原油集輸與處理工程-課件

原油集輸與處理工程原油集輸與處理工程1原油集輸與處理工程原油集輸與處理工程233一原油基本性質(zhì)

（一）油氣集輸、處理的范圍

油氣田開發(fā)工程油、氣藏工程鉆井工程油氣田地面工程采油工程油氣集輸工程供排水工程原油集輸天然氣集輸原油處理天然氣處理原油穩(wěn)定注水（注汽、注聚）含油污水處理建筑、道路工程供配電工程儀表、自動化供熱、暖通消防工程33一原油基本性質(zhì)（一）油氣集輸、處理的范圍油氣田開發(fā)3（二）、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容：根據(jù)地質(zhì)開發(fā)資料，確定油井產(chǎn)出物的集輸方案，確定集輸流程；按照確定的集輸流程，結(jié)合最終產(chǎn)品流向、社會及自然環(huán)境確定總體布局、系統(tǒng)的生產(chǎn)能力和站場建設規(guī)模；確定油井產(chǎn)出物計量、分離、凈化、穩(wěn)定等過程的單元工藝實施方案，設計或選擇實現(xiàn)這些過程的設備，并配置管網(wǎng)；確定符合輸送要求的石油及天然氣儲存能力，適應礦場產(chǎn)銷地波動變化。油氣集輸系統(tǒng)由不同功能的工藝單元組成，各單元相互關系見圖。一原油基本性質(zhì)（二）、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容：一原油基本性質(zhì)4一原油基本性質(zhì)

油氣集輸研究對象是油氣田內(nèi)部原油、伴生天然氣的收集、處理和輸送。（二）、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容：油井油氣混輸管道干線集氣管道支線集氣管道計量站原油處理站集油管道輸油管道油庫輸氣總站外輸外輸(運)2023/1/95一原油基本性質(zhì)油氣集輸研究對象是油氣田內(nèi)部原油、伴生一原油基本性質(zhì)油氣集輸、處理的整個工藝過程2023/1/96一原油基本性質(zhì)油氣集輸、處理的整個工藝過程2022/12一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：1、原油的密度：單位體積的物體質(zhì)量。20℃時的密度稱為標準密度。相對密度：在規(guī)定溫度下，原油密度與水的密度之比。我國相對密度與美國石油學會相對密度API的關系：Δo—15℃下原油對同溫度水的相對密度。水的°API為10；油品愈輕，°API愈大。2023/1/97一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：2022/12/277一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：2、原油的粘度：粘度是表示液體流動時由于分子摩擦而產(chǎn)生阻力的大小。粘度分為動力粘度、運動粘度和相對粘度。動力粘度ηt與同溫度、同壓力下液體密度ρt的比值，稱為運動粘度。油品在某溫度下，從恩氏粘度計中流出200ml所需要的時間與在同樣條件下流出200ml、20℃蒸餾水所需時間的比值，稱為相對粘度。原油的粘度對溫度很敏感，在提到原油粘度，首先要說明是在多少溫度下的原油粘度。3、原油的凝點和傾點：傾點：油品在試管中5秒內(nèi)能流動的最低溫度。凝點：油品在傾斜45°角試管內(nèi)停留1分鐘不流動的最高溫度。同一原油的傾點比凝固點約高2.5～3℃。原油的凝點對原油集輸?shù)挠嬎惴浅Ｖ匾?，進站溫度比原油凝點要求高5℃。2023/1/98一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：2、原油的粘度：粘度是表大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜9一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：4、原油飽和蒸汽壓：將油品裝入燃料室，劇烈搖動后在38℃恒溫水浴中所測得的油品蒸氣的最大壓力，即為雷德飽和蒸氣壓。主要用于衡量原油的揮發(fā)性。5、原油的相圖原油在開采、集輸及處理過程中，往往會發(fā)生相態(tài)的變化，液態(tài)變成氣相或氣相變成液相。

Karabulak原油相圖泡點線臨界點露點線2023/1/910一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：4、原油飽和蒸汽壓：將油一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：1、按氣油比將油氣井井流產(chǎn)物分成：死油氣油比為零黑油

氣油比小于356m3/m3揮發(fā)性原油

氣油比356~588m3/m3凝析氣

氣油比588~8905m3/m3濕氣

氣油比大于8905m3/m3干氣

不含液體的天然氣2、按收縮性分類收縮系數(shù)是單位體積油藏原油在地面脫氣后的體積數(shù)

低收縮原油

收縮系數(shù)大于0.5高收縮原油收縮系數(shù)小于0.52023/1/911一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：1、按氣油比將油氣井井流一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：3、按密度和粘度分類2023/1/912一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：3、按密度和粘度分類20一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：

4、根據(jù)原油組成分類：根據(jù)幾種烴類在原油中的比例劃分原油種類

石蠟基原油烷烴大于75%環(huán)烷基原油環(huán)烷烴大于75%芳香基原油芳香烴大于50%瀝青基原油瀝青質(zhì)大于50%5、按硫含量分類

把硫含量高的原油稱為酸性原油sourcrude，但沒有統(tǒng)一標準。一種說法，H2S體積濃度超過3700mg/L西方管道界，硫含量超過0.5%（質(zhì)量）2023/1/913一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：4、根據(jù)原油組成分類：原油集輸與處理工程2集油工藝原油集輸與處理工程2集油工藝14二集油工藝（一）集油和輸油的區(qū)別：定義：從集中處理站或聯(lián)合站到礦場油庫的流程。功能：凈化油的存儲和輸送。輸送介質(zhì)：凈化油。負責部門：從事儲運的輸油公或管道公司。輸油定義：從井口開始到集油站或聯(lián)合站的流程。功能：收集、計量、處理油井

產(chǎn)出物。輸送介質(zhì)：油、氣、水多相混

和物。負責部門：油田內(nèi)部從事開發(fā)

的采油廠、作業(yè)區(qū)。集油2023/1/915二集油工藝（一）集油和輸油的區(qū)別：定義：從集中處理站或聯(lián)二集油工藝(二)油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求滿足油田開發(fā)和開采的要求

油井數(shù)量增加,產(chǎn)液量增加,含水上升;

自噴井轉(zhuǎn)抽;

油井轉(zhuǎn)注;

生產(chǎn)層系調(diào)整,油品物性發(fā)生變化;集輸系統(tǒng)要能夠反映油田開發(fā)和開采的動態(tài)節(jié)約能源、防止污染、保護環(huán)境

充分利用天然能量,減少動力消耗;

流程密閉,降低油氣揮發(fā)損耗;

收集和利用油氣資源,減少生產(chǎn)過程自耗氣;

采用先進、高效設備；安全可靠,并有一定的靈活性與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，具有經(jīng)濟性

2023/1/916二集油工藝(二)油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求滿足油田開發(fā)和開二集油工藝(三)原油集輸工藝1、按布站方式可分為：一級布站：井口-原油處理站；二級布站：井口-計量站-原油處理站；三級布站：井口-計量站-轉(zhuǎn)油站-原油處理站；四級布站：井口-計量站-轉(zhuǎn)油站-預脫水站-原油處理站。特點：油區(qū)一級或一級半布站方式，單干管密閉集輸工藝。適用范圍：自噴期短，油氣比相對較低，井口采用功圖計量的區(qū)塊。集油線油井一級布站集中處理站2023/1/917二集油工藝(三)原油集輸工藝特點：油區(qū)一級或二集油工藝(三)原油集輸工藝二級布站：Aryskum油田

特點：油區(qū)二級或一級半布站方式，單干管密閉集輸工藝。

適用范圍：油氣比較高，工況復雜，自噴周期長.井口2023/1/918二集油工藝(三)原油集輸工藝二級布站：Aryskum油田二集油工藝(三)原油集輸工藝三級布站：Kumkol油田四級布站：KumkolSouth油田2023/1/919二集油工藝(三)原油集輸工藝三級布站：Kumkol油田二集油工藝(三)原油集輸工藝2、根據(jù)油井集輸時加熱保溫方式的不同可分為：

單管流程：井口不加熱單管流程井口加熱單管流程雙管流程蒸汽伴隨雙管流程摻液雙管流程三管流程2023/1/920二集油工藝(三)原油集輸工藝2、根據(jù)油井集輸時加熱保溫方二集油工藝(三)原油集輸工藝井口不加熱單管流程又分為井口自然不加熱管線、井口加藥降粘不加熱集輸、管線保溫投球清蠟不加熱集輸井口不加熱流程適應于相對密度d204≤0.86、粘度ηt≤20mPa·s、凝點≤35℃的稀油。PKKR公司的油都滿足單管不加熱集輸?shù)臈l件。2023/1/921二集油工藝(三)原油集輸工藝井口不加熱單管流程又分為井口二集油工藝(三)原油集輸工藝井口加熱流程井口加熱爐計量站加熱爐主要適用于凝點和粘度較高的石蠟基原油。隨著油井生產(chǎn)的延續(xù)，原油含水率超過原油乳狀液轉(zhuǎn)相點時，加熱集油可逐步過渡到不加熱集油工藝。2023/1/922二集油工藝(三)原油集輸工藝井口加熱流程井口加熱爐計量站二集油工藝(三)原油集輸工藝井口摻熱水雙管流程該流程主要適用于高含蠟、高凝點、高粘度的中質(zhì)油、重質(zhì)油、稠油油田。最主要的問題是投資高；產(chǎn)量無法直接計量；摻入水循環(huán)使用，加劇管線腐蝕。2023/1/923二集油工藝(三)原油集輸工藝井口摻熱水雙管流程該流程主要二集油工藝(三)原油集輸工藝三管熱水（蒸汽）伴熱集油流程該流程的優(yōu)點是通過管道換熱，間接地為出油管線提供熱能，熱水不摻入集油管線內(nèi)，油井計量比較準確。

缺點是系統(tǒng)復雜、投資大、鋼材消耗大、生產(chǎn)費用高。2023/1/924二集油工藝(三)原油集輸工藝三管熱水（蒸汽）伴熱集油流程二集油工藝(三)原油集輸工藝3、原油集輸工藝的確定原則根據(jù)勘探、開發(fā)成果，確定合理的建設規(guī)模，避免投資浪費或連年不斷擴建的情況；對幾種工藝流程進行技術、經(jīng)濟對比，選擇經(jīng)濟指標好又符合油田實際的流程；適應油田動態(tài)變化，具有調(diào)整的靈活性，不影響油田的正常生產(chǎn)；集油流程應當全密閉，充分利用井口回壓及自然地形，減少油氣的中途接轉(zhuǎn)；流程簡化、優(yōu)化，選用高效節(jié)能設備、技術，降低集輸過程能耗；地面工程建設應考慮近期和遠期的銜接，做到總體規(guī)劃、分期實施；應用先進、適用、經(jīng)濟、可靠地自動化技術，提高油田的生產(chǎn)管理水平；做好油氣集輸專業(yè)與其它專業(yè)之間的協(xié)調(diào)、配合，避免脫節(jié)、打架現(xiàn)象。2023/1/925二集油工藝(三)原油集輸工藝3、原油集輸工藝的確定原則根二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分根據(jù)氣液比從小到大，埃爾烏斯水平管兩相流流型分為氣泡流、氣團流、分層流、波浪流、沖擊流、不完全環(huán)狀、環(huán)狀流和彌散流等八種。氣泡流氣團流（塞狀流）分層流波浪流2023/1/926二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分氣泡流氣團流（二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分沖擊流不完全環(huán)狀流環(huán)狀流彌散流2023/1/927二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分沖擊流不完全環(huán)狀二集油工藝(四)油氣混輸計算2、流型圖Baker流型圖Mandhane流型圖2023/1/928二集油工藝(四)油氣混輸計算2、流型圖Baker流型圖M二集油工藝(四)油氣混輸計算3、油氣混輸計算公式DukelerI壓降計算式：DukelerII壓降計算式：國內(nèi)油氣集輸規(guī)范推薦貝格斯—布里爾計算式：有關的計算軟件：PIPEPHASE:美國SIMSCI公司研發(fā)的一款多相流混輸計算軟件；Pipesim：Schlumberger公司研發(fā)的一款上下游一體化工藝模擬計算軟件；OLGA：歐洲多國聯(lián)合研發(fā)的一款多相流計算軟件，多相流計算結(jié)果最準確；PipelineStudio：只能進行純液相(LGNET)和純氣相(TGNET)的計算；HYSYS：Aspen公司的一款軟件，界面友好，建立在嚴格的組分模型基礎之上，對黑油模型不太適合。2023/1/929二集油工藝(四)油氣混輸計算3、油氣混輸計算公式Duke二集油工藝(四)油氣混輸計算計量站不加熱、轉(zhuǎn)油站進站壓力為4bar時原油集輸工藝模擬計算結(jié)果4、計算實例-Karabulak油田油氣集輸模擬計算Karabulak區(qū)塊原油的凝點為-4℃，井口溫度為22℃。在不對井口和計量站加熱的情況下，原油抵達轉(zhuǎn)油站的溫度為17.5℃，可以保證原油的正常輸送。2023/1/930二集油工藝(四)油氣混輸計算計量站不加熱、轉(zhuǎn)油站進站壓力二集油工藝(五)油氣混輸管網(wǎng)圖1號3號11-9號新建集油計量配汽站已建接轉(zhuǎn)站已建集油計量配汽站新建接轉(zhuǎn)站2號D219×6集中換熱及無鹽水處理站新增集油計量配汽站11座。新增接轉(zhuǎn)站2座。2010年布站及集輸管網(wǎng)1號特稠油處理聯(lián)合站13-11號已建集油管道（D273×7）SAGD計量注汽站14-12號12-10號2023/1/931二集油工藝(五)油氣混輸管網(wǎng)圖1號3號11-9號新建集油二集油工藝(六)蠟1、蠟的概念

為16到64的烷烴

(C16H34～C64H130)。純石蠟為白色，略帶透明的結(jié)晶體，密度880～905kg/m3。蠟溶在原油中，原油在管線內(nèi)流動，在徑向上存在速度差、溫度差、濃度差，隨著溫度和壓力的降低，蠟從原油中析出。2、管道結(jié)蠟的危害給日常管理帶來大量的工作；油流通道減小，油流阻力增大，降低管道輸量；結(jié)蠟嚴重時，會造成清蠟困難；4清蠟影響管道、設備的運行；給油氣集輸、油田開發(fā)帶來許多困難。2023/1/932二集油工藝(六)蠟1、蠟的概念2、管道結(jié)蠟的危害給日常管二集油工藝(六)蠟3、管道結(jié)蠟的預測

準確預測管道的結(jié)蠟厚度和結(jié)蠟量，是比較困難的。在需要知道原油組成的前提下，建立嚴格的預測模型或者通過室內(nèi)試驗確定某一油田原油的結(jié)蠟規(guī)律。8公里長DN200管道，4800t/d輸量下結(jié)蠟厚度與距離的關系2023/1/933二集油工藝(六)蠟3、管道結(jié)蠟的預測8公里長DN200管二集油工藝(六)蠟4、管道結(jié)蠟的防治給原油加熱，避免蠟的析出；定期通球清管；加清防蠟劑。加熱爐2023/1/934二集油工藝(六)蠟4、管道結(jié)蠟的防治給原油加熱，避免蠟的二集油工藝(七)清管集油管線運行一段時間后，原油中的污泥和析出的蠟會積聚在管線中，減小油流通道，嚴重時堵塞管道，需要定期清管。清管設備的作用：清管以提高管道效率；測量和檢查管道周向變形，如凹凸變形；從內(nèi)部檢查管道金屬的所有損傷，如腐蝕等；對新建管道在進行嚴密性試驗后，清除積液和雜質(zhì)。2023/1/935二集油工藝(七)清管集油管線運行一段時間后，原油中的污泥二集油工藝(七)清管智能清管器通球掃線2023/1/936二集油工藝(七)清管智能清管器通球掃線2022/12/2二集油工藝(七)清管2023/1/937二集油工藝(七)清管2022/12/2737二集油工藝(七)清管2023/1/938二集油工藝(七)清管2022/12/27383原油處理原油集輸與處理工程2集油工藝3原油處理原油集輸與處理工程2集油工藝39三原油處理（一）原油脫水的原因滿足原油的出礦條件；水增大了增大了液流的體積流量，降低了設備和管路的有效利用率；水增加了輸送過程中的動力消耗。；水增加了升溫過程中的燃料消耗；水引起金屬管路和設備的結(jié)垢與腐蝕；水影響原油煉制工作的正常進行，嚴重時還會出現(xiàn)沖塔現(xiàn)象，直接影響蒸餾產(chǎn)品質(zhì)量。2023/1/940三原油處理（一）原油脫水的原因滿足原油的出礦條件；202三原油處理（二）原油脫水的指標原中國石油天然氣集團公司對原油集輸、處理提出了流程全密閉，“三脫”、“三回收”、出四種合格產(chǎn)品的要求?！冻龅V原油技術條件》（SY7513-1988）規(guī)定了合格原油的主要指標。2023/1/941三原油處理（二）原油脫水的指標原中國石油天然氣集團公三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

兩相分離工藝流程示意圖

20～30℃,0.2～0.35MPa含水≤15%50～70℃含水≤0.5%

1、

兩相分離密閉工藝流程2023/1/942三原油處理（三）稀油脫水工藝流程兩相分離工藝流程示三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

2、

三相分離密閉工藝流程

三相分離密閉工藝流程示意圖20～30℃,0.2～0.35MPa含水≤15%50～70℃含水≤0.5%2023/1/943三原油處理（三）稀油脫水工藝流程2、三相分離密閉工藝三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

3、多功能處理器密閉工藝流程

多功能處理器密閉工藝流程示意圖

2023/1/944三原油處理（三）稀油脫水工藝流程3、多功能處理器密閉工三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

稀油開口流程示意圖20～30℃,0.2～0.35MPa含水≤15%50～70℃含水≤0.5%4、稀油開口工藝流程2023/1/945三原油處理（三）稀油脫水工藝流程稀油開口流程示意圖2三原油處理（四）油氣水分離

1、

氣液兩相分離立式分離器圖片2023/1/946三原油處理（四）油氣水分離1、氣液兩相分離立式分三原油處理（四）油氣水分離

2、臥式油氣水三相分離液相停留時間5~30分鐘臥式油氣水三相分離工作原理2023/1/947三原油處理（四）油氣水分離2、臥式油氣水三相分離液相停三原油處理（四）油氣水分離

2、臥式油氣水三相分離波紋板整流器進口導流擋板2023/1/948三原油處理（四）油氣水分離2、臥式油氣水三相分離波紋板三原油處理（四）油氣水分離

2、臥式油氣水三相分離濾網(wǎng)及除霧器原理圖2023/1/949三原油處理（四）油氣水分離2、臥式油氣水三相分離濾網(wǎng)及三原油處理（四）油氣水分離

3、臥式油氣水三相分離器的控制臥室分離器的界面、液位控制示意圖2023/1/950三原油處理（四）油氣水分離3、臥式油氣水三相分離器的控三原油處理（四）油氣水分離

3、臥式油氣水三相分離器的控制

油出口調(diào)節(jié)閥和氣出口調(diào)節(jié)閥、水出口閥和氣出口閥分別實行串級控制2023/1/951三原油處理（四）油氣水分離3、臥式油氣水三相分離器的控三原油處理（四）油氣水分離

4、立式油氣水三相分離器立式三相分離器的工作原理2023/1/952三原油處理（四）油氣水分離4、立式油氣水三相分離器立式三原油處理（四）油氣水分離(a)無油室界面控制；(b)帶油室界面控制；(c)可調(diào)水室界面控制

5、立式油氣水三相分離器的控制2023/1/953三原油處理（四）油氣水分離(a)無油室界面控制；(b)帶三原油處理（五）原油脫水

1、原油的乳化游離水：常溫下用靜止沉降法短時間內(nèi)能從油中分離的水，常在沉降罐和三相分離器中脫除。乳化水：用沉降法很難脫除的水，與原油的混合物稱為油水乳狀液。原油乳狀液的類型油包水型（W/O）：油田最常見的原油乳狀液。水包油型（O/W）：在采出水中常存在，原油處理中很少見。又稱反相乳狀液。

原油乳狀液的生成條件：原油中含水含有天然的乳化劑，如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等流動時管件、設備的攪動2023/1/954三原油處理（五）原油脫水1、原油的乳化游離水：常溫下用三原油處理（五）原油脫水

2、原油的破乳乳狀液的破壞即破乳。原油乳狀液的破乳過程分散水滴接近結(jié)合界面膜破裂水滴合并粒徑增大在油相中沉降分離即水滴的絮凝、聚結(jié)和沉降。原油乳狀液破乳的關鍵：破壞油水界面膜，使水滴聚結(jié)和沉降。

2023/1/955三原油處理（五）原油脫水2、原油的破乳2022/12/三原油處理（五）原油脫水

3、原油脫水對破乳劑的要求化學破乳劑的分類陰離子型：脂肪酸、環(huán)烷酸及磺酸鹽等。價格便宜，用量大。陽離子型：季銨鹽類，對稀油有明顯效果。非離子型：由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷為原料聚合而成，具有較好的活性和脫水效果。原油脫水對破乳劑的要求具有較強的表面活性；良好的潤濕能力；較高的絮凝和聚結(jié)能力；破乳溫度低、效果好；成本低、用量少；具有一定的通用性；無毒害等副作用。2023/1/956三原油處理（五）原油脫水3、原油脫水對破乳劑的要求化學三原油處理（五）原油脫水4、影響破乳脫水效果的因素破乳劑的濃度。破乳劑的濃度并非越大越好，最佳濃度應由室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗來確定。破乳劑的稀釋溫度和使用溫度。破乳劑的稀釋溫度也有一個合理界限，溫度過低，稀釋困難；溫度過高，會引起破乳劑變質(zhì)或降低效能。PH值。天然乳化劑與酸性水接觸，生成的w/o型乳狀液的界面膜十分堅固；而與堿性水接觸，生成的w/o型乳狀液的界面膜的堅固程度會大大降低。加藥位置。

乳狀液PH值對破乳劑脫水效果的影響2023/1/957三原油處理（五）原油脫水乳狀液PH值對破乳劑脫水效果的三原油處理（五）原油脫水

5、三相分離器脫水乳化水滴在原油中的沉降速度用Stokes公式描述降低原油粘度μ，提高沉降速度；降低原油密度ρo，提高沉降速度。Vd原油μ、作為脫出游離水的三相分離器，主要用于從高含水油水混合物內(nèi)脫出游離水，減小后續(xù)原油脫水設備的負荷。常作為初級脫水設備。2023/1/958三原油處理（五）原油脫水5、三相分離器脫水乳化水滴三原油處理（五）原油脫水

5、三相分離器脫水穩(wěn)流室沉降室油水分離室油進排污擋板1擋板2聚合元件氣出陰極保護人孔油出人孔穩(wěn)流室沉降室油水出氣包水導管陰極保護人孔人孔三相分離器運行動畫演示2023/1/959三原油處理（五）原油脫水5、三相分離器脫水穩(wěn)流室三原油處理（五）原油脫水

5、三相分離器脫水2023/1/960三原油處理（五）原油脫水5、三相分離器脫水2022/1三原油處理（五）原油脫水

6、沉降罐脫水沉降罐內(nèi)部充滿液體時，類似于一個連通器。h1ρ水=Δh·ρ油+(h2-Δh)ρ水，整理后得Δh=Δh只與罐內(nèi)液位與出水管的高差及油水密度差有關。對一座高度為10m的沉降罐，油層厚度確定為3.5m較為合適，布液管設在距油水界面1.5m左右的位置，沉降時間8小時以上。出油管水出口油層油水過渡帶水層隔板2023/1/961三原油處理（五）原油脫水6、沉降罐脫水出油管水出口油層三原油處理（五）原油脫水

6、沉降罐脫水水箱脫水混進溢流出口沉降罐工作原理2023/1/962三原油處理（五）原油脫水6、沉降罐脫水水箱脫水混進溢流三原油處理（五）原油脫水

7、電脫水電破乳脫水是對低含水原油徹底脫水的最好方法，常作為原油乳狀液脫水工藝的最后環(huán)節(jié)。電破乳脫水原理電泳聚結(jié)：把原油乳狀液置于通電的兩個平行電極中，水滴將向同自身所帶電性相反的電極運動，稱為電泳。在電泳過程中，水滴受原油的阻力產(chǎn)生拉長變形，使界面膜的機械強度削弱，合并、增大，從原油中沉降分出。

電泳聚結(jié)振蕩聚結(jié)：交流電場中電場方向不斷改變，水滴內(nèi)的各種正負離子不斷做周期性往復運動，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應變化，界面膜受到?jīng)_擊，強度降低甚至破裂，水滴聚結(jié)沉降，稱振蕩聚結(jié)。偶極聚結(jié)：在高壓直流或交流電場中，原油乳狀液中的水滴受電場的極化和靜電感應，使水滴兩端帶上不同極性的電荷，形成誘導偶極。電的吸引力使水滴相互碰撞，合并成大水滴，從原油中沉降分離出來，稱為偶極聚結(jié)。偶極聚結(jié)2023/1/963三原油處理（五）原油脫水7、電脫水電破乳脫水是對低含水三原油處理（五）原油脫水

7、電脫水靜電脫水的適用條件：

電法脫水只適宜于油包水型乳狀液。

原油的導電率很小，乳狀液通過極間空間時，電極間電流很小，能建立起脫水所需的電場強度。

水包油型乳狀液通過極間空間時，由于帶有酸堿鹽等離子的水是良導導致極間電壓下降，電流猛增，產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。

一般進入電脫水器的原油含水率低于30％

含水率較高的油包水型乳狀液，電法脫水也易產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。2023/1/964三原油處理（五）原油脫水7、電脫水靜電脫水的適用條件：三原油處理（五）原油脫水

7、電脫水電場穩(wěn)定性的影響因素乳狀液的含水率：以15%~30%為宜；油水界面的有效控制；不容許在電脫水器內(nèi)析出溶解氣；及時處理油水界面處的“臟油層”。2023/1/965三原油處理（五）原油脫水7、電脫水電場穩(wěn)定性的影響因素三原油處理（六）原油加熱提高加劑油水混合物的溫度，可以加速乳狀液破乳和油水分離。

加熱脫水的原則盡可能降低加熱脫水溫度；加熱前盡可能脫除游離水，減少無效熱能消耗；有余熱可利用場合，優(yōu)先利用余熱加熱乳狀液；盡可能一熱多用，節(jié)省燃料。真空相變加熱爐2023/1/966三原油處理（六）原油加熱提高加劑油水混合物的溫度，可以加三原油處理（六）原油加熱篩檢程式調(diào)壓閥保護裝置電磁閥電機進風口放散閥侍服電機燃氣燃燒器真空相變爐操作間燃氣、電加熱兩用爐工作原理動畫1、加熱爐2023/1/967三原油處理（六）原油加熱篩檢程式調(diào)壓閥保護裝置電磁閥電機三原油處理（六）原油加熱2、換熱器冷流

熱流T2T1T1＞T2管殼式換熱器工作原理動畫2023/1/968三原油處理（六）原油加熱2、換熱器冷熱T2T1T1＞T2三原油處理（七）老化油處理老化：原油中含有膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，乳狀液隨時間的推移變得逐漸穩(wěn)定，阻止油水分層的現(xiàn)象稱為老化。國內(nèi)對老化油基本上采取單獨處理的辦法：大罐沉降法、離心分離法加熱爐破乳劑加藥裝置加大罐處理老化油示意圖2023/1/969三原油處理（七）老化油處理老化：原油中含有膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，三原油處理（七）老化油處理離心脫水機離心法：采用高速差分離心分離技術對乳化膜堅固的老化油進行處理離心機工作原理2023/1/970三原油處理（七）老化油處理離心脫水機離心法：采用高速差分原油集輸與處理工程3原油處理2集油工藝4原油穩(wěn)定原油集輸與處理工程3原油處理2集油工藝4原油穩(wěn)定71四原油穩(wěn)定（一）原油穩(wěn)定的必要性采用有穩(wěn)定裝置的全密閉流程可使油氣蒸發(fā)損耗由1.5%～2%降低為0.29%～0.5％。若流程不密閉，即使原油穩(wěn)定裝置運行良好，油田油氣損耗率仍可高達1.3%。我國規(guī)定原油出礦的飽和蒸汽壓應小于當?shù)卮髿鈮旱?.7倍。2023/1/972四原油穩(wěn)定（一）原油穩(wěn)定的必要性采用有穩(wěn)定裝置的全密閉流四原油穩(wěn)定（二）原油穩(wěn)定的目的

降低原油蒸氣壓，滿足原油儲存、管輸、鐵路、公路和水運的安全和環(huán)境規(guī)定；從原油中分出對人體有害的溶解雜質(zhì)氣體；從原油穩(wěn)定中追求最大利潤，如回收穩(wěn)定輕烴；降低油氣揮發(fā)損耗。原油穩(wěn)定的方法：閃蒸法、分餾法、多級分離法2023/1/973四原油穩(wěn)定（二）原油穩(wěn)定的目的降低原油蒸氣壓，滿足原油四原油穩(wěn)定（三）穩(wěn)定方法的選擇及適用條件原則：在滿足商品原油質(zhì)量要求前提下，使油氣田獲得最高經(jīng)濟效益。適用條件：原油中C1-C4質(zhì)量分數(shù)低于0.5％時，一般不需進行穩(wěn)定處理；C1-C4的質(zhì)量分數(shù)低于2.5％、無需加熱進行原油穩(wěn)定時，宜采用負壓閃蒸；C1-C4的質(zhì)量分數(shù)高于2.5％，可采用正壓閃蒸，有余熱可利用時也可采用分餾穩(wěn)定。表

三種穩(wěn)定工藝比較2023/1/974四原油穩(wěn)定（三）穩(wěn)定方法的選擇及適用條件原則：在滿足商品四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例某聯(lián)合站原油脫水合格后的來油溫度35℃，壓力150kPa，流量250t/h，原油組成見表。分別采用負壓閃蒸法、正壓閃蒸法、分餾穩(wěn)定法對來油進行穩(wěn)定模擬計算。

未穩(wěn)定原油的組成，%2023/1/975四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例某聯(lián)合站原油脫水合格四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例1、負壓閃蒸穩(wěn)定油田海拔高度1200m，大氣壓87kPa，0.7倍為60.987kPa；穩(wěn)定前原油飽和蒸汽壓為64.03kPa，穩(wěn)定后35.12kPa，符合規(guī)范要求。

2023/1/976四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例1、負壓閃蒸穩(wěn)定油田四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例2、微正壓閃蒸穩(wěn)定當?shù)卮髿鈮簽?7KPa，0.7倍的壓力為60.987KPa。通過模擬計算，穩(wěn)定前原油飽和蒸汽壓為64.03kPa，穩(wěn)定后為33.80kPa，符合規(guī)范要求。2023/1/977四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例2、微正壓閃蒸穩(wěn)定當四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例3、分餾法穩(wěn)定當?shù)卮髿鈮簽?7KPa，0.7倍的壓力為60.987KPa。通過模擬計算，穩(wěn)定前原油飽和蒸汽壓為64.03kPa，穩(wěn)定后為10.35kPa，穩(wěn)定深度較高。2023/1/978四原油穩(wěn)定（四）原油穩(wěn)定模擬計算實例3、分餾法穩(wěn)定當?shù)卮笏脑头€(wěn)定（五）原油穩(wěn)定主要設備1、穩(wěn)定塔：每層塔板相當于一級分離器15層塔板的填料塔填料塔工作原理演示2023/1/979四原油穩(wěn)定（五）原油穩(wěn)定主要設備1、穩(wěn)定塔：每層塔板相當四原油穩(wěn)定（五）原油穩(wěn)定主要設備2、壓縮機原穩(wěn)裝置離心式壓縮機離心式壓縮機離心式壓縮機工作原理2023/1/980四原油穩(wěn)定（五）原油穩(wěn)定主要設備2、壓縮機原穩(wěn)裝置離心式四原油穩(wěn)定（五）原油穩(wěn)定主要設備3、冷凝冷卻器原穩(wěn)裝置塔頂氣冷凝冷卻器U型管換熱器工作原理演示塔頂氣冷凝器2023/1/981四原油穩(wěn)定（五）原油穩(wěn)定主要設備3、冷凝冷卻器原穩(wěn)裝置塔四原油穩(wěn)定（六）原油穩(wěn)定與原油處理工藝結(jié)合實例來液20~24℃,0.2~0.24MPa來液30℃,0.2-0.24MPa25℃,0.22MPa含水15~30%30~35℃含水1~5%70~80℃,1.2MPa135~150℃,1.0MPa150℃,0.15MPa80~90℃,0.14MPa含水≤0.5%65~75℃,0.13MPa40~50℃,含水≤0.5%23~30℃,污水含油≤1000mg/L105~120℃,0.11MPa40℃,0.1MPa25℃,0.14~0.18MPa2023/1/982四原油穩(wěn)定（六）原油穩(wěn)定與原油處理工藝結(jié)合實例來液20~原油集輸與處理工程原油集輸與處理工程83原油集輸與處理工程原油集輸與處理工程848585一原油基本性質(zhì)

（一）油氣集輸、處理的范圍

油氣田開發(fā)工程油、氣藏工程鉆井工程油氣田地面工程采油工程油氣集輸工程供排水工程原油集輸天然氣集輸原油處理天然氣處理原油穩(wěn)定注水（注汽、注聚）含油污水處理建筑、道路工程供配電工程儀表、自動化供熱、暖通消防工程33一原油基本性質(zhì)（一）油氣集輸、處理的范圍油氣田開發(fā)85（二）、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容：根據(jù)地質(zhì)開發(fā)資料，確定油井產(chǎn)出物的集輸方案，確定集輸流程；按照確定的集輸流程，結(jié)合最終產(chǎn)品流向、社會及自然環(huán)境確定總體布局、系統(tǒng)的生產(chǎn)能力和站場建設規(guī)模；確定油井產(chǎn)出物計量、分離、凈化、穩(wěn)定等過程的單元工藝實施方案，設計或選擇實現(xiàn)這些過程的設備，并配置管網(wǎng)；確定符合輸送要求的石油及天然氣儲存能力，適應礦場產(chǎn)銷地波動變化。油氣集輸系統(tǒng)由不同功能的工藝單元組成，各單元相互關系見圖。一原油基本性質(zhì)（二）、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容：一原油基本性質(zhì)86一原油基本性質(zhì)

油氣集輸研究對象是油氣田內(nèi)部原油、伴生天然氣的收集、處理和輸送。（二）、油氣集輸?shù)墓ぷ鲀?nèi)容：油井油氣混輸管道干線集氣管道支線集氣管道計量站原油處理站集油管道輸油管道油庫輸氣總站外輸外輸(運)2023/1/987一原油基本性質(zhì)油氣集輸研究對象是油氣田內(nèi)部原油、伴生一原油基本性質(zhì)油氣集輸、處理的整個工藝過程2023/1/988一原油基本性質(zhì)油氣集輸、處理的整個工藝過程2022/12一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：1、原油的密度：單位體積的物體質(zhì)量。20℃時的密度稱為標準密度。相對密度：在規(guī)定溫度下，原油密度與水的密度之比。我國相對密度與美國石油學會相對密度API的關系：Δo—15℃下原油對同溫度水的相對密度。水的°API為10；油品愈輕，°API愈大。2023/1/989一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：2022/12/277一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：2、原油的粘度：粘度是表示液體流動時由于分子摩擦而產(chǎn)生阻力的大小。粘度分為動力粘度、運動粘度和相對粘度。動力粘度ηt與同溫度、同壓力下液體密度ρt的比值，稱為運動粘度。油品在某溫度下，從恩氏粘度計中流出200ml所需要的時間與在同樣條件下流出200ml、20℃蒸餾水所需時間的比值，稱為相對粘度。原油的粘度對溫度很敏感，在提到原油粘度，首先要說明是在多少溫度下的原油粘度。3、原油的凝點和傾點：傾點：油品在試管中5秒內(nèi)能流動的最低溫度。凝點：油品在傾斜45°角試管內(nèi)停留1分鐘不流動的最高溫度。同一原油的傾點比凝固點約高2.5～3℃。原油的凝點對原油集輸?shù)挠嬎惴浅Ｖ匾?，進站溫度比原油凝點要求高5℃。2023/1/990一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：2、原油的粘度：粘度是表大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜91一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：4、原油飽和蒸汽壓：將油品裝入燃料室，劇烈搖動后在38℃恒溫水浴中所測得的油品蒸氣的最大壓力，即為雷德飽和蒸氣壓。主要用于衡量原油的揮發(fā)性。5、原油的相圖原油在開采、集輸及處理過程中，往往會發(fā)生相態(tài)的變化，液態(tài)變成氣相或氣相變成液相。

Karabulak原油相圖泡點線臨界點露點線2023/1/992一原油基本性質(zhì)（三）原油的物性：4、原油飽和蒸汽壓：將油一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：1、按氣油比將油氣井井流產(chǎn)物分成：死油氣油比為零黑油

氣油比小于356m3/m3揮發(fā)性原油

氣油比356~588m3/m3凝析氣

氣油比588~8905m3/m3濕氣

氣油比大于8905m3/m3干氣

不含液體的天然氣2、按收縮性分類收縮系數(shù)是單位體積油藏原油在地面脫氣后的體積數(shù)

低收縮原油

收縮系數(shù)大于0.5高收縮原油收縮系數(shù)小于0.52023/1/993一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：1、按氣油比將油氣井井流一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：3、按密度和粘度分類2023/1/994一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：3、按密度和粘度分類20一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：

4、根據(jù)原油組成分類：根據(jù)幾種烴類在原油中的比例劃分原油種類

石蠟基原油烷烴大于75%環(huán)烷基原油環(huán)烷烴大于75%芳香基原油芳香烴大于50%瀝青基原油瀝青質(zhì)大于50%5、按硫含量分類

把硫含量高的原油稱為酸性原油sourcrude，但沒有統(tǒng)一標準。一種說法，H2S體積濃度超過3700mg/L西方管道界，硫含量超過0.5%（質(zhì)量）2023/1/995一原油基本性質(zhì)（四）原油的分類：4、根據(jù)原油組成分類：原油集輸與處理工程2集油工藝原油集輸與處理工程2集油工藝96二集油工藝（一）集油和輸油的區(qū)別：定義：從集中處理站或聯(lián)合站到礦場油庫的流程。功能：凈化油的存儲和輸送。輸送介質(zhì)：凈化油。負責部門：從事儲運的輸油公或管道公司。輸油定義：從井口開始到集油站或聯(lián)合站的流程。功能：收集、計量、處理油井

產(chǎn)出物。輸送介質(zhì)：油、氣、水多相混

和物。負責部門：油田內(nèi)部從事開發(fā)

的采油廠、作業(yè)區(qū)。集油2023/1/997二集油工藝（一）集油和輸油的區(qū)別：定義：從集中處理站或聯(lián)二集油工藝(二)油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求滿足油田開發(fā)和開采的要求

油井數(shù)量增加,產(chǎn)液量增加,含水上升;

自噴井轉(zhuǎn)抽;

油井轉(zhuǎn)注;

生產(chǎn)層系調(diào)整,油品物性發(fā)生變化;集輸系統(tǒng)要能夠反映油田開發(fā)和開采的動態(tài)節(jié)約能源、防止污染、保護環(huán)境

充分利用天然能量,減少動力消耗;

流程密閉,降低油氣揮發(fā)損耗;

收集和利用油氣資源,減少生產(chǎn)過程自耗氣;

采用先進、高效設備；安全可靠,并有一定的靈活性與輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致，具有經(jīng)濟性

2023/1/998二集油工藝(二)油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求滿足油田開發(fā)和開二集油工藝(三)原油集輸工藝1、按布站方式可分為：一級布站：井口-原油處理站；二級布站：井口-計量站-原油處理站；三級布站：井口-計量站-轉(zhuǎn)油站-原油處理站；四級布站：井口-計量站-轉(zhuǎn)油站-預脫水站-原油處理站。特點：油區(qū)一級或一級半布站方式，單干管密閉集輸工藝。適用范圍：自噴期短，油氣比相對較低，井口采用功圖計量的區(qū)塊。集油線油井一級布站集中處理站2023/1/999二集油工藝(三)原油集輸工藝特點：油區(qū)一級或二集油工藝(三)原油集輸工藝二級布站：Aryskum油田

特點：油區(qū)二級或一級半布站方式，單干管密閉集輸工藝。

適用范圍：油氣比較高，工況復雜，自噴周期長.井口2023/1/9100二集油工藝(三)原油集輸工藝二級布站：Aryskum油田二集油工藝(三)原油集輸工藝三級布站：Kumkol油田四級布站：KumkolSouth油田2023/1/9101二集油工藝(三)原油集輸工藝三級布站：Kumkol油田二集油工藝(三)原油集輸工藝2、根據(jù)油井集輸時加熱保溫方式的不同可分為：

單管流程：井口不加熱單管流程井口加熱單管流程雙管流程蒸汽伴隨雙管流程摻液雙管流程三管流程2023/1/9102二集油工藝(三)原油集輸工藝2、根據(jù)油井集輸時加熱保溫方二集油工藝(三)原油集輸工藝井口不加熱單管流程又分為井口自然不加熱管線、井口加藥降粘不加熱集輸、管線保溫投球清蠟不加熱集輸井口不加熱流程適應于相對密度d204≤0.86、粘度ηt≤20mPa·s、凝點≤35℃的稀油。PKKR公司的油都滿足單管不加熱集輸?shù)臈l件。2023/1/9103二集油工藝(三)原油集輸工藝井口不加熱單管流程又分為井口二集油工藝(三)原油集輸工藝井口加熱流程井口加熱爐計量站加熱爐主要適用于凝點和粘度較高的石蠟基原油。隨著油井生產(chǎn)的延續(xù)，原油含水率超過原油乳狀液轉(zhuǎn)相點時，加熱集油可逐步過渡到不加熱集油工藝。2023/1/9104二集油工藝(三)原油集輸工藝井口加熱流程井口加熱爐計量站二集油工藝(三)原油集輸工藝井口摻熱水雙管流程該流程主要適用于高含蠟、高凝點、高粘度的中質(zhì)油、重質(zhì)油、稠油油田。最主要的問題是投資高；產(chǎn)量無法直接計量；摻入水循環(huán)使用，加劇管線腐蝕。2023/1/9105二集油工藝(三)原油集輸工藝井口摻熱水雙管流程該流程主要二集油工藝(三)原油集輸工藝三管熱水（蒸汽）伴熱集油流程該流程的優(yōu)點是通過管道換熱，間接地為出油管線提供熱能，熱水不摻入集油管線內(nèi)，油井計量比較準確。

缺點是系統(tǒng)復雜、投資大、鋼材消耗大、生產(chǎn)費用高。2023/1/9106二集油工藝(三)原油集輸工藝三管熱水（蒸汽）伴熱集油流程二集油工藝(三)原油集輸工藝3、原油集輸工藝的確定原則根據(jù)勘探、開發(fā)成果，確定合理的建設規(guī)模，避免投資浪費或連年不斷擴建的情況；對幾種工藝流程進行技術、經(jīng)濟對比，選擇經(jīng)濟指標好又符合油田實際的流程；適應油田動態(tài)變化，具有調(diào)整的靈活性，不影響油田的正常生產(chǎn)；集油流程應當全密閉，充分利用井口回壓及自然地形，減少油氣的中途接轉(zhuǎn)；流程簡化、優(yōu)化，選用高效節(jié)能設備、技術，降低集輸過程能耗；地面工程建設應考慮近期和遠期的銜接，做到總體規(guī)劃、分期實施；應用先進、適用、經(jīng)濟、可靠地自動化技術，提高油田的生產(chǎn)管理水平；做好油氣集輸專業(yè)與其它專業(yè)之間的協(xié)調(diào)、配合，避免脫節(jié)、打架現(xiàn)象。2023/1/9107二集油工藝(三)原油集輸工藝3、原油集輸工藝的確定原則根二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分根據(jù)氣液比從小到大，埃爾烏斯水平管兩相流流型分為氣泡流、氣團流、分層流、波浪流、沖擊流、不完全環(huán)狀、環(huán)狀流和彌散流等八種。氣泡流氣團流（塞狀流）分層流波浪流2023/1/9108二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分氣泡流氣團流（二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分沖擊流不完全環(huán)狀流環(huán)狀流彌散流2023/1/9109二集油工藝(四)油氣混輸計算1、流型劃分沖擊流不完全環(huán)狀二集油工藝(四)油氣混輸計算2、流型圖Baker流型圖Mandhane流型圖2023/1/9110二集油工藝(四)油氣混輸計算2、流型圖Baker流型圖M二集油工藝(四)油氣混輸計算3、油氣混輸計算公式DukelerI壓降計算式：DukelerII壓降計算式：國內(nèi)油氣集輸規(guī)范推薦貝格斯—布里爾計算式：有關的計算軟件：PIPEPHASE:美國SIMSCI公司研發(fā)的一款多相流混輸計算軟件；Pipesim：Schlumberger公司研發(fā)的一款上下游一體化工藝模擬計算軟件；OLGA：歐洲多國聯(lián)合研發(fā)的一款多相流計算軟件，多相流計算結(jié)果最準確；PipelineStudio：只能進行純液相(LGNET)和純氣相(TGNET)的計算；HYSYS：Aspen公司的一款軟件，界面友好，建立在嚴格的組分模型基礎之上，對黑油模型不太適合。2023/1/9111二集油工藝(四)油氣混輸計算3、油氣混輸計算公式Duke二集油工藝(四)油氣混輸計算計量站不加熱、轉(zhuǎn)油站進站壓力為4bar時原油集輸工藝模擬計算結(jié)果4、計算實例-Karabulak油田油氣集輸模擬計算Karabulak區(qū)塊原油的凝點為-4℃，井口溫度為22℃。在不對井口和計量站加熱的情況下，原油抵達轉(zhuǎn)油站的溫度為17.5℃，可以保證原油的正常輸送。2023/1/9112二集油工藝(四)油氣混輸計算計量站不加熱、轉(zhuǎn)油站進站壓力二集油工藝(五)油氣混輸管網(wǎng)圖1號3號11-9號新建集油計量配汽站已建接轉(zhuǎn)站已建集油計量配汽站新建接轉(zhuǎn)站2號D219×6集中換熱及無鹽水處理站新增集油計量配汽站11座。新增接轉(zhuǎn)站2座。2010年布站及集輸管網(wǎng)1號特稠油處理聯(lián)合站13-11號已建集油管道（D273×7）SAGD計量注汽站14-12號12-10號2023/1/9113二集油工藝(五)油氣混輸管網(wǎng)圖1號3號11-9號新建集油二集油工藝(六)蠟1、蠟的概念

為16到64的烷烴

(C16H34～C64H130)。純石蠟為白色，略帶透明的結(jié)晶體，密度880～905kg/m3。蠟溶在原油中，原油在管線內(nèi)流動，在徑向上存在速度差、溫度差、濃度差，隨著溫度和壓力的降低，蠟從原油中析出。2、管道結(jié)蠟的危害給日常管理帶來大量的工作；油流通道減小，油流阻力增大，降低管道輸量；結(jié)蠟嚴重時，會造成清蠟困難；4清蠟影響管道、設備的運行；給油氣集輸、油田開發(fā)帶來許多困難。2023/1/9114二集油工藝(六)蠟1、蠟的概念2、管道結(jié)蠟的危害給日常管二集油工藝(六)蠟3、管道結(jié)蠟的預測

準確預測管道的結(jié)蠟厚度和結(jié)蠟量，是比較困難的。在需要知道原油組成的前提下，建立嚴格的預測模型或者通過室內(nèi)試驗確定某一油田原油的結(jié)蠟規(guī)律。8公里長DN200管道，4800t/d輸量下結(jié)蠟厚度與距離的關系2023/1/9115二集油工藝(六)蠟3、管道結(jié)蠟的預測8公里長DN200管二集油工藝(六)蠟4、管道結(jié)蠟的防治給原油加熱，避免蠟的析出；定期通球清管；加清防蠟劑。加熱爐2023/1/9116二集油工藝(六)蠟4、管道結(jié)蠟的防治給原油加熱，避免蠟的二集油工藝(七)清管集油管線運行一段時間后，原油中的污泥和析出的蠟會積聚在管線中，減小油流通道，嚴重時堵塞管道，需要定期清管。清管設備的作用：清管以提高管道效率；測量和檢查管道周向變形，如凹凸變形；從內(nèi)部檢查管道金屬的所有損傷，如腐蝕等；對新建管道在進行嚴密性試驗后，清除積液和雜質(zhì)。2023/1/9117二集油工藝(七)清管集油管線運行一段時間后，原油中的污泥二集油工藝(七)清管智能清管器通球掃線2023/1/9118二集油工藝(七)清管智能清管器通球掃線2022/12/2二集油工藝(七)清管2023/1/9119二集油工藝(七)清管2022/12/2737二集油工藝(七)清管2023/1/9120二集油工藝(七)清管2022/12/27383原油處理原油集輸與處理工程2集油工藝3原油處理原油集輸與處理工程2集油工藝121三原油處理（一）原油脫水的原因滿足原油的出礦條件；水增大了增大了液流的體積流量，降低了設備和管路的有效利用率；水增加了輸送過程中的動力消耗。；水增加了升溫過程中的燃料消耗；水引起金屬管路和設備的結(jié)垢與腐蝕；水影響原油煉制工作的正常進行，嚴重時還會出現(xiàn)沖塔現(xiàn)象，直接影響蒸餾產(chǎn)品質(zhì)量。2023/1/9122三原油處理（一）原油脫水的原因滿足原油的出礦條件；202三原油處理（二）原油脫水的指標原中國石油天然氣集團公司對原油集輸、處理提出了流程全密閉，“三脫”、“三回收”、出四種合格產(chǎn)品的要求?！冻龅V原油技術條件》（SY7513-1988）規(guī)定了合格原油的主要指標。2023/1/9123三原油處理（二）原油脫水的指標原中國石油天然氣集團公三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

兩相分離工藝流程示意圖

20～30℃,0.2～0.35MPa含水≤15%50～70℃含水≤0.5%

1、

兩相分離密閉工藝流程2023/1/9124三原油處理（三）稀油脫水工藝流程兩相分離工藝流程示三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

2、

三相分離密閉工藝流程

三相分離密閉工藝流程示意圖20～30℃,0.2～0.35MPa含水≤15%50～70℃含水≤0.5%2023/1/9125三原油處理（三）稀油脫水工藝流程2、三相分離密閉工藝三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

3、多功能處理器密閉工藝流程

多功能處理器密閉工藝流程示意圖

2023/1/9126三原油處理（三）稀油脫水工藝流程3、多功能處理器密閉工三原油處理（三）稀油脫水工藝流程

稀油開口流程示意圖20～30℃,0.2～0.35MPa含水≤15%50～70℃含水≤0.5%4、稀油開口工藝流程2023/1/9127三原油處理（三）稀油脫水工藝流程稀油開口流程示意圖2三原油處理（四）油氣水分離

1、

氣液兩相分離立式分離器圖片2023/1/9128三原油處理（四）油氣水分離1、氣液兩相分離立式分三原油處理（四）油氣水分離

2、臥式油氣水三相分離液相停留時間5~30分鐘臥式油氣水三相分離工作原理2023/1/9129三原油處理（四）油氣水分離2、臥式油氣水三相分離液相停三原油處理（四）油氣水分離

2、臥式油氣水三相分離波紋板整流器進口導流擋板2023/1/9130三原油處理（四）油氣水分離2、臥式油氣水三相分離波紋板三原油處理（四）油氣水分離

2、臥式油氣水三相分離濾網(wǎng)及除霧器原理圖2023/1/9131三原油處理（四）油氣水分離2、臥式油氣水三相分離濾網(wǎng)及三原油處理（四）油氣水分離

3、臥式油氣水三相分離器的控制臥室分離器的界面、液位控制示意圖2023/1/9132三原油處理（四）油氣水分離3、臥式油氣水三相分離器的控三原油處理（四）油氣水分離

3、臥式油氣水三相分離器的控制

油出口調(diào)節(jié)閥和氣出口調(diào)節(jié)閥、水出口閥和氣出口閥分別實行串級控制2023/1/9133三原油處理（四）油氣水分離3、臥式油氣水三相分離器的控三原油處理（四）油氣水分離

4、立式油氣水三相分離器立式三相分離器的工作原理2023/1/9134三原油處理（四）油氣水分離4、立式油氣水三相分離器立式三原油處理（四）油氣水分離(a)無油室界面控制；(b)帶油室界面控制；(c)可調(diào)水室界面控制

5、立式油氣水三相分離器的控制2023/1/9135三原油處理（四）油氣水分離(a)無油室界面控制；(b)帶三原油處理（五）原油脫水

1、原油的乳化游離水：常溫下用靜止沉降法短時間內(nèi)能從油中分離的水，常在沉降罐和三相分離器中脫除。乳化水：用沉降法很難脫除的水，與原油的混合物稱為油水乳狀液。原油乳狀液的類型油包水型（W/O）：油田最常見的原油乳狀液。水包油型（O/W）：在采出水中常存在，原油處理中很少見。又稱反相乳狀液。

原油乳狀液的生成條件：原油中含水含有天然的乳化劑，如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等流動時管件、設備的攪動2023/1/9136三原油處理（五）原油脫水1、原油的乳化游離水：常溫下用三原油處理（五）原油脫水

2、原油的破乳乳狀液的破壞即破乳。原油乳狀液的破乳過程分散水滴接近結(jié)合界面膜破裂水滴合并粒徑增大在油相中沉降分離即水滴的絮凝、聚結(jié)和沉降。原油乳狀液破乳的關鍵：破壞油水界面膜，使水滴聚結(jié)和沉降。

2023/1/9137三原油處理（五）原油脫水2、原油的破乳2022/12/三原油處理（五）原油脫水

3、原油脫水對破乳劑的要求化學破乳劑的分類陰離子型：脂肪酸、環(huán)烷酸及磺酸鹽等。價格便宜，用量大。陽離子型：季銨鹽類，對稀油有明顯效果。非離子型：由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷為原料聚合而成，具有較好的活性和脫水效果。原油脫水對破乳劑的要求具有較強的表面活性；良好的潤濕能力；較高的絮凝和聚結(jié)能力；破乳溫度低、效果好；成本低、用量少；具有一定的通用性；無毒害等副作用。2023/1/9138三原油處理（五）原油脫水3、原油脫水對破乳劑的要求化學三原油處理（五）原油脫水4、影響破乳脫水效果的因素破乳劑的濃度。破乳劑的濃度并非越大越好，最佳濃度應由室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗來確定。破乳劑的稀釋溫度和使用溫度。破乳劑的稀釋溫度也有一個合理界限，溫度過低，稀釋困難；溫度過高，會引起破乳劑變質(zhì)或降低效能。PH值。天然乳化劑與酸性水接觸，生成的w/o型乳狀液的界面膜十分堅固；而與堿性水接觸，生成的w/o型乳狀液的界面膜的堅固程度會大大降低。加藥位置。

乳狀液PH值對破乳劑脫水效果的影響2023/1/9139三原油處理（五）原油脫水乳狀液PH值對破乳劑脫水效果的三原油處理（五）原油脫水

5、三相分離器脫水乳化水滴在原油中的沉降速度用Stokes公式描述降低原油粘度μ，提高沉降速度；降低原油密度ρo，提高沉降速度。Vd原油μ、作為脫出游離水的三相分離器，主要用于從高含水油水混合物內(nèi)脫出游離水，減小后續(xù)原油脫水設備的負荷。常作為初級脫水設備。2023/1/9140三原油處理（五）原油脫水5、三相分離器脫水乳化水滴三原油處理（五）原油脫水

5、三相分離器脫水穩(wěn)流室沉降室油水分離室油進排污擋板1擋板2聚合元件氣出陰極保護人孔油出人孔穩(wěn)流室沉降室油水出氣包水導管陰極保護人孔人孔三相分離器運行動畫演示2023/1/9141三原油處理（五）原油脫水5、三相分離器脫水穩(wěn)流室三原油處理（五）原油脫水

5、三相分離器脫水2023/1/9142三原油處理（五）原油脫水5、三相分離器脫水2022/1三原油處理（五）原油脫水

6、沉降罐脫水沉降罐內(nèi)部充滿液體時，類似于一個連通器。h1ρ水=Δh·ρ油+(h2-Δh)ρ水，整理后得Δh=Δh只與罐內(nèi)液位與出水管的高差及油水密度差有關。對一座高度為10m的沉降罐，油層厚度確定為3.5m較為合適，布液管設在距油水界面1.5m左右的位置，沉降時間8小時以上。出油管水出口油層油水過渡帶水層隔板2023/1/9143三原油處理（五）原油脫水6、沉降罐脫水出油管水出口油層三原油處理（五）原油脫水

6、沉降罐脫水水箱脫水混進溢流出口沉降罐工作原理2023/1/9144三原油處理（五）原油脫水6、沉降罐脫水水箱脫水混進溢流三原油處理（五）原油脫水

7、電脫水電破乳脫水是對低含水原油徹底脫水的最好方法，常作為原油乳狀液脫水工藝的最后環(huán)節(jié)。電破乳脫水原理電泳聚結(jié)：把原油乳狀液置于通電的兩個平行電極中，水滴將向同自身所帶電性相反的電極運動，稱為電泳。在電泳過程中，水滴受原油的阻力產(chǎn)生拉長變形，使界面膜的機械強度削弱，合并、增大，從原油中沉降分出。

電泳聚結(jié)振蕩聚結(jié)：交流電場中電場方向不斷改變，水滴內(nèi)的各種正負離子不斷做周期性往復運動，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應變化，界面膜受到?jīng)_擊，強度降低甚至破裂，水滴聚結(jié)沉降，稱振蕩聚結(jié)。偶極聚結(jié)：在高壓直流或交流電場中，原油乳狀液中的水滴受電場的極化和靜電感應，使水滴兩端帶上不同極性的電荷，形成誘導偶極。電的吸引力使水滴相互碰撞，合并成大水滴，從原油中沉降分離出來，稱為偶極聚結(jié)。偶極聚結(jié)2023/1/9145三原油處理（五）原油脫水7、電脫水電破乳脫水是對低含水三原油處理（五）原油脫水

7、電脫水靜電脫水的適用條件：

電法脫水只適宜于油包水型乳狀液。

原油的導電率很小，乳狀液通過極間空間時，電極間電流很小，能建立起脫水所需的電場強度。

水包油型乳狀液通過極間空間時，由于帶有酸堿鹽等離子的水是良導導致極間電壓下降，電流猛增，產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。

一般進入電脫水器的原油含水率低于30％

含水率較高的油包水型乳狀液，電法脫水也易產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。2023/1/9146三原油處理（五）原油脫水7、電脫水靜電脫水的適用條件：三原油處理（五）原油脫水

7、電脫水電