水干线,经过配水间进入注水井,达到水驱的开发效率。油气水三相分离的工艺技术措施,主要依靠油气水的密度差异,利用重力沉降分离的原理,获得油气水三相的初步分离结果。为了提高原油破乳脱水的效果,应加强对破乳剂的研制,选择高效的原油破乳剂,通过管道的热化学脱水和电化学脱水技术措施,将原油中的乳化水脱除,促使外输原油的含水达到标准的规定。对含油污水的处理工艺进行优化,设计含油污水的除油技术措施,通过气浮选等技术,将含油污水中的浮油分离出来,经过收油处理,使其作为油田产物的一部分,作为油田产量的补充。而含油污水中的悬浮颗粒,通过过滤设备的作用,选择最佳的过滤材料,保证悬浮颗粒的含量达标,对含油污水处理后的水质进行化验分析,达到水质标准后,方可注入到油层。 3油气集输储运工艺设计要点 3.1 站外油气集输储运工程设计重点 站外油气集输储运工程设计要选择适合的模式,例如单井集油模式,这种模式下,要做好单井计量方法选择,科学布置阀组间,选择适合的集输管材。其次,要做好工艺计算。工艺计算包括热力计算、水力计算、强度计算,以计算结果为参考实施标准化设计。做好地面工程建设规模和工艺流程的优化和简化,将机械技术、电气技术、信息技术进行有机结合,根据目标进行配置功能,进而实现中小型站场或大型站场中多个生产单元同时运行的目的。 3.2站内油气集输设计重点 油气处理主要包括油气分离与脱水等环节,石油企业要结合油品性质,采取相应的油气分离技术与脱水技术,优化工艺流程,本着“大型模块化、小型一体化”的原则建站,将传统油田地面建设转变为“搭积木”式的快速建设,建设周期短,成本低,安全可靠。对于油气分离可以建立一体化集成装置,原油通过来液阀组进行收集和计量,进入缓冲罐在通过增压泵加压进入一级分离器,油气水分离后原油进入储油罐,天然气进入加热原油,再次进入二级分离器,分离器要配置加药口,分离后还要科学处理污水。 3.3 外输工艺设计 油气集输储运过程中原油外输工程设计占据重要的地位,要科学设定建设规模,选择适合的管材,优化外输管线设计。外输管线的设计首先要确定参数,包括水力计算、热力计算和强度计算,科学计算出外输管线的外径,合理设置中间站。外输管线线路设计要注意走向,铺设方式也要选择最适合的,管线防腐蚀维护也要注意,科学设置热力补偿区,确定固定墩位置。输油管道要设置清管设备,设置清

油气集输知识点复习

1、露点 最高输送压力下天然气的露点应低于输气管埋深处最低环境温度5℃。 2、硫化氢含量:不大于20mg/m3。 3、C5+含量:不大于10g/m3。 4、有机硫含量:不大于250mg/m3 1、组成要求 C1+C2含量:不大于3%(分子百分数); C5+含量:不大于2%(分子百分数); 2、饱和蒸汽压要求 38℃时的饱和蒸汽压不大于15个大气压(绝对); -10℃时的饱和蒸汽压大于3个大气压(绝对); 3、体积含水量要求 不大于0.5%; 油田生产的特点是连续的、又是不均衡的,主要原因在于: a.油井数量增加,含水量上升,产液量增加; b.自喷井间歇自喷或改抽; c.个别抽油井改为注水井; d.生产层系调整,油品物性发生变化。 可见,一元体系的相特性主要有以下特点: ?纯烃的饱和蒸气压仅仅是温度的单值函数,压力愈高,其饱和蒸气压愈大 ?纯烃气体温度愈高,愈不容易液化 ?临界压力和临界温度是气夜两相共存的最高压力和最高温度 可见,二元体系的相特性主要有以下特点: ?由P-T 图可以看出,相特性与二元体系的组成有关,重组分越多,特性向右偏移?饱和蒸气压不再是温度的单值函数,在某一温度下,气液处于平衡状态时的压力有一个范围,其大小和汽化率有关,汽化率愈小,饱和蒸气压愈大?二元体系的临界温度在构成二元体系的组分临界温度之间,临界压力多数情况下高于纯组分的临界压力 ?临界冷凝温度、临界冷凝压力是气液两相能平衡共存的最高温度和最高压力,在二元体系中临界温度和临界压力不再是气液能平衡共存的最高温度和最高压力?二元体系内,温度高于轻组分临界温度时,仍能使轻组分部分或全部液化 ?临界点附近存在反常区,有反常冷凝和反常汽化现象 强列断塞流的抑制 ?设计 ?减小立管直径 ?增加附加设备 ?立管底部注气 ?采用海底气液分离器或海底液塞捕集器 ?在海底或平台利用多相泵增压 ?立管顶部节流 多级分离与一级分离的比较 ◆多级分离所得的储罐原油收率高 ◆多级分离所得的原油密度小 ◆原油组成合理,蒸汽压低,蒸发损耗少,效果好

油气集输

教学内容 一、课程在本专业的定位与课程目标 我校油气储运专业是国家重点学科,四川省特色专业。具有本科、硕士、博士学位授予权。 从1998年以来,我校油气储运专业在全国绝大多数省市均按重点批次招生;历年来,本专业毕业生供不应求,就业率均在98%以上。 本课程是我校油气储运工程专业的四大主干专业课之一,在全国同类专业的人才培养计划中也属于主干专业课程。 在国家“西部大开发”的战略布署下,随着西气东输工程的顺利实施,跨国油气管道紧锣密鼓的建设,“陕京输气复线工程、川气出川、海气登陆”等一系列重大工程的规划、建设,全国天然气主干线的联网,开创了我国天然气工业的新局面,迫切需要大批思想素质高、知识面宽、适应能力强、具有开拓创新能力的高素质技术人才。 依据本专业面向21世纪高级专业技术人才培养和整体课程体系改革的要求,课程建设必须体现:以提高学生综合业务素质为出发点,拓宽专业面,加强专业基础理论,紧跟科学发展新技术,体现储运大工程的思想,注重创新思维,突出储运规划、设计、施工、管理、科技开发规律、通用性技术的学习,强调现代设计理论和方法的应用,加强计算机辅助工艺设计的学习,强化提高创新设计能力的训练。按照科学性、创新性、实践性、层次性的标准,构建能力型综合素质教育的新体系,将油气集输理论与工程应用、工程优化设计、计算机应用技术等多学科有机地融入整个课程体系和教学内容之中,体现当今《油气集输》教育的发展趋势和先进水平。 课程的系统目标是面向高等教育新形势、拓宽基础和视野、培养能力和素质、促进教育现代化,具体目标是使学生掌握油气集输的基本理论、方法、系统工程的思维方法,培养学生综合运用所学知识去发现问题、分析问题和解决问题的能力。 二、知识模块顺序及对应的学时 知识模块按体现教改教研最新成果和能力型素质教育课程新体系而展开。该体系由基础知识模块、实践环节模块组成,各知识模块及其对应学时为: 一、基础知识模块 1、绪论(1学时)

油气集输油气集输远程教育总复习答案

《油气集输》课程综合复习资料 一、填空题: 1、国家对商品原油的质量要求是:质量含水率、饱和蒸汽压和含盐量。 2、多元体系的相特性不同于一元体系,其饱和蒸汽压的大小和_温度_与_气化率_有关,通常把泡点压力称为该多元混合物的_真实蒸汽压_。 3、油气分离中起_碰撞_和_聚结_分离作用的部件称除雾器,除雾器应能除去气体中携带的粒径为_10-100_微米的油雾。 4、气液两相流的处理方法有均相流模型、分相流模型和流型模型三种模型。 5、试列出原油脱水的任意三种方法:化学破乳剂脱水、重力沉降脱水、加热脱水。 6、油气分离器按实现分离主要利用的能量分为重力式、离心式和混合式。 7、三相分离器中油气水的分离过程主要包括将混合物初步分成气液两相、分离出水和油和经除雾分离出气体三部分。 8、影响原油乳状液粘度的主要因素为:外相粘度,内相体积浓度(含水率),乳化剂及界面膜性质,内相颗粒板面带电强弱。 9、雷特蒸汽压测定器上下两部分的容积比为4:1。 10.试列出原油脱水的五种方法:化学脱乳剂脱水、重力沉降脱水、加热脱水、利用离心力脱水和机械脱水。 二、判断题: 1、油气水三相分离器的气-油界面是由分离器的气体出口压力调节阀控制的。(X) 2、双电场脱水是在电脱水器含水量较低的中下部建立直流电场,在含水量较高的中上部建立交流电场。(X ) 3、测定蒸汽压时,雷特蒸汽压测定器的空气室中的气体包括油气、空气和水蒸气。(√) 4、雷特蒸汽压测定器上下两部分的容积比为1:4。(X) 5、多元体系的相特性与一元体系的相特性一样,其饱和蒸汽压的大小只和温度有关。(X) 6、油田生产中,通常选择的分离方式是连续分离。(X) 7、破乳是原油脱水中的关键环节,目前破乳只能依靠化学方法实现。(X) 8、原油稳定过程中应控制C6的拔出量不超过稳定前原油中C6总含量的5%。(X) 9、井排来油在二相分离器中的停留时间比在三相分离器中的停留时间长。(X) 10、在两相混输管路计算中引入折算系数的目的是把求两相管路的摩擦压降问题转化为求折算系数的问题。(√) 11、多级分离稳定可以使原油得到完全的稳定。(X) 三、选择题: 1. 油田生产中,通常选择的分离方式是(C) A.一次分离B.二级分离C.多级分离 D.连续分离

油气集输工艺分析优选稿

油气集输工艺分析集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

油气集输工艺分析摘要:在我国石油事业的建设中,油气集输是非常重要的一项工作,其主要将我们日常油田开采工作中所采集的石油以及天然气等资源进行一系列的加工、收集。在本文中,将就我国的油气集输工艺技术进行一定的分析与探讨。 Abstract:IntheconstructionofChina'soilindustry,oilandgasgatheringandtransportationisaveryimportantjob.Itrefers toaseriesofprocessingandgatheringworkofoilandgasresourcescollec tedbydailyoilexplorationwork.Thisarticleanalyzesanddiscussesthe oilandgasgatheringandtransportationtechnologyinChina. 关键词:油气集输;工艺;技术 Keywords:oilandgasgatheringandtransportation;process;technology 0引言

近年来,我国的油田事业得到了较大程度的发展,而油气集输则是其中非常关键的一项工作。对于油气集输来说,其所具有的特点同我们日常石油开采过程中的勘探、钻井以及采油等一系列工艺存在较大的不同,其面线广、油田点多,且我们在对其进行生产时还会不同程度地存在着易燃易爆以及高温高压等隐患,无论是工艺流程还是生产作业都存在一定的难度。对此,就需要我们在实际油气开采的过程中能够对油气的集输工作引起充分的重视,并努力提升油田的油气集输水平。 1我国目前油气集输行业的现状 1.1原油脱水技术 在油气集输这项工作中,其中最为关键、也是最为重要的一个环节就是对于原油的脱水技术。在我们对原油脱水过渡层进行处理时,不但具有非常繁杂的流程,而且还必须使我们能够具有良好的处理效率,进而获得更好的处理效果。在其它国家,目前对其处理的方式主要有将原油首先进行排除之后再对其进行处理,虽然我国也使用了这种处理方式,但是由于我国无论是技术上还是经验上对于该项技术的应用都存在一定的不足,在对其实际处理时对于过渡层的处理效果不是非常令人满意。同时,我国在原油脱水方面所使用的另一种方式就是借助游离水脱除器的应用,虽然其能够在一定程度上起到原油脱水的效果,但是其也由于不能够对高含水油进行充分的利用,以及自身结构方面的问题而使我们能

油气集输工艺分析通用版

解决方案编号:YTO-FS-PD708 油气集输工艺分析通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

编写人:xxxxx 审核人:xxxxx 油气集输工艺分析通用版 使用提示:本解决方案文件可用于已经体现出的,或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等,所提出的一个解决整体问题的方案(建议书、计划表),同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 摘要:在我国石油事业的建设中,油气集输是非常重要的一项工作,其主要将我们日常油田开采工作中所采集的石油以及天然气等资源进行一系列的加工、收集。在本文中,将就我国的油气集输工艺技术进行一定的分析与探讨。 Abstract:In the construction of China's oil industry,oil and gas gathering and transportation is a very important job. It refers to a series of processing and gathering work of oil and gas resources collected by daily oil exploration work. This article analyzes and discusses the oil and gas gathering and transportation technology in China. 关键词:油气集输;工艺;技术 Key words:oil and gas gathering and transportation;process;technology 0 引言

油气集输知识总结

绪论 1、油田集输系统的功能:将分散在油田各处的油井产物加以收集;分离成原油、伴生天然气和采出水;进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品(原油、天然气、液化天然气和天然汽油)以及这些商品的储存和外输;同时油气集输系统还为油藏工程提供分析油藏动态的基础信息,使油藏工作者能加深对油藏的认识。 2、油气集输的流程和分类: a从油井到集中处理站的流程称集油流程;从集中处理站到矿场油库的流程称输油流程。 b国内外的集油流程大体为三大类:产量特高的油井、计量站集油流程、多井串联集油流程。 c我国石油界常按流程中最具特色的部分命名集油流程,具体有: 按集油加热方式分为:不加热集油流程、井场加热流程、热水伴热流程、蒸气伴热流程、掺热水集油流程、掺热油集油流程、掺蒸气集油流程。 按集油管网的形态分为:树枝状集油流程、辐射状集油流程、环状集油流程、多井串联集油流程。 按集油系统的布站级数:流程内只有集中处理站的称为一级布站;有计量站和集中处理站的称为二级布站;三级布站有计量站、转接站、集中处理站。 按流程的密闭性分为:开式集油流程和密闭集油流程。 3、气田集气系统与油田集输系统不同的是:a气藏压力一般较高;b从气藏至用户,气体处在同一高压、密闭的水力系统内,集气、加工、净化、输气、用气等环节间有着密不可分的相互联系;c集气系统内会形成固态水合物堵塞管线和设备,因此防止水合物形成是集气系统的重要工作;d 气田气与油田伴生气组成不同。 第二章 1、平衡常数K:它表示在一定条件下,气液两相平衡时,物系中组分i在气相与液相中浓度之比。平衡常数K可作为组分挥发性强弱的衡量标准。K i=y i/x i 2、蒸馏:使多组分混合物原料发生部分汽化或部分冷凝的相变,气相内浓集了原料中的易挥发组分,而液相内浓集了原料中的难挥发组分,使原料按挥发度不同实施一定程度的分离,这一工艺称蒸馏。 蒸馏共有三种方式:闪蒸、简单蒸馏、精馏。 3、闪蒸:原料以某种方式被加热和或减压至部分汽化,进入容器空间内,在一定压力、温度下,气液两相迅即分离,得到气液相产物,称为闪蒸。 4、精馏:精馏是使液体混合物依据各组分挥发度不同而达到较完善分离,产品收率较高的一种蒸馏操作。 5、气液相平衡状态:在一定温度、压力条件下,组成一定的物系,当气液两相接触时,相间将发生物质交换,直至各相的性质(如温度、压力和气、液相组成等)不再变化为止。达到这种状态时,称该物系处于气液相平衡状态。 6、原油的分类: a按组成分类:烷烃>75%为石蜡基,环烷烃>75%为环烷基,芳香烃>50%为芳香基,沥青质>50%为沥青基。b按气油比分类可将油气井井流分为:死油、黑油、挥发性原油、凝析气、湿气、干气。 c按硫含量分类:把硫含量高的原油称为酸性原油。 d按收缩性分类:低收缩原油、高收缩原油。 e按相对密度和粘度分类:普通原油、重质原油、特重质原油、天然沥青。f我国原油分类,按关键馏分分类:以常压沸点250-275℃和395-425℃两个关键馏分油的密度来划分原油级别。 7、天然气的分类:天然气包括:气藏气、凝析气藏气、油藏伴生气。 a按相特性分类:干气、湿气、凝析气、伴生气。 b按酸气含量分类:H2S>1%或CO2>2%的天然气称为酸性天然气,否则称为“甜”性天然气。 c按液烃含量分类:贫气、富气、极富气。第三章 1、混输管路:用一条管路输送一口 或多口油气井所产产物的管路,只要 管路内存在气液两相,都称为油气混 输管路。 2、流动密度:单位时间内流过管截 面的两相混合物的质量和体积之比。 意义:流动密度常用来计算气液混合 物沿管路流动时的摩阻损失。 3、真实密度:在ΔL长度管段内气液 混合物质量与其体积之比。意义:真 实密度用于计算由于管路高程变化 引起的附加压力损失。 4、按管路工作的范围和性质,集输 管路可分为:出油管,采气管,集油、 集气管,输油、输气管。 5、折算系数:在气液两相混输管路 摩擦压降的计算中,常使用折算系数 把两相流动的压降梯度与单相流动 的压降梯度相关联。 6、Alves将两相流的流型分为:气泡 流、气团流、分层流、波浪流、段塞 流、环状流、弥散流。 Taitel和Dukler根据气液界面的结 构特征和管壁压力波动的功率频谱 密度记录图的特征,将气液两相流动 分成三种基本流型:分离流、间歇流、 分散流。 7、测定流型的方法大致分为三类:a 目测法,包括肉眼观察、高速摄影; b测定某一参数的波动量并与流型建 立某种联系,例如测量压力波动、探 针与管壁间导电率波动、x射线被管 内流体吸收量的波动等;c由辐射射 线的吸收量确定气液混合物的密度 和流型,如x射线照相、多束γ射线 密度计等。 8、与气液单相管路相比,油气或油 气水多相流管路计算特点:a流型变 化多;b存在相同能量消耗;c存在 相间传质;d流动不稳定;e非牛顿 流体和水合物,在油田的多相流管路 内,油水混合物为非牛顿流体,其表 观粘度随剪切历史和剪切强度而变。 在气田的多相流管路内,在高压、低 温条件下管路内可能形成固态水合 物。 9、段塞流可分为三类:水动力段塞 流、地形起伏诱发段塞流、强烈段塞 流。 10、强烈段塞流一个周期内的四个过 程:立管底部堵塞、立管排液、液塞 加速、立管排气(看书P201,有可 能展开考简答题)。 强烈段塞流的抑制:强烈段塞流的抑 制就是破坏其形成的条件,即破坏出 油管的气液分层流动并防止立管底 部被液体堵塞。其方法较多,基本上 从设计和增加附加设备两方面解决。 例如:a减小立管直径,增加出油管 压力和立管内的气液流速;b立管底 部注气,减小立管内气液混合物柱的 静压,使气体带液能力增强;c采用 海底气液分离器或海底液塞捕集器; d在海底或平台利用多相泵增压;e 立管顶部节流。 11、清管的目的:a定期清管是提高 管路输送效率的有效措施b在管路竣 工阶段,可清除管内杂质c可为管路 内壁涂敷树脂类防腐层d对湿天然气 管路,投产前需用清管器和干燥剂对 管路进行干燥,防止残留水与天然气 生成水合物。 12、管路干燥的方法:a用液氨干燥 管路;b用露点-60℃的、极干燥的空 气推动清管器;c用甲醇吸收管内水 分。 13、多相泵的优点:a减少边缘井井 口回压,增加油井产量,延长油井寿 命;b对于产量和储量不大的边缘油 田,能降低生产成本,使边缘油田得 以经济开采;c与常规流程相比,采 用多相泵的占地面积小、生产流程简 单、流程的密闭性好。 14、对多相泵的要求:a能适应气液 体积流量和气液比大幅变化的能力; b有较强的抗磨、抗蚀能力;c能适 应不同环境的要求。 第四章 1、分离器按功能可分为:油气两相 分离器、油气水三相分离器、计量分 离器、生产分离器;从高气液比流体 中分离出夹带油滴的涤气器;用于分 离从高压降为低压时,液体及其释放 气体的闪蒸罐;用于高气液比管线分 离气体和游离液体的分液器等。 2、立式、卧式分离器优缺点比较:a 在立式分离器重力沉降和集液区内, 分散相运动方向与连续相运动方向 相反,而在卧式分离器内,两者相互 垂直。显然,卧式分离器的气液机械 分离性能优于立式;b在卧式分离器 内,气液界面面积大,有利于分离器 内气液达到相平衡,即在相同气液处 理量下,卧式分离器尺寸较小,制造 成本较低;c卧式分离器有较大的集 液区体积,适合处理发泡原油和伴生 气的分离以及油气水三相分离;d来 液流量变化时,卧式分离器的液位变 化较小,缓冲能力较强,能向下游设 备提供较稳定的流量;e卧式分离器 还有易于安装、检查、保养,易于制 成橇装装置等优点;f立式分离器适 合于处理含固态杂质较多的油气混 合物,可以在底部设置排污口定期排 污;g立式分离器占地面积小,这对 海洋采油、采气至关重要;h立式分 离器液位控制灵敏;i对于普通油气 分离,特别是可能存在乳状液、泡沫 或用于高气油比油气混合物时,卧式 分离器较经济;在气油比很高和气体 流量较小时(如涤气器),常采用立 式分离器。 3、立式分离器中,油滴能沉降的必 要条件:油滴的沉降速度v d必须等于 或大于气体在流通截面上的平均流 速v g,即v d≥v g。 在卧式分离器中,油滴能沉降至集液 区的必要条件:油滴沉降至气液界面 所需的时间应小于或等于油滴随气 体流过重力沉降区所需时间。 4、分离器基本组成:入口分流器, 重力沉降区,集液区,捕雾器,压力、 液位控制,安全防护部件。 5、对分离器的质量要求:原油脱气 程度、天然气通过分离器后的质量增 加百分数、气体带液率k o 、液体带气 率k g、气体和原油在分离器内必需的 停留时间、气体的允许流速。 6、经重力沉降后,气体内所携带的 油滴粒径应小于150~500μm,常用捕 雾器以碰撞和聚结原理从气流中分 离这种小油滴,捕雾器中分出的液珠 直径应小于100μm。捕雾器可分为: 折板式捕雾器、丝网式捕雾器、填料 式捕雾器、离心式捕雾器。 7、发泡原油:有些原油所含气泡上 升至油气界面后并不立即破裂,在气 泡消失前有一段寿命,使许多气泡聚 集在油面上形成泡沫层,泡沫层的体 积甚至可占分离器容积的一半,具有 这种性质的原油称发泡原油。 原油发泡危害:a液位控制困难;b 减小了重力沉降和集液区的有效体 积,使油气分离工况恶化;c气体中 带油量和原油中带气量增多。 原因:由于原油内存在许多天然表面 活性剂,如胶质、沥青质、蜡、微小 固体杂质等,分散在原油内的这些天 然表面活性剂会浓集于原油表层内, 降低了原油的表面能,因而气泡不易 破裂、形成较稳定的泡沫层。 抑制措施:a降低分离器上游油气混 合物的流速,以降低油气流动中所受 的剪切力;b分离器采用的入口分流 器应能避免流体发生剧烈湍流,减小 入口分离器压降避免析出较多的溶 解气;c增大分离器集液区体积,使 原油在分离器内有足够的停留时间 使泡沫破灭;d使用消泡剂;e提高 油气混合物分离温度。 8、分离器内部构件:入口分流器(功 能:a减小流体动量,有效地进行气 液初步分离;b尽量使分出的气液在 各自的流道内分布均匀;c防止分出 液体的破碎和液体的再携带)、防涡 器(防止漩涡产生)、防波板(阻止 液面波浪的传播)、消泡板(使气泡 聚结、破灭)。分离器各种内部构件 作用:强化油气平衡分离和机械分离 作用,减小分离器外形尺寸。 9、分离方式:一级分离、连续分离、 多级分离。 一次分离:一次分离是指混合物的气 液两相在保持接触条件下逐渐降低 压力,最后流入常压储罐,在罐内实 行气液分离。 连续分离:随油气混合物在管路内压 力的降低,不断的将析出的平衡气排 出,直至压力降为常压,平衡气亦最 终排除干净,剩下的液相进入储罐。 多级分离:指油气两相保持接触条件 下,压力降至某一数值时,把压降过 程中析出的气体排出;脱除气体的原 油继续沿管路流动,压力降到另一较 低值时,把该段降压过程中从油中析 出的气体排出,如此反复,直至系统 的压力降为常压,产品进入储罐为 止。每排一次气,作为一级;排几次 气,称为几级分离。 多级分离的优点:a多级分离所得的 储罐原油收率高,密度小,组成合理; b多级分离所得储罐原油中C1含量 少,蒸汽压低,蒸发损失少;c多级 分离所得天然气数量少,重组分在气 体中的比例少;d多级分离能充分利 用地层能量、减少输气成本。 10、液体再携带是气液分离的逆过 程,即已得到分离的液体再次被气体 卷起成油雾,随气体流出分离器。 非发泡原油在分离器内停留时间为 1-3min,发泡原油5-20min。 11、★用分子运动学理论来解释多级 分离为什么会获得较多的液体量,而 且液体相组合较合理? 在一定温度、压力条件下,本来应处 于液态的分子量较大的烃类,在多元 物系中所以能有分子进入气相,以及 在纯态时呈气态的烃类在多元物系 中所以能部分存在于液相中,其原因 是:在多元物系中,运动速度较高的 轻组分分子在运动过程中,与速度低 的重组分分子相撞击,使前者失去原 本可以使其进入气相的能量,而后者 获得能量进入气相,这种现象称为携 带作用。平衡物系压力较高时,分子 间距小、分子间引力大,分子需具备 较大能量才能进入气相。能量低的重 组分分子进入气相更困难,所以平衡 物系内气相数量较少,重组分在气相 中的浓度也较低。气体排出愈及时, 以后携带蒸发的机率愈少。由此可以 得出如下结论:连续分离所得的液体 量最多,一次平衡分离所得的液量最 少,多级分离居中。 第五章 1、原油处理是指对原油脱水、脱盐、 脱除泥砂等机械杂质。 2、原油处理的目的:a满足对商品原 油水含量、盐含量的行业或国家标 准;b商品原油交易时要扣除原油水 含量,原油密度则按含水原油密度 计;c从井口到矿场油库,原油在收 集、矿场加工、储存过程中,不时需 要加热升温,原油含水增大了燃料消 耗,占用了部分集油、加热、加工资 源,增加了原油生产成本;d原油含 水增加了原油粘度和管输费用;e原 油内的含盐水常引起金属管路和运 输设备的结垢与腐蚀,泥砂等固体杂 质使泵、管路和其他设备产生激烈的 机械磨损,降低管路和设备的使用寿 命;f影响炼制工作的正常进行。 3、原油中水存在的形式:原油中所 含的水分,有的在常温下用静止沉降 法短时间内就能从油中分离出来,这 类水称为游离水;有的则很难用沉降 法从油中分离出来,这类水称为乳化 水,它与原油的混合物称为油水乳状 液,或原油乳状液。 4、形成乳状液的三个条件:a系统中 必须存在两种以上互不相溶(或微量 相溶)的液体;b有强烈的搅动,使 一种液体破碎成微小的液滴分散于 另一种液体中;c要有乳化剂的存在, 使分散的微小液滴能稳定地存在于 另一种液体中。 5、形成乳状液的因素:a原油中含水 并有足够数量的天然乳化剂是生成 原油乳状液的内在因素b在石油生产 中还常使用缓蚀剂、杀菌剂、润湿剂 和强化采油的各种化学剂等都是促 使生成乳状液的乳化剂;c各种强化 采油方法都会促使生成稳定的原油 乳状液,如油层压裂、酸化、修井等 过程中使用的化学剂常产生特别稳 定的乳状液;d井筒和地面集输系统 内的压力骤降、伴生气析出、泵对油 水增压、清管、油气混输等都会强烈 搅拌油和水,促使乳状液的形成和稳 定。 6、乳状液预防的方法:a尽量减少对 油水混合物的剪切和搅拌;b尽早脱 水。 7、乳状液稳定性是指乳状液抗油水 分层的能力。 试述影响原油乳状液稳定性的因素 (任选5个)? a分散相粒径。分散相粒径愈小,愈 均匀,乳状液愈稳定;b外相原油粘 度。在同样剪切条件下,外相原油粘

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