油氣集輸二次總結(jié),期末復(fù)習(xí)專用,精簡(jiǎn)版

緒論一、研究對(duì)象油氣集輸系統(tǒng)研究的主要對(duì)象是油、氣田生產(chǎn)過程中原油及天然氣的收集、加工處理和輸送問題。油田：油田內(nèi)部的原油及其伴生氣的收集、加工和輸送。氣田：氣田內(nèi)部的天然氣及其伴生產(chǎn)品的收集、加工和輸送。三、油氣集輸?shù)墓ぷ魅蝿?wù)和工作范圍1、工作任務(wù)將分散的油井產(chǎn)物、分別測(cè)得各單井的原油、天然氣和采出水的產(chǎn)量之后，匯集、混輸、處理成出礦原油、天然氣、液化石油氣及天然汽油，經(jīng)儲(chǔ)存、計(jì)量后輸送給用戶的油田生產(chǎn)過程。2、工作范圍油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶侵敢杂途疄槠瘘c(diǎn)，礦場(chǎng)原油庫(kù)或輸油、輸氣管線首站為終點(diǎn)的礦場(chǎng)業(yè)務(wù)。四、油氣集輸工作內(nèi)容：?jiǎn)尉?jì)量集油集氣油氣分離原油凈化原油穩(wěn)定天然氣凈化

輕烴回收儲(chǔ)存外輸污水處理油氣集輸工作內(nèi)容框圖在油田生產(chǎn)過程三廢：

廢液廢渣廢氣油田產(chǎn)品：商品原油商品天然氣液化石油氣穩(wěn)定輕烴凈化污水質(zhì)量指標(biāo)：質(zhì)量含水率：合格原油含水率不大于1％，優(yōu)質(zhì)原油含水率不大于0.5％；飽和蒸氣壓：儲(chǔ)存溫度(或60℃)下原油的飽和蒸氣壓不大于當(dāng)?shù)卮髿鈮海?.含鹽量：不大于50g/m3。液化石油氣的主要成分是C3和C4對(duì)于凈化污水有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分別為回注標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其所含雜質(zhì)的要求不同油氣集輸流程：油氣收集流程----油井至聯(lián)合站；油氣處理流程----聯(lián)合站內(nèi)流程；油氣輸送流程----聯(lián)合站至原油庫(kù)油氣集輸系統(tǒng)的組成：

油田地面集輸系統(tǒng)由各種站和管線組成。管線按所輸送的介質(zhì)分為油、氣、水單相管路和油氣混輸管路以及油氣水混輸管路。按用途分為出油管線、集油管線、輸油管線、采氣管線、集氣管線、輸氣管線。

站，名稱：計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站、計(jì)量接轉(zhuǎn)站、轉(zhuǎn)油站（轉(zhuǎn)油脫水站）、聯(lián)合站（集中處理站）、增壓集氣站、壓氣站。集輸系統(tǒng)的回壓是地面集輸系統(tǒng)對(duì)油井的背壓，也是集輸系統(tǒng)的起點(diǎn)壓力，是集輸系統(tǒng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：自噴井、氣舉井的回壓為工程適應(yīng)期最低油管壓力的0.4～0.5倍，但不宜低于0.4MPa(表壓)，抽油井回壓不高于1.5MPa(表壓)，高于4.5kg/cm2集中處理站（聯(lián)合站）工作內(nèi)容：油氣分離原油凈化原油穩(wěn)定天然氣凈化輕烴回收污水處理井口到聯(lián)合站(集中處理站)站間站場(chǎng)的級(jí)數(shù)區(qū)分：一級(jí)布站：聯(lián)合站（集中處理站）二級(jí)布站：計(jì)量站（計(jì)量接轉(zhuǎn)站）＋聯(lián)合站三級(jí)布站：計(jì)量站＋接轉(zhuǎn)站＋聯(lián)合站（集中處理站）一級(jí)半布站：井場(chǎng)閥組＋聯(lián)合站（集中處理站）七、油氣集輸設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：可靠性適用性先進(jìn)性經(jīng)濟(jì)性四、油氣集輸流程的建設(shè)規(guī)模如果油田投產(chǎn)初期不含水，則集輸流程建設(shè)規(guī)?？捎孟率接?jì)算：如果油田投產(chǎn)初期含水，則集輸流程建設(shè)規(guī)?？捎孟率接?jì)算：初期含水率流程適應(yīng)期無水開采期年平均含水率上升速度開發(fā)設(shè)計(jì)提出的產(chǎn)油量氣田集輸工藝：氣田集輸系統(tǒng)將氣井生產(chǎn)的天然氣進(jìn)行分離\計(jì)量,收集起來輸送到氣體處理廠凈化處理或者直接進(jìn)入輸氣干線,這是集輸系統(tǒng)的主要任務(wù).

氣田集輸系統(tǒng)主要由氣井井場(chǎng)、集氣站、礦場(chǎng)壓氣站、天然氣處理廠幾其間相連的管線組成。

氣田集輸系統(tǒng)的功能：收集各氣井井流、進(jìn)行必要的凈化、加工處理使之成為商品天然氣及氣田副產(chǎn)品（液化石油氣、穩(wěn)定輕烴、硫磺等）。

氣井井場(chǎng),246有節(jié)流作用1-氣井；2-采氣樹針形閥；3,5-加熱爐；4-一級(jí)節(jié)流閥；6-二級(jí)節(jié)流閥；7-溫度計(jì)常溫分離單井集氣站原理流程圖(一)1-采氣管線；2-截?cái)嚅y；3-加熱爐；4-分離器壓力調(diào)控節(jié)流閥;5-氣、油、水三相分離器；6-孔板計(jì)量裝置；7-天然氣出站截?cái)嚅y;8-集氣管線；9-液位控制自動(dòng)放液閥；10-液烴(或水)的流量計(jì);11-出站截?cái)嚅y；12-放液烴管線；13-水液位控制自動(dòng)放液閥；14-水流量計(jì)；15-水出站截?cái)嚅y；16-放水管線。

第一章石油的生成理論：有機(jī)說

無機(jī)說氣油比是指在地面條件下，每生產(chǎn)一立方米原油伴隨生產(chǎn)出的天然氣體積（以標(biāo)準(zhǔn)立方米計(jì)）。我國(guó)習(xí)慣上稱油氣比（Nm3/m3油），以R表示。油藏<油層<油田孔隙度是指巖石的孔隙體積Vp同巖石的總體積Vf之比，以Φ表示儲(chǔ)油巖石中流體的飽和度孔隙中原油總體積與有效孔隙總體積之比稱為含油飽和度，以SO表示孔隙中水總體積與有效孔隙總體積之比稱為含水飽和度，以SW表示孔隙中天然氣總體積與有效孔隙總體積之比稱為含氣飽和度，以Sg表示體積系數(shù)地面條件下（１大氣壓、20℃），1m3脫氣原油在油藏條件下所占有的體積稱為原油的體積系數(shù)。式中：Vfo—油藏原油體積，m3；

Vso—地面脫氣原油體積，m3。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：國(guó)內(nèi)①壓力101.325kPa、溫度20℃，是我國(guó)天然氣計(jì)量的法定狀態(tài)；原油定義：原油是一種極其復(fù)雜的烴類和非烴類的液態(tài)混合物。原油中所含的烴類主要有：①正構(gòu)及異構(gòu)烷烴（CnH2n+2）；環(huán)烷烴（CnH2n）；芳香烴（CnHn）。原油內(nèi)C16以上的正構(gòu)烷烴稱為石蠟。按氣油比分類：死油

黑油

揮發(fā)性原油

凝析氣

濕氣

干氣

第二章§2.1油氣性質(zhì)常壓（工程標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）儲(chǔ)罐中的原油稱為脫氣原油；高于大氣壓溶有天然氣的原油稱為溶氣原油。單位體積脫氣原油在某一壓力、溫度下能溶解的天然氣體積數(shù)（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積）稱天然氣溶解度，或稱溶解氣油比Rs，m3/m3。壓力愈高，溶解氣油比愈大；溫度愈低，溶解氣油比愈大；油、氣相對(duì)密度愈接近，原油溶解天然氣的能力愈強(qiáng)。

天然氣溶入原油使得原油的體積增大，所以溶氣原油體積系數(shù)總是大于1。溫度愈高，原油體積系數(shù)愈大；油、氣相對(duì)密度愈接近，原油體積系數(shù)愈大；溶解氣油比愈大，原油體積系數(shù)愈大。傾點(diǎn)和凝點(diǎn)是衡量油品流動(dòng)性的指標(biāo)，是在規(guī)定的試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)條件下測(cè)定的。天然氣主要成分甲烷（CH4）

§2.2氣液相平衡在一定溫度、壓力條件下，組成一定的物系，當(dāng)氣液兩相接觸時(shí)，相間將發(fā)生物質(zhì)交換，直至各相的性質(zhì)不再變化為止。達(dá)到這種狀態(tài)時(shí)，稱該物系處于氣液相平衡狀態(tài)。

可見，一元體系的相特性主要有以下特點(diǎn)：純烴的飽和蒸氣壓僅僅是溫度的單值函數(shù)，壓力愈高，其飽和蒸氣壓愈大。純烴氣體溫度愈高，愈不容易液化。臨界壓力和臨界溫度是氣液兩相共存的最高壓力和最高溫度。二元或多元臨界冷凝溫度、臨界冷凝壓力是氣液兩相能平衡共存的最高溫度和最高壓力，在二元體系中臨界溫度和臨界壓力不再是氣液能平衡共存的最高溫度和最高壓力。反常區(qū)

反常冷凝又包括等溫反常冷凝（23）和等壓反常冷凝（89）；反常汽化又包括等溫反常汽化（32）和等壓反常汽化（98）。c點(diǎn)位臨界點(diǎn)，f點(diǎn)位臨界冷凝壓力，g臨界冷凝溫度，f，g之間陰影為反常區(qū)，6-5畫一條線沒有反常區(qū)，8點(diǎn)氣體量最大，9點(diǎn)氣體消失。全是液體☆理想溶液服從拉烏爾定律

理想氣體服從道爾頓定律理想溶液和理想氣體構(gòu)成的體系稱為理想體系。同時(shí)遵循拉烏爾定律和道爾頓定律體系達(dá)到氣液相平衡時(shí)，氣相占體系總量的摩爾分?jǐn)?shù)，稱為氣化率。當(dāng)e→0時(shí)，為泡點(diǎn)狀態(tài)；當(dāng)0<e<1時(shí)，為氣液兩相區(qū)；當(dāng)e→1時(shí)，為露點(diǎn)狀態(tài)。蒸餾共有三種方式：閃蒸、簡(jiǎn)單蒸餾和精餾第三章礦場(chǎng)集輸管路的定義與分類從油氣井到礦場(chǎng)原油庫(kù)、長(zhǎng)距離輸油管和輸氣管首站、礦場(chǎng)地域內(nèi)的所有輸送工藝流體（原油和天然氣）的管路統(tǒng)稱為礦場(chǎng)集輸管路。管路的沿程摩阻損失可按達(dá)西公式計(jì)算:

輸油管道中所遇到的流態(tài)一般為：熱含蠟原油管道：水力光滑區(qū)；較輕的成品油管道：混合摩擦區(qū)；高粘原油和燃料油管道：層流區(qū)。3、管壁粗糙度絕對(duì)粗糙度：管內(nèi)壁面突起高度的統(tǒng)計(jì)平均值。相對(duì)粗糙度：絕對(duì)粗糙度與管內(nèi)徑的比值(e/D或2e/D)。二、管路的水力坡降定義：管道單位長(zhǎng)度上的摩阻損失稱為水力坡降。蘇霍夫溫降公式G—油品的質(zhì)量流量．kg／s，C—輸油平均溫度下油品的比熱容，J／(kg·℃)，D—管道外直徑，m；L—管道加熱輸送的長(zhǎng)度，m，

K—管道總傳熱系數(shù)，W／(m2．℃)，TR—管道起點(diǎn)油溫．℃TL—距起點(diǎn)L處油溫，℃，To—周圍介質(zhì)溫度．埋地管道取管中心埋深處自然地溫，℃

i—油流水力坡降，m／m，

a，b—參數(shù)，

g—重力加速度，m／s2．式中平均油溫可按下式確定式中：TR、TZ—加熱站間起、終點(diǎn)溫度，℃．質(zhì)量流量（Kg/s）

體積流量（m3/s）

3.3一、流量1、氣、液相流速

2、氣、液相表觀流速3、氣液混合物流速

當(dāng)氣、液相流速相同時(shí)，即，氣液混合物的流速稱為均質(zhì)流速：二、流速4、氣、液相質(zhì)量流速氣相質(zhì)量流速：液相質(zhì)量流速：混合物質(zhì)量流速滑移速度滑動(dòng)比漂移速度5、氣液相對(duì)流速參數(shù)質(zhì)量含氣率與質(zhì)量含液率體積含氣率和體積含液率

截面含氣率和截面含液率三、含氣率和含液率★體積含氣率與質(zhì)量含氣率之間的關(guān)系

★體積含氣率與截面含氣率之間的關(guān)系★質(zhì)量含氣率與截面含氣率之間的關(guān)系

—比容三種含氣率之間的關(guān)系體積含氣率與質(zhì)量含氣率之間的關(guān)系

體積含氣率與截面含氣率之間的關(guān)系

由此可見，在實(shí)際管流中，截面含氣率和體積含氣率的關(guān)系可分為三種情況：質(zhì)量含氣率與截面含氣率之間的關(guān)系1、流動(dòng)密度2、真實(shí)密度3、均質(zhì)密度均質(zhì)比體積四、兩相混合物的密度1、全液相折算系數(shù)

2、分液相折算系數(shù)

3、分氣相折算系數(shù)

4、L-M參數(shù)

五、壓降梯度折算系數(shù)一、流型變化多二、存在相間能量交換和能量損失

三、存在相間傳質(zhì)四、流動(dòng)不穩(wěn)定五、非牛頓流體和水合物§3.4氣液混輸管路的特點(diǎn)(a)氣泡流(b)氣團(tuán)流(c)分層流(d)波浪流(e)段塞流(f)不完全環(huán)狀流(g)環(huán)狀流(h)彌散流埃爾烏斯流型把氣液混合物看成一種均勻介質(zhì)，把氣液兩相管路看作單相管路來處理。假設(shè)：1）

則2）氣液相間無熱量的傳遞，故流動(dòng)介質(zhì)的密度僅是壓力的單值函數(shù)1、均相流模型一、壓降計(jì)算－DuklerI法§3.6兩相流壓降計(jì)算

C為系數(shù)，是體積含液率RL的函數(shù)，可以查圖，其回歸關(guān)系式為

截面含液率HL與體積含液率和雷諾數(shù)之間的關(guān)系見圖。二、壓降計(jì)算－DuklerII法求取混輸管路的壓降，可利用公式：或由于單相管路的壓降好求，因此只需要求分液相折算系數(shù)或分氣相折算系數(shù)分液相折算系數(shù)或分氣相折算系數(shù)與L-M參數(shù)有關(guān)，只需求L-M參數(shù)L-M參數(shù)可由右式求得L-M公式的推導(dǎo)思路六、管路起伏對(duì)兩相管流的影響

上坡段舉升氣液混合物所消耗的能量在下坡段不能完全回收，有能量的損失上坡能量消耗下坡能量回收下坡，由于重力和浮力的作用又，使得下坡回收的能量不能完全補(bǔ)償上坡的能量消耗，帶來能量的損失第四章根據(jù)油氣分離機(jī)理的不同分離方法有：重力分離、碰撞分離、離心分離1、重力分離原理：重力分離是利用原油與天然氣的密度不同，在相同條件下所受地球引力不同的原理進(jìn)行分離的。2.碰撞分離原理：氣體在流動(dòng)過程中與器壁碰撞粘附在其上3.離心分離原理：依靠油氣混合物做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力使氣體攜帶的油滴分離。油氣分離器定義：根據(jù)相平衡原理，利用油氣分離機(jī)理，借助機(jī)械方法，把油井混合物分離為氣相和液相的設(shè)備稱為油氣分離器。

二、分類：按其功能：分為氣液兩相分離器和油氣水三相分離器。按其形狀：分為臥式分離器、立式分離器、球形分離器。按其作用：分為計(jì)量分離器和生產(chǎn)分離器按其工作壓力：分為真空分離器（小于0.1MPa）、低壓分離器（小于1.5MPa）、中壓分離器（1.5~6MPa）和高壓分離器（大于6MPa）等。1、兩相分離器①兩相臥式分離器圖4-4兩相臥式分離器1-油氣混合物入口2-入口分流器3-重力沉降部分4-除霧器5-壓力控制閥6-氣體出口7-出液閥8-液體出口9-集液部分②兩相立式分離器圖4-5兩相立式分離器1-油氣混合物入口2-入口分流器3-除霧器4-壓力控制閥5-氣體出口6-重力沉降部分7-集液部分8-出液閥9-液體出口圖4-9臥式三相分離器1-油氣混合物入口2-進(jìn)口碰撞分離部件3-除霧器4-浮子5-液位控制機(jī)構(gòu)6-水位控制閥7-油位控制閥8-壓力調(diào)節(jié)閥9-不加重浮子10-加重浮子2、三相分離器圖4-8立式三相分離器1-加重浮子2-不加重浮子3-折流板4-油氣混合物入口5-進(jìn)口碰撞分離部件6-除霧器7-壓力調(diào)節(jié)閥8-液位控制機(jī)構(gòu)9-油位控制閥10-水位控制閥基本結(jié)構(gòu)與臥式分離器相同，與臥式分離器不同的地方是：（1）氣液界面較?。唬?）氣體流向和氣體中液滴的沉降方向相反。立、臥式分離器的比較臥式優(yōu)點(diǎn)：?氣中油滴易沉降，氣體處理量大，處理成本低，適于氣油比較高的混合物?氣液界面大，有較好的油氣分離效果?安裝、制造、維修方便，可以作成撬裝式立式優(yōu)點(diǎn)：?占地少，適用于海洋采油?適合于處理含固體雜質(zhì)較多的油氣混合物，可以在底部設(shè)置排污口定期排放和清除固體雜質(zhì)?液位控制靈敏三、分離器結(jié)構(gòu)由主體容器、分離部分、液面控制機(jī)構(gòu)和壓力控制機(jī)構(gòu)等主要部分構(gòu)成的。主分離部分是指主體容器本身，通常包括重力沉降部分和集液部分。集液部分作用：使原油中攜帶的氣泡上浮至液面并進(jìn)入氣相；使原油在分離器中有一定的停留時(shí)間，使其充分接觸，接近氣液平衡狀態(tài)；集液部分也提供緩沖容積，起到緩沖作用，用來均衡進(jìn)出分離器原油流量的波動(dòng)

重力沉降部分?氣體通過重力沉降部分，被氣流攜帶的油滴在此部分靠重力降至氣液界面，未沉降至液面的粒徑更小的油滴隨氣體流經(jīng)除霧器除去。（3）各流態(tài)區(qū)沉降速度公式層流區(qū)：（3）除霧分離部分除霧分離部分的作用是利用碰撞、離心、聚結(jié)等原理，除去經(jīng)主分離后氣體中仍然攜帶的10~100μm之間的液滴。分離器中常用

的除霧器有葉片式和絲網(wǎng)式等不同型式。（6）分離器中油滴的沉降條件在立式分離器中，氣流方向與油滴沉降速度方向相反。油滴能沉降的必要條件是：油滴的沉降速度必須大于氣體流速，即：在臥式分離器中，氣體流向與油滴沉降方向相垂直，油滴能沉降至集液部分的必要條件是：油滴沉降至集液部分所需的時(shí)間應(yīng)小于油滴隨氣體流過重力沉降部分所需的時(shí)間，即：原油含氣率的影響因素?原油粘度?原油在分離器中停留的時(shí)間?分離壓力?分離溫度wg為集液氣泡上升速度分離器長(zhǎng)徑比分離器圓筒部分長(zhǎng)度與直徑的比值稱長(zhǎng)徑比,對(duì)立式分離器也可稱為高徑比。分離器在滿足氣液處理量及分離質(zhì)量前提下,有多種直徑和長(zhǎng)度的組合可供選擇。選擇時(shí)主要應(yīng)考慮:①容器制造成本;②已分離出的液體不發(fā)生再攜帶(再次進(jìn)人氣相)而影響分離質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并綜合考慮制造成本和液體再攜帶問題后,立式和臥式分離器長(zhǎng)徑比一般為3~4,不應(yīng)超過5;若立式分離器高度有限制時(shí),長(zhǎng)徑比可取2~3。油氣水三相分離器壓力用5控制，液位高度恒定不變。不用7,10控制。虛線箭頭為自動(dòng)控制閥，閥門開度保持一定式中h1+h2是擋油板高度，為固定不變的數(shù)值。若增加擋水板高度h3，會(huì)使水層厚度h2增大，油層厚度h1減小。一、分離方式:一級(jí)分離、連續(xù)分離和多級(jí)分離三種方式。(連續(xù)分離效果最好，難以實(shí)現(xiàn)，多用多級(jí)分離)1、油氣分離效果的衡量標(biāo)準(zhǔn):儲(chǔ)罐中原油的收率原油密度

儲(chǔ)罐中原油的組成是否合理

分出天然氣的組成

天然氣的運(yùn)輸和加工問題(注：分離效果好，收率大，密度減小。)2、多極分離與一次分離的比較?多級(jí)分離所得的儲(chǔ)罐原油收率高?多級(jí)分離所得的原油密度小?原油組成合理，蒸汽壓低，蒸發(fā)損耗少，效果好?多級(jí)分離所得天然氣數(shù)量少，重組分在氣體中的比例少?多級(jí)分離天然氣處理成本低結(jié)論：連續(xù)分離所得的液體量最多，一次平衡分離所得的液體量最小，多級(jí)分離居中。在多級(jí)分離中，級(jí)數(shù)越多，液體的收率越大，液體的密度越小。三、分離效果的影響因素：分離級(jí)數(shù)

分離壓力

分離溫度

石油組成7、分離壓力的選擇第五章原油凈化：對(duì)原油進(jìn)行脫水、脫鹽、脫除泥砂等機(jī)械雜質(zhì)，使之成為合格商品原油的過程——原油凈化，國(guó)內(nèi)常稱原油脫水。原油凈化目的：1、滿足商品原油水含量、鹽含量的行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、商品原油交易的需要

3、增大了燃料的消耗，占用了部分集油、加熱、加工資源，增加了原油的生產(chǎn)成本。4、增加了原油粘度和管輸費(fèi)用。5、引起金屬管路和運(yùn)輸設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕降低管路和設(shè)備的使用壽命。6、影響煉制工作的正常進(jìn)行原油乳狀液定義：兩種或兩種以上不互溶或微量互溶的液體，其中一種以極小的液滴分散于另一種液體中，這種分散物系稱為乳狀液，乳狀液都有一定的穩(wěn)定性。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。乳狀液生成條件：系統(tǒng)中必須存在兩種或兩種以上不互溶（或微量互溶）的液體；要有強(qiáng)烈的攪動(dòng)，使一種液體破碎成微小液滴分散于另一種液體中；要有乳化劑存在，使微小液滴能穩(wěn)定地存在于另一種液體中3、乳化劑乳化劑：使乳狀液穩(wěn)定的物質(zhì)作用：吸附在油－水界面上，形成吸附層（1）使油水界面的界面張力下降，減少了剪切水相變?yōu)樾∷嗡璧哪芰?，也減小了使水滴聚結(jié)、合并的表面能；（2）若吸附層具有凝膠狀彈性結(jié)構(gòu)，在分散相液滴周圍形成堅(jiān)固、有韌性的膜，阻止水滴碰撞中的聚結(jié)、合并、沉降（3）若乳化劑為極性分子，排列在水滴界面上形成電荷，使水滴相互排斥，阻止水滴合并沉降。三、乳狀液的性質(zhì)1、穩(wěn)定性：是指乳狀液抗油水分層的能力。影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素：1）分散相顆粒：粒徑越小、越均勻，越穩(wěn)定；2）外相原油粘度：粘度越大：分散相的平均粒徑愈大——穩(wěn)定性差；乳化水滴的運(yùn)動(dòng)、聚結(jié)、合并、沉降愈難—增大了乳狀液穩(wěn)定性3）油水密度差：密度差愈大，油水容易分離——穩(wěn)定性較差。4）界面膜和界面張力：乳化劑構(gòu)成的界面膜，阻止水滴碰撞合并，維持乳狀液的穩(wěn)定性。5）老化：反映了時(shí)間對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響。6）內(nèi)相顆粒表面帶電：內(nèi)相顆粒界面上帶有同種電荷是乳狀液穩(wěn)定的重要原因。7）溫度：提高溫度可降低乳狀液的穩(wěn)定性：①降低外相原油粘度；②提高乳化劑的溶解度，削弱界面膜強(qiáng)度；③加劇內(nèi)相顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，增加水滴碰撞合并的幾率。8）原油類型：環(huán)烷基和混合基原油乳狀液穩(wěn)定，石蠟基原油乳狀液穩(wěn)定性較差。9）相體積比：增加分散相體積使乳狀液穩(wěn)定性變差。10）水相鹽含量：淡水和鹽含量低的采出水易形成穩(wěn)定乳狀液。11）PH值：pH值增加，內(nèi)相顆粒界面膜的彈性和機(jī)械強(qiáng)度降低，乳狀液穩(wěn)定性變差。2、原油乳狀液的密度原油含水、含鹽后，密度顯著增大。若已知乳狀液體積含水率Ф，原油和水的密度ρo和ρw，原油乳狀液的密度可按下式確定：φ也稱為原油含水率原油凈化常用的方法：化學(xué)破乳劑

重力沉降

加熱

機(jī)械

電脫水破乳定義：

乳狀液的破壞即破乳。作用：降低乳化水滴的界面張力和界面膜強(qiáng)度；消除水滴間靜電斥力，使水滴絮凝；有聚結(jié)作用；潤(rùn)濕固體，防止固體粉末乳化劑構(gòu)成的界面膜阻礙水滴聚結(jié)。水洗定義：油水混合物進(jìn)入乳狀液處理器的底部水層，使乳狀液向上通過水層，由于水的表面張力較大，原油中的游離水、粒徑較大的水滴、鹽類和親水固體雜質(zhì)等并入水層的過程，稱為水洗。5、沉降乳化水滴在原油中的沉降速度用Stokes公式描述。沉降速度的影響因素?與水滴粒徑的平方成正比；?與油水密度差成正比；?與原油粘度成正比；?在離心場(chǎng)內(nèi)，可加速水滴的沉降。注：破乳劑表面活性大于乳化劑破乳劑類型：離子型破乳劑

非離子型破乳劑離心脫水原理：利用離心場(chǎng)內(nèi)離心加速度大于重力加速度，促進(jìn)水滴的沉降和油水分層。靜電脫水原理：將原油乳狀液置于高壓直流或交流電場(chǎng)中，由于電場(chǎng)對(duì)水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強(qiáng)度，促使水滴碰撞，合并成粒徑較大的水滴，在原油中沉降分離出來。水滴在電場(chǎng)中的三種聚結(jié)方式：電泳聚結(jié)，偶極聚結(jié)，振蕩聚結(jié)電泳聚結(jié)：電泳過程中水滴的碰撞、合并。電泳聚結(jié)主要發(fā)生在高壓直流電場(chǎng)中。偶極聚結(jié)：電的吸引力及水滴在電場(chǎng)內(nèi)的振動(dòng)，使水滴相互碰撞，合并成大水滴，從原油中沉降分離出來。振蕩聚結(jié)：交流電場(chǎng)中電場(chǎng)方向不斷改變，水滴內(nèi)的各種正負(fù)離子不斷做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應(yīng)變化，界面膜受到?jīng)_擊，強(qiáng)度降低甚至破裂，水滴聚結(jié)沉降。這一過程稱振蕩聚結(jié)。水滴愈大，離子對(duì)界面膜的沖擊作用愈大，振蕩聚結(jié)的效果愈好。綜上所述交流電場(chǎng)中破乳作用在整個(gè)電場(chǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行，直流電場(chǎng)中破乳主要在電極區(qū)附近進(jìn)行。交流電場(chǎng)內(nèi)水滴以偶極聚結(jié)、振蕩聚結(jié)為主；直流電場(chǎng)內(nèi)水滴主要在電極附近區(qū)域進(jìn)行，以電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔。靜電脫水的適用條件：電法脫水只適宜于油包水型乳狀液；一般進(jìn)入電脫水器的原油含水率低于30％。蒸發(fā)脫水原理適用油品：相對(duì)密度等于或接近1的原油（天然瀝青、重質(zhì)和特重原油）。第六章原油穩(wěn)定使凈化原油中的溶解天然氣組分汽化，與原油分離，較徹底地脫除原油中蒸氣壓高的溶解天然氣組分，降低儲(chǔ)存溫度下原油蒸氣壓的過程稱原油穩(wěn)定。原油穩(wěn)定通常是原油礦場(chǎng)加工的最后工序，經(jīng)穩(wěn)定后的原油成為合格的商品原油。原有穩(wěn)定目的：1、降低原油蒸氣壓，滿足原油儲(chǔ)存、管輸、鐵路、公路和水運(yùn)的安全和環(huán)境規(guī)定；2、從原油中分出對(duì)人體有害的溶解雜質(zhì)氣體；3、從原油穩(wěn)定中追求最大利潤(rùn)；穩(wěn)定過程中從原油中分出輕組分，使原油蒸氣壓降低的程度稱為穩(wěn)定深度。我國(guó)原油穩(wěn)定的重點(diǎn)是從原油內(nèi)分出C1～C4，穩(wěn)定后在最高儲(chǔ)存溫度下規(guī)定的原油蒸氣壓“不宜大于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?.7倍”。

原油穩(wěn)定的方法:閃蒸法和分餾法脫除原油中的輕組分使其穩(wěn)定,多級(jí)分離也是一種原油穩(wěn)定的方法了解：塔有填料塔和板式塔，直徑大用板式塔。塔還分為完全塔和不完全塔，不完全塔分為精餾塔和提餾塔

分餾穩(wěn)定原理流程1-進(jìn)料換熱器；2．穩(wěn)定塔；3一冷卻器；4一分離器；

5一回流罐；6一回流泵；7一再沸爐；8一塔底泵提餾穩(wěn)定流程精餾穩(wěn)定流程原油脫硫的方法—?dú)馓岱ǎ翰捎梅逐s塔或提餾塔，塔底注入冷天然氣、熱天然氣或經(jīng)再沸爐加熱的原油蒸氣，對(duì)原油進(jìn)行脫硫的方法。氣提法脫硫的原理：氣體向上流動(dòng)過程中與向下流動(dòng)的原油在塔板上逆流接觸，由于氣相內(nèi)H2S的分壓很低、液相內(nèi)H2S含量高，產(chǎn)生濃度差促使H2S進(jìn)入氣相，從而降低原油內(nèi)溶解的H2S含量。第七章我國(guó)對(duì)管輸天然氣的質(zhì)量要求（為什么要處理）：①進(jìn)入輸氣管道的氣體必須清除其中的機(jī)械雜質(zhì)；②水露點(diǎn)應(yīng)比輸氣管道中氣體可能達(dá)到的最低環(huán)境溫度低5℃；③烴露點(diǎn)應(yīng)低于或等于輸氣管道中氣體可能達(dá)到的最低環(huán)境溫度；④氣體中的硫化氫含量不大于20mg/m3。

脫酸氣方法：按操作特點(diǎn)、脫酸原理，天然氣脫酸工藝可分類為：間歇法、化學(xué)吸收法、物理吸收法、混合溶劑吸收法、直接氧化法和膜分離法。影響解吸的因素主要是：（1）溫度：溫度越高越有利于解吸；（2）壓力：壓力越低越有利于解吸。解吸是吸收的逆過程。

2、醇胺法脫酸氣原理流程p374頁(yè)7-41一入口滌氣器；2一吸收塔；3一“甜氣”出口分離器；4一循環(huán)泵；5一貧胺冷卻器；6一閃蒸罐；7一除固過濾器；8一碳粒過濾器；9-增壓泵；10-緩沖罐；11一貧／富胺液換熱器；12一再生塔；13一回流冷凝器；14一回流泵；15一重沸器；16一回流罐回收裝置生產(chǎn)硫磺或送至火炬灼燒固液雜質(zhì)

分離出氣體中可能攜帶的胺液醇胺溶液吸收并和酸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成胺鹽高溫水蒸汽

液態(tài)水高溫使胺鹽分解放出酸氣溶液得到再生1）基本工藝流程天然氣脫酸氣常用的吸收劑有兩大類：（1）醇胺類：主要有一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、二異丙醇胺和甲基二乙醇胺；（2）碳酸鉀及帶有各種催化劑的碳酸鉀溶液，主要介紹熱碳酸鉀。

主要設(shè)備1)吸收塔用吸收劑從天然氣內(nèi)分出酸性氣體的塔器稱吸收塔或接觸塔。3）再生塔類型：小直徑再生塔常采用填料塔；大直徑采用板式塔。作用：富液再生塔利用重沸器提供的水蒸氣和熱量使醇胺和酸氣的反應(yīng)逆向進(jìn)行，分解銨鹽、釋放出吸收的酸氣。2）閃蒸罐作用：脫除醇胺富液吸收的烴類（否則這些液烴將進(jìn)入再生塔干擾胺液再生，并促使胺液在再生塔內(nèi)發(fā)泡）。4）回流罐作用：在回流罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)酸氣和冷凝水的分離，冷凝水作為回流液返回再生塔。5）換熱設(shè)備在胺液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)主要有四種換熱設(shè)備：重沸器：為再生塔提供熱量?；亓骼淠鳎涸偕?shù)幕亓骼淠魇抢鋮s塔頂氣并把水蒸汽凝析為水。貧／富胺液換熱器：作用是預(yù)熱富液減少重沸器負(fù)荷，同時(shí)回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負(fù)荷。貧胺冷卻器：貧液溫度應(yīng)略高于塔頂溫度，溫差由貧胺冷卻器控制。

6）過濾器對(duì)富液過濾：除去富液內(nèi)95％以上粒徑大于10μm的固體雜質(zhì)，防止堵塞貧／富胺液換熱器和再生塔。對(duì)貧液過濾：除去溶液吸收的液烴，提高進(jìn)吸收塔貧液的品質(zhì)，減小溶液發(fā)泡傾向。天然水合物定義：在一定溫度和壓力條件下、天然氣的某些組分與液態(tài)水生成的一種外形像冰、但晶體結(jié)構(gòu)與冰不同的籠形化合物稱為天然氣水合物。生成條件：（1）氣體處于水蒸汽的過飽和狀態(tài)或者有液態(tài)水，即氣體和液態(tài)水共存；（2）一定的壓力溫度條件——高壓、低溫；（3）氣體處于紊流脈動(dòng)狀態(tài)。防止水合物生成的方法：加熱氣流，使氣體溫度高于氣體水露點(diǎn)；對(duì)天然氣進(jìn)行干燥劑脫水，使其露點(diǎn)降至操作溫度以下；向氣流注入抑制劑。天然氣脫水可以采用的方法有：甘醇吸收脫水、固體干燥劑吸附脫水、冷凝脫水、膜分離脫水等。其中甘醇脫水和固體干燥劑脫水是油氣田最常用的天然氣脫水方法。甘醇再生三種方法：降壓再生、氣體汽提、共沸再生

（二）甘醇脫水原理流程甘醇脫水工藝主要由甘醇高壓吸收和常壓加熱再生兩部分組成。三、三甘醇脫水典型流程甘醇脫水典型流程1一吸收塔；2一氣／貧甘醇換熱器；3一分流閥；4一冷卻盤管；5一再生塔；6一重沸器；7一甘醇緩沖罐；8一貧富甘醇換熱器；9一富甘醇預(yù)熱換熱器；10-閃蒸分離器；11一織物過濾器；12一活性炭過濾器；13一甘醇泵；14-滌氣段（五）甘醇脫水的主要設(shè)備

1、入口分離器：作用是分出進(jìn)料濕天然氣內(nèi)的液體和固體雜質(zhì)。閃蒸分離器作用：從甘醇富液內(nèi)分出烴蒸氣和凝析油。滌氣罐：脫初氣體內(nèi)夾帶的固體雜質(zhì)，防止溶劑污染。捕霧器：減少甜氣對(duì)吸收溶液的攜帶

6、重沸器：加熱7、甘醇泵：甘醇泵的作用是為甘醇貧液提供壓能產(chǎn)生甘醇循環(huán)。

4、過濾器甘醇溶液往往采用織物過濾器和活性炭過濾器進(jìn)行過濾。

織物過濾器由布、紙、或玻璃纖維織物為過濾介質(zhì)，用來除去甘醇溶液內(nèi)大于5μm的固體顆粒，以防止甘醇泵磨損、甘醇發(fā)泡、吸收塔和再生塔污染、重沸器火管產(chǎn)生局部過熱點(diǎn)、金屬腐蝕等問題。

活性炭過濾器主要是用于清除甘醇溶液內(nèi)含有的液烴、泵、壓縮機(jī)等增壓設(shè)備的潤(rùn)滑油以及流程上游注入的各種化學(xué)劑等雜質(zhì)。用于天然氣脫水的吸附劑主要有三種：硅膠、活性氧化鋁和分子篩。

分子篩的吸附特性：①選擇吸附性；②優(yōu)選吸附性；③高效吸附性。第九章凝液回收的目的：1.滿足管輸要求；2.滿足天然氣燃燒熱值要求；3.某些條件下，需最大限度地追求凝液的回收量，增加油氣田利潤(rùn)。凝液回收方法主要有：油吸收法、固定床吸附法和冷凝分離法等。影響凝液回收率因素：溫度、壓力、體積

（輕烴、輕油、凝析油是同一種東西）※書上p459流程壓縮制冷方式：蒸氣壓縮制冷，膨脹機(jī)制冷蒸氣壓縮制冷種類：蒸氣壓縮制冷分為一級(jí)制冷、分級(jí)制冷、階式制冷和混合冷劑制冷。根據(jù)凝液回收目的的不同，冷凝溫度不同，所采用的方法分為淺冷法（-45℃以上）、中冷法（-45~-100℃）和深冷法（-100℃以下）。2、透平膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)根據(jù)氣流通過膨脹機(jī)葉輪時(shí)的流動(dòng)方向，透平膨脹機(jī)可分為徑流和軸流兩種形式。在天然氣冷凝回收凝液中，徑流式使用較廣。在徑流式膨脹機(jī)中，氣流由徑向流入葉輪并由葉輪流道轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流出。膨脹機(jī)的氣體流通部分由四部分組成：①蝸殼：將氣體均勻地分配至每個(gè)噴嘴，使葉輪均勻進(jìn)氣。

②噴嘴環(huán)：噴嘴的角度一般可以調(diào)節(jié)，改變氣流方向和噴嘴流道面積以適應(yīng)原料氣流量和壓力的變化并控制膨脹機(jī)出口壓力。③葉輪：氣體進(jìn)入葉輪流道后，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，氣體先向心徑向流動(dòng)，然后軸向流出葉輪。

④擴(kuò)壓器：為流道面積逐漸增大的圓管，將氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗堋?/p>

3、透平膨脹機(jī)工作原理

——等熵膨脹，流經(jīng)膨脹機(jī)的氣體壓力、溫度下降。由分離器來的高壓、低溫氣體通過噴嘴環(huán)進(jìn)入膨脹機(jī)。近一半的膨脹機(jī)壓降消耗于噴嘴上，使氣體動(dòng)能增加。高速氣體通過葉輪時(shí)，氣體膨脹使氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為軸功，帶動(dòng)同軸相連的壓縮機(jī)。膨脹機(jī)制冷流程中，氣體狀態(tài)變化表示在P-T相圖上，如圖。

氣體經(jīng)換熱器換熱后，溫度降低，在低溫分離器內(nèi)分出凝液，氣體相圖由實(shí)線變?yōu)樘摼€，狀態(tài)由1變?yōu)?，點(diǎn)2處于露點(diǎn)線上。氣體進(jìn)入膨脹機(jī)等熵膨脹，狀態(tài)由2變?yōu)?。（若節(jié)流膨脹制冷則2-4）第十章油田污水組成（原水中的細(xì)小雜質(zhì)分為五大類）：1）懸浮固體；2）膠體；3）分散油與浮油；4）乳化油；5）溶解物質(zhì)；污水性質(zhì)：4、pH值：pH值越高，結(jié)垢趨勢(shì)越大；若p