SYT0046-1999油田注水脱氧设计规范

ICS75020E14备案号30621999中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T油田注水脱氧设计规范DESIGNSPECIFICATIONFORDEOXIDATIONOFI川ECTEDWATERINOILFIELD1999一0517发布1999一12一01实施国家石油和化学工业局发布中华人民共和国石油天然气行业标准油田注水脱氧设计规范DESIGNSPECIFICATIONFORDEOXIDATIONOFINJECTEDWATERINOILFIELDSYII00461999主编单位参编单位批准部门胜利石油管理局勘察设计研究院大庆石油管理局油田建设设计研究院华北石油勘察设计研究院国家石油和化学工业局国家右油和化学工业局文件国石化政发1999201号关于批准钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范等87项石油天然气行业标准的通知中国石油天然气集团公司你公司报批的钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范等87项石油天然气行业标准草案，业经我局批准，现予发布。标准名称、编号为强制性标准SY00071999钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范代替SYJ784推荐性标准SY/I00051999油田注水设计规范代替SYJ589,SY/1007093SY/C00061999SY/100261999SY/C00451999SY/C00461999SY/C00471999SY/C00591999SY/C00631999SY月、仪6J1999SY门，00671999SYNC00941999SYNC05561999SYNC50251999SY门，50311999SYNC50791999SYNC51121999SYNC51131999SY/P51221999油田采出水处理设计规范代替SYJ689水腐蚀性测试方法代替SYJ2687原油电脱水设计规范代替SYJ4591油田注水脱氧设计规范代替SYJ4691原油处理容器内部阴极保护系统技术规范代替SYJ4791控制钢制设备焊缝硬度防止硫化物应力开裂技术规范代替SYJ5991管道防腐层检漏试验方法代替SY006392钢管防腐层厚度的无损测量方法磁性法代替SY006692管道防腐层耐冲击性试验方法石灰石落下法代替SY006792管道防腐层阴极剥离试验方法粘接电解槽法快速开关盲板代替SY525691钻井和修井井架、底座规范代替SY502591油田用往复式内燃机规范代替SY503191试井车代替SYNC507993钻井和采油提升设备规范代替SY511286吊环代替SY511393岩石有机质中碳、氢、氧元素分析方法代替SY512286SY门，51481999SY/C51531999S门，51541999SYNC51641999SYNC51681999SYNC51711999SYNC52311999SYNC52321999SYNC53271999SL/】，53451999SYNC53561999SY广C53571999SYNC53701999石油钻采设备用气动元件单向节流阀代替SY514886油藏岩石润湿性测定代替SY5153187,SY5153287,SY/C5153395油气藏流体取样方法代替SY515487三牙轮钻头代替SY516491石油钻采设备零件分类编码系统代替SY516887石油物探测量规范代替SYNC517193石油工业计算机安全保密管理规程代替SY523191石油工业应用软件工程规范代替SY52321一5232891,SY52321091,SY52321191,SY52321491放射性核素载体法示踪测井代替SY532788油水相对渗透率测定代替SY534589常规取心作业方法代替SY535689,SYNC548992卡钻浸泡解卡液作业方法代替SY535789表面及界面张力测定方法代替SY/1537091,SY/1554592,SYNC561793SY/T53831999SY门，54341999SY门，54861999SY门，56091999SYNC561211999SY/T561221999SY/T561231999SY/T56191999SY/T56331999SY/T56341999SY/T56391999SY/T57851999SYNC578831999SYNC58011999螺杆钻具代替SY/T538391碎屑岩粒度分析方法代替SY543492非常规地层测试技术规程代替SY548692,SY/T583993,SYNC606194,SY/T601994石油钻机型式与基本参数代替SY/T560993钻井液净化系统除气器代替SY/T5612193钻井液净化系统清洁器代替SY/T5612293钻井液净化系统旋流器代替SY/T5612393定向井下部钻具组合设计作法代替SYNC561993石油测井图件格式代替SY563393石油测井电缆的使用与维护代替SY/T563493石油钻采设备用气动元件旋转导气接头代替SY/T563993石油工业信息分类编码导则代替SY/T578593油气探井地质录井规程代替SY509085,SY536489SY536589,SY/T5788393SY门，61571995石油重磁力勘探野外资料检查验收规定代替SY/T580193SY/F58201999SY/F58281999SY/F589111999SY/F59551999SY/】，59801999SY/F63821999SY/163831999SY门、63841999SY/F63851999SY门叫63861999只Y/R63871999SSSY/763881999SY/F63891999SY/F63901999SY门，63911999SY/F63921999石油大地电磁测深法技术规程代替SY/F582093,SY/F580093石油物探测量成果质量检查验收细则代替SY/F582893油气井射孔器检测用混凝土靶制作规范代替SY/F5891193定向井钻井工艺及井身质量要求代替SY/F595594,SY/F594894探井试油测试设计规范代替SY548492,SY548592,SY551492,SY/F597594,SY/F598094,SY/F印1194,SY/F603694输油管道加热设备技术管理规定长输天然气管道清管作业规程稠油油藏高温相对渗透率测定覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法陆上高分辨率地震勘探资料采集技术规范OPSEISEAGLE24位地震数据采集系统检验项目及技术指标TELSEISSTAR地震数据采集系统检验项目及技术指标ARAM24地震数据采集系统检验项目及技术指标GDAPS4地震数据采集系统检验项目和技术指标SE一D地震磁带记录格式油田注水信息代码SY/163931994SY/163941999SY门，63951999SY/16396一1999SY/163971999SY/164031999SY门，64041999SY/164051999SY/164061999SY门，64071999SY/16408一1999SY门，64101999SY/164111999SY/164121999SY/T64131999SY/164141999SY/164151999SY/164161999SY/164171999SY,门，64181999SY/164191999SY/164201999SY/164211999原油长输管道工程设计节能技术规定代替SYJ3590油井水泥与外加剂外掺剂干混作业方法重盐水测试程序丛式井井眼防碰技术要求钻井液用杀菌剂评价方法几丁石分析鉴定方法沉积岩中金属元素的电感祸合等离子体原子发射光谱分析方法地球物理勘探工区地质设计规范磁性单、多点照相测斜仪的维修与校验旋转钻井钻柱构件规范钻井和修井井架、底座的维护与使用生产井产出剖面测井仪刻度油气井用导爆索通用技术条件油管输送射孔工艺规程数控测井数据采集规程全岩光片显微组分测定方法油气探井录井资料质量评定与归档项目内燃机的安装、维护和操作推荐方法套管、油管和钻杆使用性能内压和弯曲复合作用下圆螺纹套管的连接性能玻璃纤维管的使用与维护油田地面工程设计节能技术规范代替5丫】4490设备及管道散热损失的测定代替SYJ401887SY/164221999SY/175021999石油企业节能产品节能效果测定油田气组成分析低温冷凝取样气相色谱法代替SY750285以上标准自1999年12月1日起实施。国家石油和化学工业局1999年5月17日前言本规范是根据中国石油天然气总公司98中油技监字第33号文“关于下达1998年石油天然气工业国家标准、行业标准制修订项目计划的通知”的安排，对油田注水真空脱氧设计规范SYJ4691进行了修订而编成的。本次修订工作，广泛征求了全国各油田对执行SYJ4691的意见，总结了近几年油田注水脱氧的实践经验并吸收了其科研成果。本次修订增加了两级平衡真空脱氧法、超重力场脱氧法，并将原设计规范中的章、节、条文内容作适当的组合与增减。本规范由胜利石油管理局勘察设计研究院负责解释。本标准主编单位胜利石油管理局勘察设计研究院。本标准参编单位大庆石油管理局油田建设设计研究院，华北石油勘察设计研究院。本标准主要起草人单永年王克远康振媛目次1总则12术语23基本规定，34脱氧站平面布置1，一55工艺与装置，651真空脱氧652超重力场脱氧753药剂脱氧及杀菌，一96附属设施及建构筑物，1061机泵房，1062水罐池及冷却塔1063仪表监控值班室及化验间，11附录A一级真空脱氧塔工作压力计算公式，一12附录B二级真空脱氧塔工作压力计算公式，14附录C一级真空脱氧塔填料高度计算公式，16附录D二级真空脱氧塔填料高度计算公式，19附录E一级真空脱氧塔气体流量计算公式。一20附录F二级真空脱氧塔气体流量计算公式，22附录G超重力场脱氧装置出口水中溶解的饱和天然气量计算公式，23附录H超重力场脱氧装置出口天然气中氧含量计算公式，二24标准用词和用语说明，25附件油田注水脱氧设计规范条文说明261总则101为适应抽田注水脱氧工程建设的需要，统一设计标准，达到技术先进，经济合理，提高工程质量，特制定本规范。102脱氧工程的设计应符合安全生产、保护环境、节约能源的原则，并便于施工、维修和操作管理。103脱氧工程的设计应在不断总结实践经验和科学试验的基础上，积极开发和慎重地采用新技术。104本规范适用于陆上油田新建和改建、扩建的注水脱氧工程的设计。浅海油田可参照执行。105脱氧工程的设计除执行本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2术语201真空脱氧VACUUMDEOXIDATION真空状态下，液、气相氧气分压失去平衡，液相中氧气溢出并进人气相中的工艺过程。202超重力场脱氧ULTRAGRAVITYFIELDDEOXIDATION不含氧的气体与含氧的水在高转速的填料形成的超重力场中充分结合，使水中溶解的氧迅速解吸并被气体带走的工艺过程。203化学脱氧CHEMISTRYDEOXIDATION水中投加脱氧药剂，与水中氧生成化合物而脱除氧的工艺过程，也称药剂脱氧。204一级真空脱氧FIRSTCLASSVACUUMDEOXIDATION脱氧塔内只有一个压力区，叫一级真空脱氧。205二级真空脱氧SECONDCLASSVAUUMDEOXIDATION脱氧塔内用塔盘分割成两个不同压力区，叫二级真空脱氧。3基本规定301脱氧站的总体布局应进行技术经济比较，确定采用集中或分散布站方式。302脱氧工程的建设规模，应按注水工程需要的脱氧水量确定。303脱氧工艺技术适用于净化后的油田注人水的脱氧处理。304经脱氧后的水，氧含量应符合所属油田注水水质要求，若无规定时，应符合国家现行标准碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法SY/I5329的要求。305脱氧工艺的选择应根据规模、原水氧含量、脱氧水指标、气源等实际情况并通过技术经济比较确定。30脱氧装置的数量应根据规模、脱氧工艺等因素通过技术经济比较确定。脱氧装置不应设置备用，其配套的机泵可不设在线备用。307脱氧工程的真空系统，在设计、制造、施工过程中，必须采取相应措施，确保在负压状态下的严密性，并按规定进行强度试验和严密性试验。308脱氧工程设计，应充分依托现有设施及其能力，如道路、供电及供气、供水的余压等。30，脱氧水外输系统应从工艺流程、平面布置、设备选型等方面采取措施，避免曝氧。3010真空脱氧的水射器循环水应经冷却并循环使用。超重力场脱氧的天然气应回收利用。3011施。3012脱氧装置、贮罐、管道等内外壁应采取可靠的防腐措管道的埋设深度，应根据当地的土壤冻结深度、水温高一3一低、流量大小等因素确定。3013在寒冷易冻地区，应对室外安装的脱氧装置、设备及管道等采取防冻措施。A脱氧站平面布置401脱氧站宜与注水站、水处理站等联合建站。402平面布置应紧凑合理、节省用地，并留有扩建的余地。403脱氧装置的位置应符合下列要求1脱氧装置应靠近脱氧水储罐、注水罐、脱氧水外输泵或气液分离器等2脱氧塔的一侧宜留有其吊装的场地。404采用天然气进行超重力场脱氧时，其建构筑物火灾危险性分类及防火间距应符合现行国家标准原油和天然气工程设计防火规范GB50183的要求。405仪表监控值班室宜与水泵房、超重力场脱氧操作间、加药间合建。406原水储罐、脱氧水储罐、循环水储罐池宜靠近水泵房布置。407脱氧站宜设置维修间、化验间、库房等辅助建筑物。当联合建站时，对同类辅助建筑物，应统一建设。408脱氧站内应设置单车道，路面宽4M。巡回检查道净宽不宜小于08MO40，脱氧站应设置围墙或围栏。当联合建站时，围墙或围栏的设置应统一考虑。4010经常检修的高位安装的设备及监测仪表等宜设检修扶梯及平台等。5工艺与装置51A空脱组511脱氧塔内的水位高度应根据出水方式确定1当出水自流进人水罐时，塔内水位应满足罐最高水位的要求2当采用泵直接从塔内抽吸时，塔内水位应满足泵正压吸人水头的需要。512脱氧塔进水氧含量应以多年最低月平均水温的实测氧含量为准。当无实测资料时，可采用最低水温的饱和氧含量。513进人脱氧塔的原水的压力不足或流量不均匀时，应设原水储罐及原水泵。514脱氧水宜直接进注水雄，当需要设置脱氧水储罐时，应设脱氧水外输泵。515真空脱氧宜设循环水罐池、循环水泵及冷却塔。516脱氧塔应设液位监控设施。517脱氧塔应设真空表、进出水取样口、温度计等。518脱氧塔出水管流速不宜大于07M/S，抽气管宜选用较低的流速。51，脱氧塔的设计水量按下式计算。QO以不气丁一乙Y刀519式中Q脱氧塔设计水量M3/HN脱氧塔的数量个Q。脱氧站设计水量M3/DO5110脱氧塔的直径按下式计算N_R4Q沪一N/二二丫咨工V5110式中D一一脱氧塔直径M9一一设计淋水密度，一般取50M3/M2“HO51N脱氧塔的压力级数根据所需的脱氧水指标选取，宜为一级或二级。一级脱氧时，其工作压力按附录A计算，二级脱氧时按附录B计算。5112脱氧塔应选择分离效率高、阻力小、化学性能稳定、耐用性好、易于安装更换的散堆填料及规整填料，并应符合有关标准的要求。5113一级脱氧塔填料高度按附录C计算，二级脱氧塔填料高度按附录D计算。5114真空设备抽吸气体的体积流量的计算应符合下列要求一级脱氧塔按附录E计算，二级脱氧塔按附录F计算。5115脱氧塔的布水器应符合下列要求1布水均匀，流量不均匀度小于102结构紧凑，制造、安装、检修方便。5116脱氧塔应设下列设施1每层填料之上设人孔2梯子及检修平台3防雷接地装置和照明灯。5117抽吸塔内气体的真空设备应高效低耗，经久耐用，便于维护管理。5118真空泵、水射器宜靠近脱氧塔布置。根据抽气压力要求，亦可采用真空泵与大气喷射泵串联靠近脱氧塔布置方式。5119每台水射器或真空泵宜设一台循环水泵，其工作水应循环使用。52超重力场脱氧521单台超重力场脱氧装置的处理水量宜小于或等于一7一5000RN3/DO注超重力场脱氧装置包括旋转床、贮水器、液位计、配套电机及支座等。522用于超重力场脱氧的天然气氧含量应小于或等于00106V/VA523超重力场脱氧装置配套的电机、电气仪表、照明灯具等均应按防爆等级设计。524超重力场脱氧装置的供气压力应大于或等于回气压力加0005M1、压力之和。525超重力场脱氧装置进口水压力应大于或等于供气压力，其压力值应大于或等于管线摩阻值、布水系统阻力值及回气压力值之和。若压力低于其值时，应设增压措施。出口水压力宜满足进人注水罐或脱氧水储罐的要求。526超重力场脱氧装置的回气宜直接进人供气管线控制阀下游的气管线。当进人其他压力较高的供气管线时，应设增压措施。527超重力场脱氧装置回气管线上宜设气液分离器及放空阀。当回气温度高于当地环境温度时，管线应设保温及放空设施。回气掺人输气管线时，应注意回气对该输气管线水露点的影响。528超重力场脱氧装置应配套设置液位监控设施，进出气、水管线应设流量计、压力表、温度计及取样口等。529超重力场脱氧装置的气液比随水中氧含量的增加而增大，宜为1535TO5210超重力场脱氧装置旋转床的气液分布应均匀，转速宜为800一1000R/MINA52N超重力场脱氧装置旋转床应根据处理水的性质选择耐腐蚀、传质性能及流体力学性能好的填料。5212超重力场脱氧装置出口水中天然气含量及出口天然气中氧含量宜作计算，计算公式分别见附录G及附录HO8一531易程度、硫酸钠。53253药剂脱叙及杀菌脱氧剂类型应根据水的氧含量、脱氧效果、加药工艺难药剂对地层的危害性及运行费用等因素确定，宜采用亚脱氧剂的投加量应根据试验确定。无试验资料时，可按理论计算值的11一12倍确定投加量。533当脱氧剂的反应速度不能满足工艺要求时，宜投加催化剂。534催化剂宜采用硫酸钻，投加浓度宜为005MG/L以COZ十计算。催化剂可直接加到脱氧剂溶液中或加到脱氧剂加药点的上游。535脱氧剂溶液应尽量避免与空气接触。溶药罐池宜设低速搅拌器。536脱氧水宜加杀菌剂，其种类及投加量等应通过试验确定。537当采用抓气或次氛酸钠杀菌时，宜连续投加，余氯量宜为05MG/L。当采用其他有机杀菌剂时，应为间歇式投加。538杀菌剂的投药点应在脱氧剂的投药点下游。53，加药间应设溶解、投配、计量脱氧剂和杀菌剂的设施。5310加药间应根据药剂种类、毒性大小等设置必要的通风设施。一96附属设施及建构筑物61机泵房611原水泵与脱氧装置、真空泵或水射器供水泵与脱氧塔宜采用一对一设置方式。612水泵、真空泵、压缩机等宜设在室内，亦可根据当地气候条件，采用泵棚或露天布置。613机泵房宜为地上式。水泵宜自灌启动，当不能自灌时，应设抽气引水设备。614机泵房内机泵间净距、操作通道及门窗等的设计应符合现行国家标准室外给水设计规范GBJ13的规定。62水罐池及冷却塔621罐池宜为地上式。罐宜采用钢罐，池宜采用混凝土池。622原水储罐池的容量一般按日最大注水量的0510H计算。623脱氧水储罐的容量应符合下列规定1当脱氧站与注水站分开建站时，按日最大注水量0510H计算2当脱氧站与注水站联合建站时，按日最大注水量的40一60H计算。624脱氧站宜设一座循环水罐池，其容量应不大于水射器工作水小时最大流量的05倍。625真空泵循环冷却水池的低液位应满足其循环水泵正压上水的需要，池顶平面应满足冷却塔平面布置的需要。626水罐应设梯子、栏杆、人孔、透光孔、防雷接地装置、液位监测报警装置等，脱氧水储罐还应增设液位控制器。627脱氧水储罐应密闭隔氧，当采用天然气管线直接供气隔氧时，应符合国家现行标准油田注水设计规范SY/L0005的规定。625冷却塔宜采用逆流式玻璃钢冷却塔，塔间净距应大于或等于二分之一塔的直径。62，真空泵循环冷却水的悬浮杂质应小于或等于50MG/L,必要时可采取灭藻及水质稳定措施。6210在寒冷结冰地区，冷却塔风机宜设置可逆磁力起动器。63仪表监控值班室及化验间631脱氧站的主要监控仪表应引人仪表监控值班室集中显示、控制。632仪表监控值班室应设置电话，室内采暖及制冷设施可根据当地气温条件确定。633化验间的建筑面积应根据日常检测化验的项目确定。附录A一级真空脱氧塔工作压力计算公式A01一级真空脱氧塔的下作压力按下列公式计算BPUB,A01一1PXA01一2PO,A01一3兰呱00C式中A脱氧塔工作压力KPAPX脱氧塔内空气的分压KPAPS脱氧塔内水蒸气的分压KPA，其值按设计水温查表A01一卜PO,一脱氧塔出水氧含量所对应的水面上空气中氧的分压KPAQ水面上氧的分压为01MPA时，氧在水中的溶解度MG/L，按设计水温查表A01一2NOZ一水中溶解空气的氧的体积分数，按设计水温查表A01一3CZ07脱氧塔出水氧含量LNG/LO裹A01一1水的饱和蒸汽压水温24681012141618P,PA705813935107212271401159718172062水温202224262830323436P,PA233726432982336037794241475353185940表A01一2当级在水面上分压为OIMPH时的溶解度水温七010203040506070I8090100溶解度AH几695537434359一3082662281380表A01一3气体在水中的溶解度在01MP8下每升水中气体的体积水二。10一40空气L0028800226001870016100142氧气L0012000791000637000525000455V,Y03540350034103261一03201附录B二级真空脱氧塔工作压力计算公式801二级真空脱氧塔第一级、第二级的工作压力按下式计算P，二PIO2PL,2PLL。十P00B01一1P2P20P2N,P1120PO0B01一2式中PI,P2一一第一级、第二级的工作压力KPAPLOT、P202P1叹,P2NZ第一级、第二级氧的平衡分压KPA第一级、第二级氮的平衡分压KPAPLL2O水蒸气分压，可取T下水的饱和蒸汽压KPA见表A01一1P12C102脱氧塔进水氧含量MG/LC,O2脱氧塔出水氧含量MG/LH乃T下氧气的亨利系数KPA/MG/LO求第一级、第二级氮的平衡分压Q、ENTU,、一C1N2E如、一1CZ“ENLUZ、一CJB01一6EVTUZV2一1B01一7NNHH一一从、性1，PP式中H,N2Z下氮气的亨利系数【KPA/C,N2脱氧塔进水氮含量MG/LCZN2脱氧塔出水氮含量MG/LC,NI级间溶解氮含量NMG/LNTU,N2第一级氮气的传质单元数NTUZNZ第二级氮气的传质单元数MA/7量纲一的量量纲一的量。附录C一级真空脱氧塔填料高度计算公式COL一级真空脱氧塔填料高度按下列公式计算V二卫FSIC01一1G一KCC01一2GQC,02一C,OX103C01一3式中HO脱氧塔填料高度MV脱氧塔所需的填料体积M3F脱氧塔横断面积MF脱氧塔所需的填料表面积M2S单位填料体积所具有的表面积M2/ML，可按所选填料样本查得G一一脱氧塔除氧量KG击K脱氧塔的解吸系数M/H，应由试验确定，当采用025X25X3瓷质拉希环时，可按图C01一1查得AC脱氧塔解吸平均动力KG/M3，应由试验确定，当采用必25X25X3瓷质拉希环时，可按图C01一2查得Q脱氧塔设计水量MS小CT0脱氧塔进水氧含量MG/L，当无进水氧含量资料时，可按饱和溶解氧计算，根据设计进水水温查表C01求得CZ02脱氧塔出水氧含量MG几。尸怕蟾书卞书03050709KM/H图C01一1脱氧塔解吸系数K曲线表C01水中权的溶解极限水的类别水的温度，C051015202530海水MG/L1461281131029284761131009081746761淡水L7匕匕I，铸匕匕L二0A压卫粥FC匕/匕巨仁仁仁才州反犷/仁巨仁尹井，Z卜斗巨LZ区/已匕日匕L匕匕IZ口团，二尹口口】匕匕反反匕卜才C口C匕匕匕匕口片反压乙叼匕口口匕日口口之尹巨乙Z匕口匕口口口匕YA反乙ZLUL曰匕日I曰LJKA/O图CO1一Z脱氧塔解吸平均动力C曲线IS附录D二级真空脱氧塔填料高度计算公式D01二级真空脱氧塔第一级、第二级填料高度按下式计算HL二NTU,OHTUTO2D01一1H2NTUZZHTUTOSD01一2式中H1,H2第一级、第二级填料的高度MNTU19,NTU202第一级、第二级氧的传质单元数量纲一的量HTU,0T下氧的传质单元高度MN1叭几IND01一3NTU20C,02一C2I。一二一王C20一CD0A一4式中C,O脱氧塔进水氧含量MG/LC20脱氧塔出水氧含量MG几C踌，C踌一第一级、第二级氧的平衡浓度MG/LC0一级间溶解氧含量MG/LOHTU,O2可由标准状态25R下的HTU2502求得。HTU,O203048HTU250XE0023125D01一5附录E一级真空脱氧塔气体流F计算公式E01一级真空脱氧塔排出的空气量按下式计算GKGKL2GK2E01式中GK脱氧塔排出的空气量KG/HGK1水中放出的空气量掩/H，无试验资料时，可由图E01一1查得GK2从真空系统脱氧塔及相连的管道漏人的空气量味/H，可由图E012查得。、403020、混二叻1015TCC202530图E01一1水中溶解的空气量E02真空设备吸人气体体积流量按下式计算VK2927GK273TOX1001020PKE02式中VK真空设备吸人气体体积流量时/HTX吸人气体温度PK脱氧塔内空气的分压KPAO目俘瞬拜拜非仁牛盯胜俘乒书赓麟目俘瞬拜拜年拜瞬瞬瞬巨吞料瞬翩阵干开什干干开册尸粉限出匡巨琪照耳眼仁感睡淇巨巨斗率照俘厂干干干开用二任网午日王田王吕任日日士哥干开巨巨毗旺汗牵厂田贬瞬F斤旗既目巨俘肛井伴年用拜HETIFF乒俘料瞬目厂IJ不日厂TR厂门下门下门开厂I日丁TII日巨琪蓦阵贩匡取耳取口巨斗取照三卫王召王丑三月干刁干刁干1门月井千刁丰翎日日田开田干日邢耳开日甲洲卿朋目目目屈用组目目翔瞬月目泪牛拜目日日曰曰庄阳日田翻开日日十什开洲日日F1FI和团田习日朋仰NIR日日F目盗巴喇拭喇侣犷俐袱此系统的体积3图E01一2真空系统漏人空气的最大量附录F二级真空脱氧塔气体流且计算公式F01二级真空脱氧塔排出的空气量按下式计算QKQKIAQK2AF01一1QKIAQIAQINIAX12F01一2QK2AW2AQIMAX12F01一3式中QK真空状态下脱氧塔的排气量M3AQKIA,QK21QA真空状态下第一级、第二级的排气量W/HQLNL真空状态下第一级的漏气量时AQMA一真空状态下第二级的漏气量M/HQ1一真空状态下第一级的抽气量M3/11QZ真空状态下第二级的抽气量M3/HOF02真空泵吸入气体体积流量按下式计算Q,A一QKIAKIQK2A鲁1华F02RP“X式中QP片真空状态下真空泵入口体积流量M3/H乌真空泵人口压力KPAMZ第二级抽出气体的摩尔质量KG/MOLR喷射泵参数由厂家提供MK空气的摩尔质量橄/M1O22附录G超重力场脱氛装置出口水中溶解的饱和天然气，计算公式G01超重力场脱氧装置出口水中溶解的饱和天然气量按下列公式计算CA48。、，。，PTIO07入1V乙CHG01式中CA,水中溶解的饱和甲烷量即天然气量MG/LPL一脱氧装置出口水的压力绝压MPAE吼一一用兑氧装置出口水温T时甲烷的亨利系数MPAO附录H超重力场脱氧装置出口天然气中氧含T计算公式H01超重力场脱氧装置出口天然气中氧含量按下列公式计算CO,一256X106CLO一C20QX273二兰XPRI,O100H01式中CO,一出口天然气中氧含量咐亦可折算成MG几CIO脱氧装置进水氧含量MG/1Q脱氧装置进水量M3/HV脱氧装置进天然气量M3/HZ脱氧装置出口水温值PRO脱氧装置出口水的压力绝压MPACZO脱氧塔出水氧含量MS/O标准用词和用语说明执行本规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。L表示很严格，非这样做不可的用词正面词采用“必须，反面词采用“严禁”。2表示严格，在正常情况下均应这样做的用词正面词采用“应、反面词采用“不应”或“不得”。3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。附件油田注水脱氧设计规范条文说明修订说明本规范是根据中国石油天然气总公司98中油技监字第33号文“关于下达1998年石油天然气工业国家标准、行业标准制修订项目计划的通知”的安排，由胜利石油管理局勘察设计研究院、大庆石油管理局油田建设设计研究院、华北石油勘察设计研究院对油田注水真空脱氧设计规范SYJ4691共同修订而成的。为了便于广大设计、施工、生产、科研、学校等有关单位人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，现按本规范的编制条文顺序，编写了本规范的条文说明。本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料寄送胜利石油管理局勘察设计研究院山东东营市济南路148号，邮编257026，以便再次修订时参考。胜利石油管理局勘察设计研究院1998年12月目次1总则。，1，一293基本规定，一304脱氧站平面布置，二325工艺与装置，一3351真空脱氧3352超重力场脱氧。，3753药剂脱氧及杀菌，386附属设施及建构筑物一4061机泵房，4062水雄池及冷却塔一4063仪表监控值班室及化验间。41附录A一级真空脱氧塔工作压力计算公式一42附录B、附录D、附录F二级真空脱氧塔工作压力、填料高度及气体流量计算公式】一43附录C一级真空脱氧塔填料高度计算公式44附录E一级真空脱氧塔气体流量计算公式，一45附录G超重力场脱氧装置出口水中含溶解的饱和天然气量计算公式，46附录H超重力场脱氧装置出口天然气中氧含量计算公式471总则103真空脱氧技术在国内油田应用已有十几年，但目前仍缺乏二、三级真空脱氧资料和先进的真空设备，与国外同类技术相比有很大的差距。目前，适合油田常温水脱氧的工艺技术在国内发展较快，它不但适用、灵活、先进，而且脱氧效果好、投资省、运行费用低。所以，应在不断总结国内外设计经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用先进技术，不断提高设计水平。104由于浅海油田情况特殊，根据陆上油田情况制定的本规范不能完全适用于浅海油田。105脱氧工程的设计，涉及的专业内容较多，因此，还应执行国家现行的有关强制性标准的规定。3基本规定303油田注入水有地表水及地下水等，它们的氧含量远远超过注水水质标准，所以应在经过混凝、澄清及过滤后再进行脱氧处理，以满足注水水质的需要。304由于各油田油层的岩性、流体物化性质各不相同，以同一水质标准去满足各油田注水的需要是很困难的。所以，应根据油层的岩性、物性、油田水性质并结合注水水源的实际情况，确定所属油田的注水水质标准。305适合油田常温水脱氧的有真空脱氧、超重力场脱氧等工艺，它们的原理、设备、流程等相差较大，所以必须根据规模、原水氧含量、脱氧水指标及气源等实际情况并通过技术经济比较确定采用何种脱氧工艺。实践表明当原水氧含量为69MG/L时，一、二级真空脱氧塔出水氧含量可达到。05MG/L当原水氧含量为9LLMG/L时，超重力场脱氧装置出水氧含量可达到005RNG月、307真空系统是指真空脱氧工艺中的真空塔及其相连的承受负压的管道、阀门等。此系统的严密性是真空脱氧工艺的关键。因此，在设计、制造、施工过程中要采取相应措施1应选择无缝钢管和严密性好的阀门2管道应尽量减少接头且宜采用焊接3阀件在安装前应进行清洗和检查，塔和阀门在安装前应进行严密性试验4真空系统安装完毕后，应进行严密性试验。308脱氧装置一般需要较高的供水及供气压力，当外部供水、供气压力满足其需要时，应充分利用其余压，以减少提升和加压的次数，节约投资。一30一309脱氧水外输系统宜采用密闭流程，脱氧水储罐及脱氧水外输泵轴封等宜采用密闭隔氧措施。3010真空脱氧的水射器循环水量较大，超重力场脱氧的气液比亦较大。为了节约水、气资源，水应循环使用，天然气应回收利用。3013脱氧装置一般置于室外，所以，在寒冷易冻地区，应对露天的脱氧装置、设备及管道等采取防冻措施。4脱氧站平面布置401油田脱氧站若分散布站，宜与注水站合建若集中布站，宜与地面水处理站或集气站合建，以节约投资，方便生产管理。403脱氧装置的脱氧水宜直接进人脱氧水储罐或脱氧水外输泵等，所以它们应靠近布置。脱氧塔一般都较高大沉重，特别是高位安装的脱氧塔，所以应留吊装场地。404天然气是易燃易爆的气体，用其脱氧的水亦含有饱和天然气，所以，其建构筑物火灾危险性分类及防火间距应符合现行国家标准原油和天然气工程设计防火规范GB50183的要求。405脱氧站的仪表监控值班室宜与水泵房、超重力场脱氧操作间、加药间等合建，其目的是便于值班人员既能观察仪表又能观察到机泵的运行状态。40原水储罐、脱氧水储罐、循环水储罐池靠近水泵房的目的是改善水泵的上水条件，缩小占地面积。408晓氧站设置单车道的目的是为了吊运设备的需要，设置巡回检查道的目的是为了值班人员巡回检查设备等运行状况的需要。4010经常检修的高位安装的设备及监测仪表是指高位安装的脱氧塔、超重力场脱氧装置的布水器、填料、液位计及真空表等。5工艺与装置51真空脱叙511脱氧塔的出水有两种方式1自流出水，塔内液位高度必须大于或等于其真空度水头及出水管路水头损失之和，并保证塔出水能自流人罐。若进注水罐设最高水位为8M，进水管路水头损失为2M，则塔内液位高度必须大于或等于810220M2水泵直接抽吸，是指脱氧水外输泵可直接从塔内抽水外输，设脱氧水外输泵吸水管路损失为2M，则塔内液位必须大于等于1022二14M512低温水氧含量大，要达到脱氧指标，真空度要求较高。所以，在计算氧含量时，应以多年最低月平均水温的实测氧含量为准。一般原水氧含量低于其饱和氧含量，所以按饱和氧含量计算较为安全。513脱氧塔布水器要求布水均匀，宜成雾状，以增加气液接触面积，所以其阻力损失大，油田供水管网的压力难以满足需要，因此，应设原水储罐及原水泵。515脱氧塔水射器的循环水量或真空泵循环冷却水量都较大，所以应设循环水罐池、循环冷却水池、循环水泵及冷却塔，以节约水资源。516脱氧塔内的水，若浸泡部分填料，则脱氧效果下降若填料全部浸泡于水中，则填料失去作用，失去脱氧效果，所以应控制塔内的液位高度B517脱氧塔设真空表是为了观察塔内真空度，设取样口是为了检查脱氧效果。518脱氧塔是重力流出水，根据经验，其流速宜为07M/S一33一左右。抽气管流速宜为1OM/S左右，在选其管径时宜再放大一号，以减少阻力，确保塔内真空度。5110脱氧塔的直径按式5110确定后，还应考虑人能进人塔内安装附件、填料及刷漆防腐等需要。塔径过大，漏人空气量大，壁厚大。目前常用的直径为1630M5111目前，国内油田脱氧塔的压力级数多为一级，真空度一般为986KPA。华北石油勘察设计研究院在都善油田注水脱氧工程中采用两级平衡法真空脱氧工艺，一级真空度为973一986KPA，二级真空度为986991KPA。所以本规范给出了一、二级塔工作压力的计算公式。5112目前，脱氧塔选用的填料有聚氯乙烯折波填料、蜂窝填料，聚丙烯多面空心球，金属环矩鞍、阶梯环、波纹填料等。不同填料，其性能参数K和C不同。当某些填料无K和AC值时，可通过试验确定。5113一级脱氧塔填料高度计算公式选自给水排水设计手册。二级脱氧塔填料高度计算公式是根据有关资料推荐并经工程实践验证后确定的。5115目前，一、二级脱氧塔的布水器有待于进一步研究改进。一级脱氧塔布水器有下列两种结构形式1穿孔管布水器，布水均匀，阻力大，孔眼易堵塞2杯式喷头布水器，雾化效果好，喷头易脱落。5117目前，国内在用的较好的抽空设备是水射器，2BE型水环式真空泵与大气喷射泵串联。水射器是油田设计制造的，其计算方法如下1已知条件1工作水压力P绝压MPA2吸人压力P绝压MPA，按附录A计算3气体排出压力PP绝压MPA4吸人气体温度TX，按设计水温计算5吸人气体的体积流量VKM3A，按式E02计算。Z水射器计算步骤详见图1和表10LSLIL一一一一TI王弓心4D,LL,图1水射器的基本尺寸衰1水射器计算步骤计算项目计算公式备注反压力PCN“8PCPP一Y_HX10S7气水混合物密度，取700KG/M3H一水射器的安装高度M喉管与喷嘴最佳面积比F/FH1H”，金、1工作水最小压力PSMPPS，一警F3/FL工作水最大压力PSWSPSZ15PC乃召J工作水稳定工况PSMP12PS,PSPSZ引射系数KK一。72PC工作水耗盆VSM/HVS一令一35续表1计算项目计算公式备注喷嘴出口水流速。M/S。44,37了PT喷嘴速度系数，取092098喷嘴直径D,MMD,1881择喷嘴锥角12一25,喷嘴出口直管段34混合管直径D3MMD，二D,抨混合管长度L3MML3一28“一05炭D3喷嘴出口断面到混合管人口距离LCMMLC二3一7D3排出管直径DOMMDO妻12D3工作水管直径D一D26D,喷嘴收缩段长度LMML13D一D,混合管收缩段直径D2MMD2178D3混合管收缩段长度L,MML,二4D2一D3吸气口距收缩段的距离L2MML2083D3扩散管长度L4MML46DC一DS吸气口直径D4MMD41881授。厂气体流速，取LOM/S365118真空管线过长，会导致阻力过大，漏人空气量多，增加真空泵及水射器的负荷，降低其工作压力，因此应限制其长度。都善油田采用真空泵加大气喷射泵串联两级平衡法真空脱氧，效果较好。5119水射器是以密度大的水通过喷嘴产生真空度来抽吸密度小的气体的抽空设备，要求有较高的供水压力与较大的水量。真空泵的循环冷却水量亦较大。所以，它们宜一一设置循环水泵，其工作水应循环使用。52超重力场脱奴522因天然气中含氧越多，对脱氧效果影响越大，所以应控制天然气中的氧含量。524气体通过旋转床填料时，其压降随气量及转速增加而递增，一般情况下，其压降小于或等于0005MPA，所以，供气压力必须大于或等于回气压力加0005MPA压力之和。525超重力场脱氧装置进口水压力大于或等于供气压力，用以克服管线及布水器阻力等。压力高，布水均匀，脱氧效果好。出口水压力大于或等于注水罐最高水位静压值时，应利用其余压将脱氧水直接压入注水罐，减少脱氧水提升次数及曝氧机会。526超重力场脱氧装置的气压降非常小，回气可以直接回到供气管线控制阀下游的气管线上控制阀前后压差大于或等于0005MPAO527超重力场脱氧装置回气中不含游离水，但含溶解的水蒸气。当操作不当时，会携带部分游离水，所以，宜设气水分离器及放空阀。当回气温度高于当地环境温度时，管线内的凝结水应放空。528超重力场脱氧装置内的水若浸泡了旋转床填料，则填料失去作用，脱氧效果大大降低，所以应控制其液位。进出口气、水管线上设置流量计、压力表、温度计及取样口是为了检查脱氧效果。一37一52，现场试验数据表明，当进水含氧911MG/L，气液比2351时，出水氧含量为005MG/L左右。当进水含氧56MG/L，气液比小于15时，出水氧含量略大于005MG/L,并随气液比减少，氧含量明显上升。5210由现场试验数据表明，超重力场旋转床转速在7001500R/MIN时，当气液比较低11时，转速增加，出水氧含量呈缓慢下降趋势当气液比较高21时，转速增加，出水氧含量基本不受转速的影响。所以，转速对出水氧含量影响不大，宜为8001000R/MIN，可以用电机直接拖动旋转床。5211一般情况下，填料的比表面积越大，传质效率越佳，而孔隙率越大，压力损失越小。超重力场旋转床填料的比表面积宜为1000M2/M3左右，孔隙率宜大于或等于905212超重力场脱氧装置出口水中含溶解的天然气，在脱氧水外输过程中，当水中天然气分压与水面天然气分压失去平衡时，水中的天然气易溢出，所以，应注意安全。溢出的天然气可按溶解的饱和甲烷量计算。计算出口天然气中氧含量的目的是检测其是否低于爆炸极限及对回气管线上其他设施的影响。53药剂脱氧及杀菌531目前，国内脱氧剂用的最多的是NA2SO，它价格低廉，投加方便，但增加水中含盐量。532因水的物化性质PH值、水温、氧含量、固体含量等不同，脱氧剂实际投量与理论投量相差较大，应通过试验确定。533要求在3MIN内使水中残余氧达到规定指标，因此，可在投加脱氧剂的同时投加催化剂。534目前通常采用的催化剂是COSO47欣O，投量为005MG几以A2十计，与脱氧剂混合投加。535脱氧剂在配制、投加过程中，应尽量减少曝气。目前采用带有浮盖的溶药罐，并采用低速搅拌，转速为30R/MIN左右。536各油田的水中含菌种类与数量不一，因此，应通过试验一3R确定使用何种杀菌剂。537国内外油田使用氯气或次氛酸钠作杀菌剂，具有投量小、价格低等优点。目前使用的有机杀菌剂投量为80100MG/L,每5D加1次，每次连续投加6H，每间隔1个月更换杀菌剂1次。538为防止杀菌剂与脱氧剂互相反应，杀菌剂投药点设在下游，使用氯气或次氯酸钠时，应特别注意，投药点要在下游足够远的地点。539溶药池一般采用防腐材料，机械搅拌。通常采用计量泵加药。5310杀菌剂、脱氧剂一般都具有毒性，应设通风设施，保证操作人员安全。6附属设施及建构筑物61机泵房611多年来的运行实践表明，原水泵与脱氧装置、真空泵或水射器供水泵与脱氧塔采用一对一的设置方式，有利于生产操作。612泵、压缩机等宜设在室内的理由如下1防止其配套电机受潮2防止仪表、管线受冻3有利于日常生产管理。613实践证明，地上式机泵房投资省，生产管理方便。62水皓池及冷却