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文檔簡介
1、l 統(tǒng)一平面布局l 統(tǒng)一工藝流程l 統(tǒng)一設(shè)備材料l 統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)l 統(tǒng)一安裝尺寸l 平面布局標(biāo)準(zhǔn)化l 工藝流程通用化l 工藝設(shè)備定型化l 設(shè)備材料國產(chǎn)化l 安裝預(yù)配模塊化l 三維視圖可視化l 設(shè)計規(guī)模系列化l 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化l 安全設(shè)計人性化l 生產(chǎn)管理數(shù)字化 全面借鑒蘇里格氣田”五統(tǒng)一”的成功做法1、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化油油 田田 集集 輸輸四化建設(shè)u設(shè)備材料國產(chǎn)化u功能布局標(biāo)準(zhǔn)化u接口方位定型化u配管標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化 制定了配管統(tǒng)一規(guī)定,制定了配管統(tǒng)一規(guī)定, 統(tǒng)一應(yīng)統(tǒng)一應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系,對管線、管件、閥門、用標(biāo)準(zhǔn)體系,對管線、管件、閥門、法蘭的規(guī)格及安裝要求均統(tǒng)一了標(biāo)法蘭的規(guī)格及安裝要求均統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) ,易于
2、替換和維修,易于替換和維修離心輸油泵(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備)真空加熱爐(非標(biāo)設(shè)備)2、設(shè)備定型化油油 田田 集集 輸輸四化建設(shè)u模塊分解:根據(jù)工藝流程分解為不同功能模塊根據(jù)工藝流程分解為不同功能模塊u模塊定型:橇裝化、組裝化和預(yù)制化相結(jié)合橇裝化、組裝化和預(yù)制化相結(jié)合u對于小型的相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的設(shè)備、儀表、電氣及管道等按橇裝式設(shè)計,遵循對于小型的相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的設(shè)備、儀表、電氣及管道等按橇裝式設(shè)計,遵循“流動使流動使用、重復(fù)利用、功能合并、整體采購用、重復(fù)利用、功能合并、整體采購”的基本原則,做到結(jié)構(gòu)緊湊、功能相對完整,的基本原則,做到結(jié)構(gòu)緊湊、功能相對完整,如總機關(guān)、加藥裝置、熱水循環(huán)泵橇等。如總機關(guān)、加藥裝
3、置、熱水循環(huán)泵橇等。u對于重量和體積較大、配管較簡單的設(shè)備,如加熱爐、緩沖罐等,橇裝化后一方面增對于重量和體積較大、配管較簡單的設(shè)備,如加熱爐、緩沖罐等,橇裝化后一方面增加了成本,又不便于操作和運輸,因此對其配管安裝、基礎(chǔ)等進行規(guī)范定型,以實現(xiàn)加了成本,又不便于操作和運輸,因此對其配管安裝、基礎(chǔ)等進行規(guī)范定型,以實現(xiàn)工廠預(yù)配工廠預(yù)配/ /預(yù)制、現(xiàn)場組裝預(yù)制、現(xiàn)場組裝/ /組焊。組焊。u模塊的系列化和替換:每一設(shè)計模塊均實現(xiàn)系列化設(shè)計,同一系列模塊功能和布局標(biāo)每一設(shè)計模塊均實現(xiàn)系列化設(shè)計,同一系列模塊功能和布局標(biāo)準(zhǔn)化,構(gòu)成和外部接口均固定不變,可隨意替換。準(zhǔn)化,構(gòu)成和外部接口均固定不變,可隨意替
4、換。u模塊組合:以標(biāo)準(zhǔn)化平面布局為基本框架,工藝模塊和綜合管網(wǎng)間采取無縫拼接的組合以標(biāo)準(zhǔn)化平面布局為基本框架,工藝模塊和綜合管網(wǎng)間采取無縫拼接的組合方式。對于合建站場以及個別特例,需結(jié)合實際地形情況進行平面和管網(wǎng)設(shè)計,但其各工方式。對于合建站場以及個別特例,需結(jié)合實際地形情況進行平面和管網(wǎng)設(shè)計,但其各工藝模塊基本維持不變或簡單調(diào)整(鏡像或旋轉(zhuǎn))。藝模塊基本維持不變或簡單調(diào)整(鏡像或旋轉(zhuǎn))。 3、工藝模塊化 油油 田田 集集 輸輸四化建設(shè)u深度預(yù)配:通過努力提高工廠預(yù)制化程度,采用先進的施工和檢測工藝,確保質(zhì)量。通過努力提高工廠預(yù)制化程度,采用先進的施工和檢測工藝,確保質(zhì)量。 u現(xiàn)場組裝:施工工
5、序深度交叉,協(xié)同作業(yè),加快工程建設(shè)進度,把現(xiàn)場施工工程量降低施工工序深度交叉,協(xié)同作業(yè),加快工程建設(shè)進度,把現(xiàn)場施工工程量降低到最低限度,確保項目計劃和成本得到有效控制到最低限度,確保項目計劃和成本得到有效控制4、施工組裝化 油油 田田 集集 輸輸四化建設(shè)1 1、一級布站流程、一級布站流程 一級布站的集輸流程是一級布站的集輸流程是“井口井口- -計量站計量站- -聯(lián)合站聯(lián)合站” ” ,即在各個計量站,即在各個計量站的位置只設(shè)計量閥門(包括幾十口井或一個油區(qū))共用一套計量裝置。的位置只設(shè)計量閥門(包括幾十口井或一個油區(qū))共用一套計量裝置。單單 井井 氣液混輸氣液混輸 計量閥組計量閥組分井計量分井
6、計量氣液混輸氣液混輸 聯(lián)合站聯(lián)合站 一級布站集輸流程一級布站集輸流程特點:特點:計量站簡化為計量閥組計量站簡化為計量閥組 ,降低了投資和減小了工程量。,降低了投資和減小了工程量。 油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J? 2、二級布站流程、二級布站流程 原油經(jīng)出油管線到分井計量站,經(jīng)氣液分離后,對單井油的產(chǎn)量值進原油經(jīng)出油管線到分井計量站,經(jīng)氣液分離后,對單井油的產(chǎn)量值進行測量,然后輸送至聯(lián)合站。行測量,然后輸送至聯(lián)合站。單單 井井 氣液混輸氣液混輸 計量站計量站 分井計量分井計量 油氣分離油氣分離 氣液混輸氣液混輸 聯(lián)合站聯(lián)合站 油氣分離油氣分離 二級布站油氣分輸流程框圖二級
7、布站油氣分輸流程框圖油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J? 3、三級布站流程、三級布站流程 三級布站流程:三級布站流程:在兩級布站的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了中間過度站,轉(zhuǎn)油站(實現(xiàn)油氣分離、原油在兩級布站的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了中間過度站,轉(zhuǎn)油站(實現(xiàn)油氣分離、原油脫水、污水處理和注水,采出水就地處理,將原油及天然氣輸送到聯(lián)合站進脫水、污水處理和注水,采出水就地處理,將原油及天然氣輸送到聯(lián)合站進一步處理)。一步處理)。單單 井井 氣液混輸氣液混輸 聯(lián)合站聯(lián)合站 氣液混輸氣液混輸 轉(zhuǎn)油站轉(zhuǎn)油站 天然氣天然氣 增壓站增壓站 油氣計量油氣計量 原油原油 三級布站油氣混輸流程框圖三級布站油氣混輸流程框圖油
8、油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J?在油田的開發(fā)過程中,地面建設(shè)工藝技術(shù)不斷發(fā)展、完善,形成了獨在油田的開發(fā)過程中,地面建設(shè)工藝技術(shù)不斷發(fā)展、完善,形成了獨具長慶特色的一整套地面工藝技術(shù),并形成靖安地面建設(shè)模式。針對(特)具長慶特色的一整套地面工藝技術(shù),并形成靖安地面建設(shè)模式。針對(特)低滲透油田特點,采用了短流程的工藝,突出體現(xiàn)了低滲透油田特點,采用了短流程的工藝,突出體現(xiàn)了“低、短、小、簡、低、短、小、簡、優(yōu)優(yōu)”的技術(shù)特點,即低成本、短流程、小設(shè)施、簡化工藝、優(yōu)化系統(tǒng)。的技術(shù)特點,即低成本、短流程、小設(shè)施、簡化工藝、優(yōu)化系統(tǒng)。4 4、油氣集輸工藝流程、油氣集輸工藝流程油油
9、 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J浇ㄔO(shè)模式建設(shè)模式核心技術(shù)核心技術(shù)靖安模式靖安模式工藝流程:工藝流程:叢式井雙管不加熱密閉集輸叢式井雙管不加熱密閉集輸特色技術(shù):特色技術(shù):優(yōu)化布站、井組增壓、區(qū)域轉(zhuǎn)油、油氣混輸、環(huán)網(wǎng)注水優(yōu)化布站、井組增壓、區(qū)域轉(zhuǎn)油、油氣混輸、環(huán)網(wǎng)注水布站方式:布站方式:井口(增壓點)井口(增壓點)接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)站聯(lián)合站聯(lián)合站 在多年的油田建設(shè)實踐中,已形成一套適合長慶油田的油藏特點、地形特點、在多年的油田建設(shè)實踐中,已形成一套適合長慶油田的油藏特點、地形特點、開發(fā)特點、生產(chǎn)管理特點的系統(tǒng)布局。介紹如下:開發(fā)特點、生產(chǎn)管理特點的系統(tǒng)布局。介紹如下: 集輸系統(tǒng):集輸系統(tǒng)
10、:采用聯(lián)合站為核心、接轉(zhuǎn)站為骨架、增壓點為補充,樹枝狀管網(wǎng)串采用聯(lián)合站為核心、接轉(zhuǎn)站為骨架、增壓點為補充,樹枝狀管網(wǎng)串接集(輸)油的布局模式;接集(輸)油的布局模式; 注水系統(tǒng):注水系統(tǒng):采用注水站為骨架、干線環(huán)網(wǎng)連通、支線延伸擴邊、橇裝站為補充、采用注水站為骨架、干線環(huán)網(wǎng)連通、支線延伸擴邊、橇裝站為補充、井場穩(wěn)流閥組配水的布局模式;井場穩(wěn)流閥組配水的布局模式; 供水系統(tǒng):供水系統(tǒng):采用水源井直供和供水站增壓供水的模式,即分散與集中相結(jié)合的采用水源井直供和供水站增壓供水的模式,即分散與集中相結(jié)合的供水模式;供水模式; 線路走廊:線路走廊:沿油藏主體帶方向布置,油、氣、水、電、信、路各系統(tǒng)線路聯(lián)
11、合沿油藏主體帶方向布置,油、氣、水、電、信、路各系統(tǒng)線路聯(lián)合布置,形成線路走廊帶;布置,形成線路走廊帶; 礦建系統(tǒng):礦建系統(tǒng):按滿足生產(chǎn)、方便生活原則進行配套。全面推行井區(qū)化、扁平化管按滿足生產(chǎn)、方便生活原則進行配套。全面推行井區(qū)化、扁平化管理模式,采用前指(作業(yè)區(qū))大倒班、井區(qū)小倒班的制度,在井區(qū)內(nèi)相對集中理模式,采用前指(作業(yè)區(qū))大倒班、井區(qū)小倒班的制度,在井區(qū)內(nèi)相對集中住宿,除大井組和偏遠井組外,井場不住人職守,分班輪巡。住宿,除大井組和偏遠井組外,井場不住人職守,分班輪巡。 站場合建:站場合建:為便于集中管理,站場盡量合建,輔助系統(tǒng)公用。為便于集中管理,站場盡量合建,輔助系統(tǒng)公用。油油
12、 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J介L慶油田生產(chǎn)工藝流程圖 采油井口增壓點接轉(zhuǎn)站采油井口三相分離原油穩(wěn)定油氣體處理油氣水混輸或分輸氣氣加熱 加壓 功圖計量分析原油干氣液化氣輕烴含油污水污水處理聯(lián)合站單元凈化污水注水站清水穩(wěn)流閥組注水井口叢式井場單元過濾 加壓油氣水 不加熱集輸功圖計量數(shù)據(jù)、井場生產(chǎn)數(shù)據(jù)無線通信和傳輸無線通信生產(chǎn)數(shù)據(jù)光纖通信傳輸光纖通信傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理中心原油儲運穩(wěn)定原油油氣水 增壓集輸水源骨架站場單元油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J? 2、技術(shù)路線、技術(shù)路線(1 1)叢式井不加熱密閉集輸工藝)叢式井不加熱密閉集輸工藝 集油工藝:集油工藝: 功
13、圖計量功圖計量叢式井單管集油工藝叢式井單管集油工藝 計量分離器站內(nèi)計量計量分離器站內(nèi)計量叢式井雙管集油工藝叢式井雙管集油工藝 0.3mD0.3mD類油田類油田試驗叢式井串管集油工藝試驗叢式井串管集油工藝 不加熱集輸半徑界定:不加熱集輸半徑界定: 井口回壓控制在井口回壓控制在1.5MPa1.5MPa以內(nèi)以內(nèi), ,冬季最大井口回壓控制在冬季最大井口回壓控制在2.5 2.5 MPaMPa以內(nèi),不以內(nèi),不加熱集輸半徑加熱集輸半徑2.5km2.5km左右。左右。 清蠟工藝:清蠟工藝: 采用定期熱洗管線、投球清蠟工藝,冬季投球清蠟周期宜為采用定期熱洗管線、投球清蠟工藝,冬季投球清蠟周期宜為1 1次次/1/
14、1天。天。 在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中,堅持在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中,堅持“安全、適用、經(jīng)濟、先進安全、適用、經(jīng)濟、先進”的指導(dǎo)思想,的指導(dǎo)思想,在滿在滿足低成本開發(fā)要求的基礎(chǔ)上,加強和優(yōu)化簡化、管理方式及數(shù)字化油田建設(shè)相結(jié)足低成本開發(fā)要求的基礎(chǔ)上,加強和優(yōu)化簡化、管理方式及數(shù)字化油田建設(shè)相結(jié)合,合,對生產(chǎn)中應(yīng)用成熟可靠的工藝技術(shù)進行推廣和完善,并兼顧技術(shù)發(fā)展對生產(chǎn)中應(yīng)用成熟可靠的工藝技術(shù)進行推廣和完善,并兼顧技術(shù)發(fā)展方向,逐步補充完善。主要技術(shù)確定如下:方向,逐步補充完善。主要技術(shù)確定如下: 油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J剑? 2)單井產(chǎn)量計量推廣采用功圖計量工藝)單井產(chǎn)量計量推廣采用功圖
15、計量工藝 計量目的:計量目的:油井產(chǎn)量計量是油氣集輸?shù)闹匾h(huán)節(jié),目的是掌握油井的開發(fā)動態(tài),油井產(chǎn)量計量是油氣集輸?shù)闹匾h(huán)節(jié),目的是掌握油井的開發(fā)動態(tài),判斷油井和地層的變化,以及時的采取相應(yīng)措施。判斷油井和地層的變化,以及時的采取相應(yīng)措施。 計量誤差:計量誤差:油井產(chǎn)量計量的最大允許誤差應(yīng)在油井產(chǎn)量計量的最大允許誤差應(yīng)在1010以內(nèi),低產(chǎn)油井采用軟以內(nèi),低產(chǎn)油井采用軟件計量時最大允許誤差宜在件計量時最大允許誤差宜在1515以內(nèi)。以內(nèi)。 翻斗計量分離器翻斗計量分離器雙容積計量分離器雙容積計量分離器功圖軟件計量功圖軟件計量油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J?應(yīng)用范圍:應(yīng)用范圍:在
16、新區(qū)建設(shè)和大規(guī)模擴邊區(qū)塊(如大路溝二區(qū))優(yōu)先采用功圖計量在新區(qū)建設(shè)和大規(guī)模擴邊區(qū)塊(如大路溝二區(qū))優(yōu)先采用功圖計量方式,其它區(qū)塊根據(jù)采油廠的生產(chǎn)習(xí)慣和已有計量方式采用雙容積計量或翻斗方式,其它區(qū)塊根據(jù)采油廠的生產(chǎn)習(xí)慣和已有計量方式采用雙容積計量或翻斗計量。計量。 計量方式功圖在線/移動計量雙容積計量分離器計量翻斗流量計計量應(yīng)用區(qū)塊化子坪區(qū)、大路溝二區(qū)大路溝三區(qū)大路溝二區(qū)等計量特點軟件計產(chǎn)結(jié)合井況監(jiān)測容積式計量稱重計量計量精度1015%55每套轄井50(在線)/100(移動)3030優(yōu)點單管集油,投資低,易簡化實時監(jiān)控井況,自動化程度高,管理方便系統(tǒng)易擴充技術(shù)成熟、可靠可計量產(chǎn)油量和產(chǎn)氣量現(xiàn)場使
17、用經(jīng)驗豐富技術(shù)較為成熟設(shè)備投資較雙容積低體積小無需卸油泵缺點誤差相對大,有局限性標(biāo)定工作量大,要求高人員素質(zhì)要求較高只能計量產(chǎn)油量雙管集油,投資高,站外工藝不易簡化計量周期長雙管集油,投資高,站外工藝不易簡化計量周期長油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J剑? 3)井組增壓)井組增壓/ /區(qū)域轉(zhuǎn)油工藝區(qū)域轉(zhuǎn)油工藝 技術(shù)背景技術(shù)背景 復(fù)雜地形條件,不可避免的產(chǎn)生部分偏遠、地勢低或沿線起伏變化大的井組,復(fù)雜地形條件,不可避免的產(chǎn)生部分偏遠、地勢低或沿線起伏變化大的井組,這部分井組的井口回壓相對較高,對冬季生產(chǎn)尤為不利,對站址選擇的制約較這部分井組的井口回壓相對較高,對冬季生產(chǎn)尤為不
18、利,對站址選擇的制約較大。大。 滾動建產(chǎn)方式,站點擴建頻繁。滾動建產(chǎn)方式,站點擴建頻繁。 技術(shù)原理:技術(shù)原理: 井組增壓井組增壓對單一井組進行計量、增壓轉(zhuǎn)輸對單一井組進行計量、增壓轉(zhuǎn)輸 區(qū)域轉(zhuǎn)油區(qū)域轉(zhuǎn)油對是多個井組實行集中計量和轉(zhuǎn)輸對是多個井組實行集中計量和轉(zhuǎn)輸 應(yīng)用情況:應(yīng)用情況: 近年來,隨著油田大規(guī)模滾動開發(fā)建設(shè),轉(zhuǎn)油點和增壓點的界限逐漸弱化,近年來,隨著油田大規(guī)模滾動開發(fā)建設(shè),轉(zhuǎn)油點和增壓點的界限逐漸弱化,都統(tǒng)稱為都統(tǒng)稱為“增壓點增壓點”,對于單井組增壓點多采用橇裝增壓設(shè)備。通過多年的建,對于單井組增壓點多采用橇裝增壓設(shè)備。通過多年的建設(shè)實踐證明,井組增壓技術(shù)和區(qū)域轉(zhuǎn)油技術(shù)能有效地突破
19、黃土塬的復(fù)雜地形條設(shè)實踐證明,井組增壓技術(shù)和區(qū)域轉(zhuǎn)油技術(shù)能有效地突破黃土塬的復(fù)雜地形條件的限制,適應(yīng)滾動建產(chǎn)、開發(fā)調(diào)整對全系統(tǒng)的影響,實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化,節(jié)約建件的限制,適應(yīng)滾動建產(chǎn)、開發(fā)調(diào)整對全系統(tǒng)的影響,實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化,節(jié)約建設(shè)投資,是實現(xiàn)高效開發(fā)低產(chǎn)低滲透油田的技術(shù)切入口。設(shè)投資,是實現(xiàn)高效開發(fā)低產(chǎn)低滲透油田的技術(shù)切入口。油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J剑? 4)緩沖罐油氣密閉分輸)緩沖罐油氣密閉分輸/ /混輸工藝混輸工藝 應(yīng)用范圍:應(yīng)用范圍:小站或低氣油比(小站或低氣油比(40Nm40Nm3 3/t/t)時宜采用油氣混輸工藝。)時宜采用油氣混輸工藝。 油氣分輸:油氣分輸:
20、利用緩沖罐進行來液緩沖和油氣分離,油通過緩沖罐高低液位控制利用緩沖罐進行來液緩沖和油氣分離,油通過緩沖罐高低液位控制輸油泵輸量或間歇輸油,緩沖時間輸油泵輸量或間歇輸油,緩沖時間101020min20min,伴生氣利用分離緩沖罐壓能,伴生氣利用分離緩沖罐壓能自壓(表壓自壓(表壓0.6MPa0.6MPa)輸送,輸氣管線和熱油管線同溝敷設(shè),充分利用了熱)輸送,輸氣管線和熱油管線同溝敷設(shè),充分利用了熱油管線溫度場,防止水化物凍堵管道。該工藝工藝簡單,運行方便,能耗低。油管線溫度場,防止水化物凍堵管道。該工藝工藝簡單,運行方便,能耗低。 油氣混輸:油氣混輸:當(dāng)采用油氣混輸工藝時,更換一臺輸油泵為油氣混輸
21、泵,除站內(nèi)用當(dāng)采用油氣混輸工藝時,更換一臺輸油泵為油氣混輸泵,除站內(nèi)用氣外,富余伴生氣和原油統(tǒng)一通過混輸泵外輸?;燧敱美米冾l調(diào)速(或電磁氣外,富余伴生氣和原油統(tǒng)一通過混輸泵外輸?;燧敱美米冾l調(diào)速(或電磁調(diào)速)控制輸量,并利用緩沖罐實現(xiàn)段塞流的抑制。該混輸泵價格較貴,能耗調(diào)速)控制輸量,并利用緩沖罐實現(xiàn)段塞流的抑制。該混輸泵價格較貴,能耗較大,但避免了輸氣管線容易積液的問題,也避免了輸氣管線的投資風(fēng)險。較大,但避免了輸氣管線容易積液的問題,也避免了輸氣管線的投資風(fēng)險。油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J剑? 5)接轉(zhuǎn)站加藥、管路破乳工藝)接轉(zhuǎn)站加藥、管路破乳工藝 技術(shù)原理:
22、技術(shù)原理:通過端點加藥,能充分發(fā)揮破乳劑的性能,提高聯(lián)合站油水分離效通過端點加藥,能充分發(fā)揮破乳劑的性能,提高聯(lián)合站油水分離效果,同時對輸油管道也起到減阻降粘的作用。果,同時對輸油管道也起到減阻降粘的作用。 加藥點:加藥點:優(yōu)選在骨架接轉(zhuǎn)站,聯(lián)合站進行補充加藥。優(yōu)選在骨架接轉(zhuǎn)站,聯(lián)合站進行補充加藥。 加藥濃度:加藥濃度:100ppm100ppm油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J剑?)自動控制技術(shù)增壓點增壓點接轉(zhuǎn)站接轉(zhuǎn)站井場井場RTU 系統(tǒng) 功圖參數(shù) 井口回壓 抽油機狀態(tài) 抽油機電壓電流 穩(wěn)流閥配注量 穩(wěn)流閥后壓力 套管壓力 井場圖象監(jiān)控 遠程關(guān)井 抽油機間開或變頻控制無線傳
23、輸RTUC系統(tǒng)可燃氣體監(jiān)測緩沖罐液位監(jiān)測收球筒溫度控制(混輸)泵變頻控制預(yù)留上傳功能聯(lián)合站PLC系統(tǒng) 對各生產(chǎn)單元進行全面的控制 對關(guān)鍵部位的工藝等參數(shù)的自動采集和監(jiān)控調(diào)節(jié) 主生產(chǎn)流程自動切換和控制 生產(chǎn)要害部位圖像監(jiān)測、報警生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳光纖通信RTUC系統(tǒng)可燃氣體監(jiān)測緩沖罐液位監(jiān)測收球筒溫度控制事故油罐液位報警外輸參數(shù)監(jiān)測(流量/溫度/壓力)接收井場數(shù)據(jù)計算功圖產(chǎn)(混輸)泵變頻控制生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳光纖通信注水站、供水站等采用常規(guī)儀表、就地控制。 油油 田田 集集 輸輸?shù)孛婀に嚵鞒棠J降孛婀に嚵鞒棠J?計量站和集油站在油氣集輸過程中的主要任務(wù)有計量、收集和傳輸、計量站和集油站在油氣集輸過程中的主要
24、任務(wù)有計量、收集和傳輸、降粘和降凝、油氣分離和凈化、輔助任務(wù)。降粘和降凝、油氣分離和凈化、輔助任務(wù)。 計量站計量站 主要的儀器設(shè)備有分離器、閥門、流量計、加熱器、輸油泵。主要的儀器設(shè)備有分離器、閥門、流量計、加熱器、輸油泵。 集油站集油站(也稱為轉(zhuǎn)油站或泵站)(也稱為轉(zhuǎn)油站或泵站) 根據(jù)所承擔(dān)任務(wù)的性質(zhì)不同,大體分為接轉(zhuǎn)站、轉(zhuǎn)油站、脫水轉(zhuǎn)油根據(jù)所承擔(dān)任務(wù)的性質(zhì)不同,大體分為接轉(zhuǎn)站、轉(zhuǎn)油站、脫水轉(zhuǎn)油站和聯(lián)合站。站和聯(lián)合站。 主要設(shè)備有:計量分離器、加熱爐、原油緩沖罐、原油儲罐、穩(wěn)定主要設(shè)備有:計量分離器、加熱爐、原油緩沖罐、原油儲罐、穩(wěn)定塔、外輸泵、流量計、污水罐、污水泵等。塔、外輸泵、流量計、
25、污水罐、污水泵等。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備集中處理站流程圖集中處理站流程圖 穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔 沉降罐沉降罐 氣體處理廠氣體處理廠 計量站來油計量站來油 污水罐污水罐污水泵污水泵儲油罐儲油罐外輸泵外輸泵污水處理站污水處理站 緩沖罐緩沖罐揮發(fā)氣揮發(fā)氣油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備一、一、溢流沉降罐溢流沉降罐進油口進油口出油口出油口出水口出水口集水管集水管噴油管噴油管集油槽集油槽平衡管平衡管溢流沉降罐結(jié)構(gòu)示意圖溢流沉降罐結(jié)構(gòu)示意圖工藝特點:工藝特點:端點加藥、管道破乳、端點加藥、管道破乳、沉降脫水沉降脫水脫水溫度:脫水溫度:30-4530-45技術(shù)指標(biāo):技術(shù)指標(biāo):含水小于含水小于0
26、.50.5含油小于含油小于200mg/l200mg/l。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備油油 田田 集集 輸輸1)預(yù)脫氣技術(shù))預(yù)脫氣技術(shù)圖4-1 含氣量對分離效果影響示意圖二、三相分離器關(guān)鍵技術(shù)二、三相分離器關(guān)鍵技術(shù)主要設(shè)備主要設(shè)備油油 田田 集集 輸輸二、三相分離器關(guān)鍵技術(shù)二、三相分離器關(guān)鍵技術(shù)主要設(shè)備主要設(shè)備基本原理基本原理油氣水混合來液進三相分離器即進行初步氣液分離。伴生氣通過油氣水混合來液進三相分離器即進行初步氣液分離。伴生氣通過一級分離、二級捕霧器處理后,進入氣處理系統(tǒng)。一級分離、二級捕霧器處理后,進入氣處理系統(tǒng)。同時,油水混合物進入預(yù)分離室,流體經(jīng)過整流、消泡、聚集等同時,油
27、水混合物進入預(yù)分離室,流體經(jīng)過整流、消泡、聚集等處理單元后,進入沉降室開始分離,形成油水層。通過調(diào)節(jié)水室導(dǎo)水處理單元后,進入沉降室開始分離,形成油水層。通過調(diào)節(jié)水室導(dǎo)水管的高度,形成穩(wěn)定的油水界面。沉降室內(nèi)上部的油溢流進油室,底管的高度,形成穩(wěn)定的油水界面。沉降室內(nèi)上部的油溢流進油室,底部的水通過導(dǎo)水管流入水室,通過機械式浮子液位調(diào)節(jié)閥或?qū)Рɡ走_部的水通過導(dǎo)水管流入水室,通過機械式浮子液位調(diào)節(jié)閥或?qū)Рɡ走_液位計控制電動閥控制出油閥、出水閥排出合格的油和水,且可調(diào)節(jié)液位計控制電動閥控制出油閥、出水閥排出合格的油和水,且可調(diào)節(jié)液面高度。液面高度。油油 田田 集集 輸輸二、三相分離器關(guān)鍵技術(shù)二、三相
28、分離器關(guān)鍵技術(shù)主要設(shè)備主要設(shè)備油油 田田 集集 輸輸 2)水洗破乳技術(shù):)水洗破乳技術(shù):包括兩個關(guān)鍵技術(shù):一是水洗破乳技術(shù),二包括兩個關(guān)鍵技術(shù):一是水洗破乳技術(shù),二是水中除油技術(shù),這二項技術(shù)不僅是實現(xiàn)油從水相中上浮分離的基礎(chǔ),是水中除油技術(shù),這二項技術(shù)不僅是實現(xiàn)油從水相中上浮分離的基礎(chǔ),而且是實現(xiàn)乳化液破乳的重要手段。而且是實現(xiàn)乳化液破乳的重要手段。 活性水水洗破乳的機理是油水混合液進入設(shè)備底部水相中,受原活性水水洗破乳的機理是油水混合液進入設(shè)備底部水相中,受原油、水密度差的浮力作用和壓降影響,油和少量過飽和氣體進入水洗油、水密度差的浮力作用和壓降影響,油和少量過飽和氣體進入水洗層,在含有破乳
29、劑的水洗層中,流場流態(tài)屬紊流流態(tài),具有強剪切特層,在含有破乳劑的水洗層中,流場流態(tài)屬紊流流態(tài),具有強剪切特性,位于該流場中的液滴在不斷突變的壓力梯度的作用下,將發(fā)生瞬性,位于該流場中的液滴在不斷突變的壓力梯度的作用下,將發(fā)生瞬間變化的旋轉(zhuǎn)運動,從而在液滴表面產(chǎn)生非穩(wěn)態(tài)的剪切力,該剪切力間變化的旋轉(zhuǎn)運動,從而在液滴表面產(chǎn)生非穩(wěn)態(tài)的剪切力,該剪切力將大大降低液滴的界面膜強度,通過活性水的作用,絕大部分乳狀液將大大降低液滴的界面膜強度,通過活性水的作用,絕大部分乳狀液界面膜破裂,少量未破裂的乳化液界面膜強度也已大大降低。乳化液界面膜破裂,少量未破裂的乳化液界面膜強度也已大大降低。乳化液滴由于界面膜破
30、裂。在摩擦力的作用下,小油珠合并為大油珠,迅速滴由于界面膜破裂。在摩擦力的作用下,小油珠合并為大油珠,迅速進入油水相間的界面層中,經(jīng)聚結(jié)并繼續(xù)上浮至油相中,從而完成分進入油水相間的界面層中,經(jīng)聚結(jié)并繼續(xù)上浮至油相中,從而完成分離過程。因此,水洗流場是一個充滿了渦旋的流場,在該流場中,不離過程。因此,水洗流場是一個充滿了渦旋的流場,在該流場中,不斷輸入的流體為液滴的界面膜破裂提供了能量。斷輸入的流體為液滴的界面膜破裂提供了能量。主要設(shè)備主要設(shè)備油油 田田 集集 輸輸圖4-3波紋板流道內(nèi)流體流動特性圖 對于分散相而言,引入聚結(jié)填料后,由于大大地降低了流道高度,使得液滴的有效沉降距離明顯縮短,從而縮
31、短了分散相從小液滴碰撞聚結(jié)為大液滴的時間,提高了分散相液滴的分離效率。由于引入了聚結(jié)填料改善了分散相液滴的碰撞分離特性,使許多小液滴加速聚并為大液滴,從而縮短了沉降距離,使得減少設(shè)備尺寸變?yōu)榭赡堋?)聚結(jié)分離技術(shù)研究)聚結(jié)分離技術(shù)研究主要設(shè)備主要設(shè)備油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備聯(lián)合站三相分離器替代沉降罐示意圖流量計加熱爐單井來油增壓點、接轉(zhuǎn)站來油收球筒外輸外輸泵凈化罐沉降罐沉降罐凈化罐去加熱爐去加熱爐去加熱爐去加熱爐三相分離器去加熱爐去加熱爐排污總機關(guān)油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備溫度溫度45456060加藥濃度加藥濃度150mg/l150mg/l油中含水油中含水0.5%0.
32、5%水中含油水中含油300mg/l300mg/l實現(xiàn)了密閉脫水、處理時間短實現(xiàn)了密閉脫水、處理時間短占地面積小、投資較低占地面積小、投資較低自動化程度高,勞動強度降低自動化程度高,勞動強度降低云盤山聯(lián)合站、艾家灣集油站、候云盤山聯(lián)合站、艾家灣集油站、候北拉油注水站北拉油注水站安安7979井區(qū)、青井區(qū)、青106106井區(qū)和楊井區(qū)和楊3636井區(qū)的井區(qū)的撬裝三項分離器撬裝三項分離器運行指標(biāo)運行指標(biāo)技術(shù)優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用二、單井計量設(shè)備二、單井計量設(shè)備 長慶油田單井計量方式主要采用以下三種方式:長慶油田單井計量方式主要采用以下三種方式: 井組雙管流程雙容積計量井組雙管流程雙容積計量 井組單
33、管流程功圖計量井組單管流程功圖計量 大罐計量大罐計量油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備 1 1、雙容積計量分離器、雙容積計量分離器 (1 1)技術(shù)原理)技術(shù)原理 雙容積自動量油分離器為容積式計量方法,主要由計量分離器、齒輪雙容積自動量油分離器為容積式計量方法,主要由計量分離器、齒輪泵、及自控系統(tǒng)等組成,利用電磁三向閥切換實現(xiàn)分離室和計量室自動泵、及自控系統(tǒng)等組成,利用電磁三向閥切換實現(xiàn)分離室和計量室自動切換,計量室內(nèi)液體通過齒輪泵外抽,通過統(tǒng)計一段時間內(nèi)計量室的排切換,計量室內(nèi)液體通過齒輪泵外抽,通過統(tǒng)計一段時間內(nèi)計量室的排空次數(shù)以實現(xiàn)對油井產(chǎn)油量計量,同時可實現(xiàn)原油中的伴生氣進行初步空次
34、數(shù)以實現(xiàn)對油井產(chǎn)油量計量,同時可實現(xiàn)原油中的伴生氣進行初步的分離和計量。的分離和計量。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備 (2 2) 技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo) 設(shè)計壓力:設(shè)計壓力:0.78MPa0.78MPa 設(shè)計溫度:設(shè)計溫度:5050 工作介質(zhì):含水原油工作介質(zhì):含水原油 工作壓力:工作壓力:0.6 MPa0.6 MPa 容積:容積:1.2m1.2m3 3 設(shè)備質(zhì)量:設(shè)備質(zhì)量:500kg500kg 計量精度:計量精度:5 5油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備 (3 3)應(yīng)用范圍和效果)應(yīng)用范圍和效果 適用于低產(chǎn)油田各種油氣比、含水率下的單井產(chǎn)量計量,對于間歇適用于低產(chǎn)油田各種油
35、氣比、含水率下的單井產(chǎn)量計量,對于間歇出油油井需延長計量時間,可實現(xiàn)伴生氣產(chǎn)量的計量。出油油井需延長計量時間,可實現(xiàn)伴生氣產(chǎn)量的計量。 雙容積自動量油分離器在長慶油田中全面推廣應(yīng)用,計量誤差雙容積自動量油分離器在長慶油田中全面推廣應(yīng)用,計量誤差5 5。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備2 2、“功圖法功圖法”油井計油井計量量 (1 1)技術(shù)原理)技術(shù)原理 監(jiān)測軟件系統(tǒng)原理監(jiān)測軟件系統(tǒng)原理 系統(tǒng)通過高精度的數(shù)據(jù)采集器、獲取安裝在油井上的載荷和位移系統(tǒng)通過高精度的數(shù)據(jù)采集器、獲取安裝在油井上的載荷和位移傳感器的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)電臺將其傳送到數(shù)據(jù)處理點,數(shù)據(jù)處理點對傳感器的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)電臺將其傳
36、送到數(shù)據(jù)處理點,數(shù)據(jù)處理點對采集數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù),通過監(jiān)測和油井計量分析系統(tǒng)軟件實時顯示監(jiān)采集數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù),通過監(jiān)測和油井計量分析系統(tǒng)軟件實時顯示監(jiān)測功圖、分析油井工況、計算出油井產(chǎn)液量。測功圖、分析油井工況、計算出油井產(chǎn)液量。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備 油井計量技術(shù)原理油井計量技術(shù)原理 “ “功圖法功圖法”油井計量技術(shù)是依據(jù)抽油機井深油井計量技術(shù)是依據(jù)抽油機井深井泵工作狀態(tài)與油井產(chǎn)液量變化關(guān)系,即把定向井泵工作狀態(tài)與油井產(chǎn)液量變化關(guān)系,即把定向井有桿泵抽油系統(tǒng)視為一個復(fù)雜的振動系統(tǒng)(三井有桿泵抽油系統(tǒng)視為一個復(fù)雜的振動系統(tǒng)(三維振動系統(tǒng):包含
37、抽油桿、油管和液柱三個振動維振動系統(tǒng):包含抽油桿、油管和液柱三個振動系統(tǒng)),該系統(tǒng)在一定的邊界條件和一定的初始系統(tǒng)),該系統(tǒng)在一定的邊界條件和一定的初始條件(如周期條件)下,對外部激勵(地面功圖)條件(如周期條件)下,對外部激勵(地面功圖)產(chǎn)生響應(yīng)(泵功圖)。因此本項研究首先建立定產(chǎn)生響應(yīng)(泵功圖)。因此本項研究首先建立定向井有桿泵抽油系統(tǒng)的力學(xué)、數(shù)學(xué)模型,該模型向井有桿泵抽油系統(tǒng)的力學(xué)、數(shù)學(xué)模型,該模型能計算出給定系統(tǒng)在不同井口示功圖激勵下的泵能計算出給定系統(tǒng)在不同井口示功圖激勵下的泵功圖響應(yīng),然后對此泵功圖進行分析,確定泵有功圖響應(yīng),然后對此泵功圖進行分析,確定泵有效沖程,進而求出地面折算
38、有效排量。效沖程,進而求出地面折算有效排量。 qgqg11311131N NSeSed2/B1d2/B1 N- N-沖次沖次 Se-Se-有效沖程有效沖程 d-d-泵徑泵徑 B1-B1-原油體積系數(shù)原油體積系數(shù) 地面示功圖建立定向井條件下油管、抽油桿、液體三維力學(xué)、數(shù)學(xué)模型結(jié)合油井液體性質(zhì)、抽油機型號、沖程、沖次、桿柱組合等主要參數(shù)泵功圖采用多邊形逼近法和矢量特征法進行分析和故障識別泵有效沖程結(jié)合油層物性及生產(chǎn)參數(shù)油井產(chǎn)液量油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備 考慮到不同區(qū)塊的原油物性不同,溶解氣含量不同,含氣原油脫氣考慮到不同區(qū)塊的原油物性不同,溶解氣含量不同,含氣原油脫氣體積收縮引起地層
39、原油與地面原油的體積差,在每個區(qū)塊應(yīng)用前應(yīng)選一體積收縮引起地層原油與地面原油的體積差,在每個區(qū)塊應(yīng)用前應(yīng)選一些井進行測試,然后經(jīng)過對比分析得出這個區(qū)塊對功圖計量結(jié)果的修正些井進行測試,然后經(jīng)過對比分析得出這個區(qū)塊對功圖計量結(jié)果的修正值進行修正。值進行修正。 KiKi(qgqgqyqy)/qy K=1/nKi Q=K/qy K=1/nKi Q=Kqgqg 泵的有效沖程石通過多邊逼近法和矢量法對地面示功圖進行識別計泵的有效沖程石通過多邊逼近法和矢量法對地面示功圖進行識別計算出來的。由于存在各種因數(shù)的影響,識別計算出的有效沖程誤差太大,算出來的。由于存在各種因數(shù)的影響,識別計算出的有效沖程誤差太大,
40、這就需要對有效沖程的修正。這就需要對有效沖程的修正。 1 1、利用泵上、下沖程載荷線進行修正,如桿柱組合、桿的強度、利用泵上、下沖程載荷線進行修正,如桿柱組合、桿的強度、回壓、液體密度、和造斜點及結(jié)蠟結(jié)垢導(dǎo)致阻力等因數(shù),都會導(dǎo)致有效回壓、液體密度、和造斜點及結(jié)蠟結(jié)垢導(dǎo)致阻力等因數(shù),都會導(dǎo)致有效沖程誤差較大。沖程誤差較大。 2 2、利用光桿馬力修正,如漏失、摩擦等因數(shù),也能導(dǎo)致有效沖程、利用光桿馬力修正,如漏失、摩擦等因數(shù),也能導(dǎo)致有效沖程誤差較大。誤差較大。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備 (2 2)技術(shù)特征)技術(shù)特征 組成部分組成部分:采集監(jiān)測系統(tǒng)和油井計量系統(tǒng)。:采集監(jiān)測系統(tǒng)和油井計
41、量系統(tǒng)。 運行模式運行模式:數(shù)據(jù)采集點通過負(fù)荷傳感器和角位移傳感器,能精確、同步:數(shù)據(jù)采集點通過負(fù)荷傳感器和角位移傳感器,能精確、同步測試示功圖,并無線傳輸?shù)奖O(jiān)測軟件,并自動保存到固定目錄下,并保證每測試示功圖,并無線傳輸?shù)奖O(jiān)測軟件,并自動保存到固定目錄下,并保證每1010分鐘采集一次示功圖數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理點對采集的地面示功圖進行轉(zhuǎn)換分分鐘采集一次示功圖數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理點對采集的地面示功圖進行轉(zhuǎn)換分析,結(jié)合油井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),計算出油井產(chǎn)量。析,結(jié)合油井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),計算出油井產(chǎn)量。 (3 3)應(yīng)用范圍和效果)應(yīng)用范圍和效果 采用采用“功圖法功圖法”油井計量,實現(xiàn)了油井的全天候、連續(xù)計量,確保了資油井計
42、量,實現(xiàn)了油井的全天候、連續(xù)計量,確保了資料錄取的及時性、全面性、準(zhǔn)確性。料錄取的及時性、全面性、準(zhǔn)確性。 “ “功圖法功圖法”油井計量自油井計量自20042004年在西峰油田試驗成功,目前已在長慶油田年在西峰油田試驗成功,目前已在長慶油田大面積推廣應(yīng)用。大面積推廣應(yīng)用。油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備三、加熱設(shè)備三、加熱設(shè)備 作用:作用: 加熱設(shè)備將燃料燃燒或電流所產(chǎn)生的熱量傳給被加熱介質(zhì)使其溫度加熱設(shè)備將燃料燃燒或電流所產(chǎn)生的熱量傳給被加熱介質(zhì)使其溫度升高。在油氣集輸系統(tǒng)中,它被用來將原油、天然氣及其產(chǎn)物加熱至升高。在油氣集輸系統(tǒng)中,它被用來將原油、天然氣及其產(chǎn)物加熱至工藝所要求的溫
43、度,以便進行輸送、沉降、分離和粗加工等。工藝所要求的溫度,以便進行輸送、沉降、分離和粗加工等。 分類分類 水套加熱爐(根據(jù)燃燒方式又可分)水套加熱爐(根據(jù)燃燒方式又可分) 微正壓燃燒水套加熱爐微正壓燃燒水套加熱爐 負(fù)壓燃燒水套加熱爐負(fù)壓燃燒水套加熱爐 真空相變加熱爐真空相變加熱爐 油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備五、泵五、泵 作用:作用: 泵為站場中工藝介質(zhì)、污水等的流動提供動力及為緩蝕劑、水合物泵為站場中工藝介質(zhì)、污水等的流動提供動力及為緩蝕劑、水合物抑制劑及其他化學(xué)劑進入天然氣壓力系統(tǒng)提供能量。抑制劑及其他化學(xué)劑進入天然氣壓力系統(tǒng)提供能量。 分類分類 離心泵離心泵 往復(fù)泵往復(fù)泵 活塞
44、泵活塞泵 柱塞泵柱塞泵 油油 田田 集集 輸輸主要設(shè)備主要設(shè)備一、輸油泵及其驅(qū)動裝置設(shè)計計算一、輸油泵及其驅(qū)動裝置設(shè)計計算 式中式中 PP輸油泵軸功率(輸油泵軸功率(kwkw);); q qv v輸送溫度下泵的排量(輸送溫度下泵的排量(mm3 3/s/s);); 輸送溫度下介質(zhì)的密度(輸送溫度下介質(zhì)的密度(kg/mkg/m3 3);); 輸油泵排量為輸油泵排量為qvqv時的揚程(時的揚程(mm);); 輸送溫度下泵的排量為輸送溫度下泵的排量為qvqv時的輸油泵效。時的輸油泵效。 泵名牌上給出的泵名牌上給出的q qv v、 是以輸水為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),泵用于輸油時,是以輸水為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),泵用于輸油時,
45、應(yīng)該根據(jù)輸油溫度下的油品黏度對泵的應(yīng)該根據(jù)輸油溫度下的油品黏度對泵的q qv v、 值進行修正。值進行修正。1 1、輸油泵軸功率計算:、輸油泵軸功率計算:油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算2 2、輸油泵電機功率計算:、輸油泵電機功率計算:式中式中 NN輸油泵電機功率(輸油泵電機功率(kwkw);); PP輸油泵軸功率(輸油泵軸功率(kwkw);); ee傳動系數(shù),取值如下:傳動系數(shù),取值如下: 直接傳動:直接傳動:e=1.0e=1.0 齒輪傳動:齒輪傳動:e=0.9-0.97e=0.9-0.97 液力耦合器:液力耦合器:e=0.97-0.98 e=0.97-0.98 k k電動機額定功率安
46、全系數(shù),取值如下:電動機額定功率安全系數(shù),取值如下: 3 3 P 55 k= 1.15P 55 k= 1.15 55 55 P 75 k= 1.14P 75 k= 1.14 P P 75 k= 1.175 k= 1.1油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算實例實例 某接轉(zhuǎn)站日產(chǎn)進液量某接轉(zhuǎn)站日產(chǎn)進液量600m600m3 3,沿程總摩阻,沿程總摩阻502502米,液體密度為米,液體密度為0.86kg/m0.86kg/m3 3,計算選用合適的輸油泵。,計算選用合適的輸油泵。 1 1、揚程、揚程 泵揚程必須大于沿程總摩阻,根據(jù)經(jīng)驗,選擇泵揚程必須大于沿程總摩阻,根據(jù)經(jīng)驗,選擇600600米揚程。米揚
47、程。 2 2、排量、排量 日產(chǎn)進日產(chǎn)進600m600m3 3,每小時,每小時25m25m3 3,根據(jù)經(jīng)驗,選取排量,根據(jù)經(jīng)驗,選取排量30-35m30-35m3 3/h/h之之間。間。 3 3、功率、功率 根據(jù)輸油泵電機功率計算公式,泵效按照根據(jù)輸油泵電機功率計算公式,泵效按照100100計算(離心泵一般計算(離心泵一般超理論排量),泵的功率為超理論排量),泵的功率為130kw130kw。 推薦輸油泵為:輸油泵推薦推薦輸油泵為:輸油泵推薦Q=35mQ=35m3 3/h/h, H=600m H=600m ,N=132kW N=132kW 。油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算油油 田田 集集
48、輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算1 1、輸油管徑選擇、輸油管徑選擇 vQD/4 式中式中 DD管道內(nèi)徑,管道內(nèi)徑,m m Q Q流量,流量,m3/s m3/s V V經(jīng)濟流速,一般取經(jīng)濟流速,一般取1-2m/s1-2m/s一、輸油管線相關(guān)設(shè)計計算一、輸油管線相關(guān)設(shè)計計算油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算式中式中 許用應(yīng)力(許用應(yīng)力(MPaMPa)。)。 KK設(shè)計系數(shù),輸送設(shè)計系數(shù),輸送C5C5及及C5C5以上的液體管道除穿跨越段按國家現(xiàn)以上的液體管道除穿跨越段按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)行標(biāo)準(zhǔn)原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計規(guī)范原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計規(guī)范的規(guī)定取值外,輸?shù)囊?guī)定取值外,輸油站外一般地段取
49、油站外一般地段取0.720.72; ss鋼管的最低屈服強度(鋼管的最低屈服強度(MPaMPa);); 焊縫系數(shù)。焊縫系數(shù)。2 2、輸油管道直管段許用應(yīng)力計算:、輸油管道直管段許用應(yīng)力計算: 油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算3 3、輸油管道直管段鋼管壁厚計算:、輸油管道直管段鋼管壁厚計算: 式中式中 直管段鋼管計算壁厚(直管段鋼管計算壁厚(m mm m);); PP設(shè)計內(nèi)壓力(設(shè)計內(nèi)壓力(MPaMPa);); DD鋼管外直徑(鋼管外直徑(m mm m);); 鋼管許用應(yīng)力(鋼管許用應(yīng)力(MPaMPa)。)。油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算4 4、輸油平均溫度計算:、輸油平均溫度計算:
50、 式中式中 tavtav計算管段的輸油平均溫度(計算管段的輸油平均溫度();); t1t1計算管段的起點溫度(計算管段的起點溫度();); t2t2計算管段的終點溫度(計算管段的終點溫度()。)。注:對不加熱輸送的輸油管道,計算管段的的平均輸油溫度取管中注:對不加熱輸送的輸油管道,計算管段的的平均輸油溫度取管中心埋深處最冷月份的平均溫度。心埋深處最冷月份的平均溫度。油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算5 5、埋地輸油管道的沿線溫降計算:、埋地輸油管道的沿線溫降計算: 式中式中 t0t0埋地管道中心處最冷月份的平均溫度(埋地管道中心處最冷月份的平均溫度();); ll管段計算長度(管段計算長度
51、(m m);); ii流量為流量為qmqm時的水力坡降時的水力坡降m/mm/m; CC輸油平均溫度下原油的比熱容輸油平均溫度下原油的比熱容J/kgJ/kg; KK總傳熱系數(shù)(總傳熱系數(shù)(W/m2W/m2);); DD管道的外直徑(管道的外直徑(m m);); qmqm油品的質(zhì)量流量(油品的質(zhì)量流量(kg /skg /s)。)。油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算式中式中 hh管道內(nèi)沿程水力摩阻損失(管道內(nèi)沿程水力摩阻損失(m m);); 水力摩阻系數(shù);水力摩阻系數(shù); LL管道計算長度(管道計算長度(m m);); dd輸油管道的內(nèi)直徑(輸油管道的內(nèi)直徑(m m);); VV流體在管道內(nèi)的平均
52、流速(流體在管道內(nèi)的平均流速(m /sm /s);); gg重力加速度(重力加速度(9.81m/s29.81m/s2);); qvqv輸油平均溫度下的體積流量(輸油平均溫度下的體積流量(m3 /sm3 /s)。)。6 6、輸油管道輸送流體時沿程摩阻損失計算:、輸油管道輸送流體時沿程摩阻損失計算:油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算 7 7、原油管道系統(tǒng)最小起輸量計算:、原油管道系統(tǒng)最小起輸量計算: 按照熱油管道沿程溫降計算公式:按照熱油管道沿程溫降計算公式: (t1-t0t1-t0)/ /(t2-t0t2-t0)=(KDL)/CG=(KDL)/CG式中式中 t0t0管外環(huán)境溫度,管外環(huán)境溫度
53、,(環(huán)境溫度按照溫度最低月份:(環(huán)境溫度按照溫度最低月份: 2 2月份管線埋深月份管線埋深0.80.8米處地溫米處地溫00) t1t1管道起點溫度,管道起點溫度, t2 t2管道末點溫度,管道末點溫度, L L管道長度,管道長度,mDmD管道外徑,管道外徑,m m C C原油比熱容,原油比熱容,j/kgj/kg G G原油流量,原油流量,kg/skg/s K K管道總傳熱系數(shù),管道總傳熱系數(shù),W/m2W/m2* *(黃夾克(黃夾克/ /直埋直埋 7676:1.47/3.371.47/3.37;8989:1.36/3.141.36/3.14;114114:1.26/2.791.26/2.79;1
54、59159:1.15/2.591.15/2.59;219219:1.04/2.331.04/2.33)油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算三、加熱爐熱負(fù)荷計算三、加熱爐熱負(fù)荷計算Q= GQ= G液液CC液液(t2-t1t2-t1)式中式中 QQ用于來油升溫的熱量,用于來油升溫的熱量,W W;G G液液來油液量,來油液量,kg/skg/s;C C液液液體的比熱容,液體的比熱容,J/J/(kgkg););t2t2含水油加熱終了溫度,含水油加熱終了溫度,;t1t1含水油加熱起始溫度,含水油加熱起始溫度,;油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算四、換熱面積計算四、換熱面積計算A=d(L-2-0.00
55、6)n計算換熱面積,計算換熱面積,m2換熱管外徑,換熱管外徑,m換熱管長度,換熱管長度,m管板厚度,管板厚度,m換熱管根數(shù)換熱管根數(shù)n。油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算A =G cpi ( T1 - T2 ) /K (1-2 )/ In(1/2 ) G換熱器熱介質(zhì)處理量, kg/h; cpi 熱流體介質(zhì)比熱容, kcal / ( kg) ; 油T1、T2 熱水的進出口溫度, 。 A 換熱器的傳熱面積,m2。 1T1 - t2 2T2 - t1 t1、t2油的進出口溫度,; K總傳熱系數(shù), kcal /(m2 h) ,鐵,鐵 4080,銅300400 油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算
56、 五、計算實例五、計算實例 計算參數(shù): 1、XX增壓點設(shè)計規(guī)模120m3/d,原油輸至XX接轉(zhuǎn)站。外輸管線20-764,長度約3.07km。 2、原油物性:密 度 851.2kg/m3 凝固點 22.2 初餾點 73.1 比熱容 2100 J/(kg) 粘 度 6.19 mPa.s(50) 含 水 30%(體積含水)油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算 計算內(nèi)容: (一)管線計算 1、熱力計算 C液=C油油+C水水=21000.67+42000.33=2793 J/(kg)液=油油+水水=851.20.7+10000.3=895.84 kg/m3G=120243600895.84=1.244
57、 kg/sQ=120243600=0.00139m3/s (5m3/h) 蘇霍夫溫降公式ln(TR-T0)(TL-T0)=KDL/GC式中 TR 管線起點溫度, TL 管線終點溫度, T0-管路周圍介質(zhì)溫度,取3 K-管線的總傳熱系數(shù),K=1.47 W/m2 D-管線外徑,m L-管線長度,m G-熱油質(zhì)量流量,kg/s C-熱油比熱, J/(kg)增壓點出站油溫(候一進站25):TR=3+(25-3)exp(1.470.07630701.2442793)=33()油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算2、水力計算:tR=33 tL=25t平= (tR+2tL)/3=(33+225)/3=27
58、.671/2= exp-u(t1-t2)式中t1、t2原油溫度,;1、2溫度在t1、t2下的運動粘度,m2/s; u粘溫指數(shù),一般取0.010.03,本計算取u=0.03;1=2e -u(t1-t2)=6.1910-6e-0.03(27.67-50)=12.110-6m2/s Re=4Q/d式中Re雷諾數(shù); Q管內(nèi)流量,m3/s; d管線內(nèi)徑,m; 運動粘度,m2/sRe=40.00139(3.140.06812.1010-6)=19272000所以,管線內(nèi)流體流態(tài)按照層流區(qū)計算。水力坡降i=4.15Q/d4=4.150.00139(12.1010-6)0.0684=0.003264 m/m。
59、油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算計算出站壓力進出站阻力損失hj=60m(經(jīng)驗值,其中出站30m,進站30m)H=h+hj+(Z2-Z1)H=1.150.0032643070+60+(1350-1370)=51.5m根據(jù)計算Q=5m3/h H=51.5m并考慮一定的預(yù)留能力,外輸泵選型為CQ6-1.2J (Q=6m3/h P=1.2MPa P=5.5kW) 2臺(1用1備)。油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算(二)加熱設(shè)備選型 原油升溫?zé)嶝?fù)荷:井場來油溫度為3,原油進密閉計量分離裝置溫度為25,Q= G液C液(tyz-tys)式中 Q用于來油升溫的熱量,W;G液來油液量,kg/s;C液
60、液體的比熱容,J/(kg);tyz含水油加熱終了溫度,;tys含水油加熱起始溫度,; G液=1.244 kg/s升溫?zé)嶝?fù)荷為Q1=76.4kW。 站內(nèi)采暖熱負(fù)荷采暖建筑面積約為165m2。Q2=Fq F-建筑面積,m2 q-單位面積采暖負(fù)荷,0.2 kW/m2Q2=165 m20.2 kW/m2=33 kW 油油 田田 集集 輸輸設(shè)計計算設(shè)計計算 外輸加熱熱負(fù)荷外輸溫度31.32,Q3=1.2442793(31.32-25)=22kW 其它負(fù)荷 Q4=10kW站內(nèi)總熱負(fù)荷:Q總=1.1(Q1+Q2+Q3+Q4)=1.1(76.4+33+22+10)=155.54 kW選1臺180kW立式水套火
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