油气集输知识点复习

1、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/m31、组成要求 C1C2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

2、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PT 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

3、，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n 设计n 减小立管直径 n 增加附加设备n 立管底部注气 n 采用海底气液分离器或海底液塞捕集器 n 在海底或平台利用多相泵增压 n 立管顶部节流 多级分离与一级分离的比较u 多级分离所得的储罐原油收率高 u 多级分离所得的原油密度小 u 原油组成合理，蒸汽压低，蒸发损耗少，效果好 u 多级分离所得天然气数量少，重组分在气体中的比例少 u 多级分离能充分利用地层能量、减少输气成本，并且降低气体

4、的净化费用在多元体系中，运动速度较高的轻组分分子，在分子运动过程中与速度低的重组分分子相撞击使轻组分分子失去了原来可以使其进入气相的能量，留在液相中，而重组分分子获得能量进入气相，这种现象称为携带效应。 平衡体系压力较高时，分子的间距小，分子间吸引力大，分子需要具备较大的能量才能进入气相，能量低的重组分分子进入气相更困难，所以平衡体系内气相数量较少，重组分在气相中的浓度也较低；如果在较高的压力下把已分离成为气相的气体排出，减少了体系中具有较高能量的轻组分分子，即改变了体系的组成，则在压力进一步降低时就减少了重组分分子被轻组分分子的撞击、携带的机率。气体排出越及时，以后携带蒸发的机会就越少，重组

5、分分子进入气相的机率就越少。 入口分离器的作用油气流速和流向突然改变，油气得以初步分离。n 减小流体动量，有效地进行气液初步分离 n 尽量使分出的气液在各自的流道内分布均匀 n 防止分出液体的破碎和液体的再携带 卧式优点： 气中油滴易沉降，气体处理量大，处理成本低，适于气油比较高的混合物 气液界面大，有较好的油气分离效果 安装、制造、维修方便，可以作成撬装式 立式优点： 占地少，适用于海洋采油 适合于处理含固体杂质较多的油气混合物，可以在底部设置排污口定期排放和清除固体杂质 液位控制灵敏 影响分离性能的因素：n 油气最大、最小和平均流量n 分离压力和温度n 油气混合物进入分离器时形成段塞流的倾

6、向n 油气物性n 原油发泡倾向n 砂、铁锈等固体杂质含量n 油气混合物的腐蚀性等 重力沉降公式： 油滴与油滴，油滴与分离器壁以及与其它构件间无相互作用力 油滴为球形，在沉降过程中即不能破碎，也不与其它油滴合并 气体的流动是稳定的，截面上任意点流速不随时间而变化 作用在油滴上各种力的合力为零，油滴匀速沉降 油滴在气体中所受的重力为： 油含气率的原影响因素 原油粘度 原油在分离器中停留的时间 分离压力 分离温度 分离器入口元件的压降 n 消泡方法n 降低分离器上游油气混合物的流速 n 定义n 分离器采用的入口分流器应能避免流体发生剧烈湍流 n 增大分离器集液区体积 n 使用消泡剂 n 提高油气混合

7、物的分离温度 n 满足商品原油水含量、盐含量的行业或国家标准 商品原油含水要求： 我国 0.52.0 国际上 0.13.0，多数为0.2 原油允许含水量与原油密度有关：密度大脱水难度高的原油，允许水含量略高。 含盐量的要求：我国绝大部分油田原油含盐量不高，商品原油含盐量无明确要求，一般不进行专门的脱盐处理。n 降低原油密度 原油密度是原油质量和售价的的重要依据，原油含水增大了原油密度，原油售价降低，不利于卖方。n 降低燃料费用 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。 降低原油粘度和动力费用。 相对密度0.876的原油，含水增加1，粘度增大2；相对密度0.9

8、96的原油，含水增加1，粘度增大4；n 减少管线和设备的结垢和腐蚀。原油内的含盐水引起金属的结垢与腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路等设施的机械磨损，降低管路和设备的使用寿命。n 保证炼制工作的正常进行3、乳化剂乳化剂：使乳状液稳定的物质作用：吸附在油水界面上，形成吸附层 （1）使油水界面的界面张力下降，减少了剪切水相变为小水滴所需的能量，也减小了使水滴聚结、合并的表面能； （2）若吸附层具有凝胶状弹性结构，在分散相液滴周围形成坚固、有韧性的膜，阻止水滴碰撞中的聚结、合并、沉降 （3）若乳化剂为极性分子，排列在水滴界面上形成电荷，使水滴相互排斥，阻止水滴合并沉降。 （4）固体粉末聚集在油水界面上构

9、成坚固而稳定的薄膜，阻碍分散相颗粒碰撞时的合并，是乳状液稳定的又一机理。影响原油乳状液稳定的因素：分散相颗粒 外相原油粘度 油水密度差 界面膜和界面张力 老化 内相颗粒表面带电 温度 原油类型 相体积比 水相盐含量 pH值n 分散相颗粒 粒径越小、越均匀，越稳定； 粒径大小还表示乳状液受搅拌的强烈程度。n 外相原油粘度 分散相的平均粒径愈大稳定性差 乳化水滴的运动、聚结、合并、沉降愈难 增大了乳状液稳定性n 油水密度差 密度差愈大，油水容易分离稳定性较差。n 界面膜和界面张力 乳化剂构成的界面膜，阻止水滴碰撞合并，维持乳状液的稳定性。n 老化 反映了时间对乳状液稳定性的影响。n 内相颗粒表面带

10、电 内相颗粒界面上带有同种电荷是乳状液稳定的重要原因。 n 温度 提高温度可降低乳状液的稳定性： 降低外相原油粘度； 提高乳化剂的溶解度，削弱界面膜强度； 加剧内相颗粒的布朗运动，增加水滴碰撞合并的几率。n 原油类型 决定了原油内所含天然乳化剂的数量和类型。 环烷基和混合基原油乳状液稳定，石蜡基原油乳状液稳定性较差。n 相体积比 增加分散相体积使乳状液稳定性变差。n 水相盐含量 淡水和盐含量低的采出水易形成稳定乳状液。n pH值 pH值增加，内相颗粒界面膜的弹性和机械强度降低，乳状液稳定性变差。3、乳状液粘度影响因素 外相粘度 内相体积浓度（含水率） 温度 分散相颗粒 乳化剂及界面膜性质 内相

11、颗粒表面带电强弱1、原油乳状液的生成 原油中含水，并含有足够数量的天然乳化剂，一般生成稳定的W/O型原有乳状液。 原油中所含的天然乳化剂： 胶质、沥青质、环烷酸、脂肪酸、氮和硫的有机物、蜡晶、粘土、砂粒、铁锈、钻井修井液等。 另外，原油生产中使用的缓蚀剂、杀菌剂、润湿剂和强化采油的化学药剂都是生成乳状液的乳化剂。2、防止稳定乳状液生成措施n 尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌n 尽早脱水（1）自喷井产生乳状液的原因： 油水混合物沿油管向地面流动，随着压力降低，气体析出膨胀，对油、水产生破碎和搅动。 混合物流过喷嘴时，流速猛增，压力急剧下降，使油水充分破碎，形成较为稳定的乳状液。减少原油乳状液生成

12、的预防措施：n 用大油嘴并提高集输系统和油气分离器压力，减小油嘴前后的压差；n 油嘴装在井底（2）深井泵采油n 防止抽油机固定阀、游动阀、柱塞漏泄产生激烈搅动n 选择较大尺寸的固定阀和游动阀、并用气锚（使气体进入油套环空内的装置），避免气体进入泵筒内n 提高深井泵容积效率n 往油井油套环空内注入破乳剂，能有效地阻止原油在井内乳化，还能使油井增产（3）气举井产生乳状液的场所：井口，气举气进入油管处间歇气举：井口、地面管网内产生乳状液；连续气举：注气点产生（4）地面集输管网n 集输过程促成乳状液生成的因素 多相混输管路、离心泵，弯头、三通、阀件等对混合物产生的搅拌n 预防措施 在集输系统的规划、设

13、计、日常操作管理中尽量避免混合物的激烈掺混： 管径不宜太小； 尽量减少弯头、三通、阀件等的局部阻力； 充分利用地形输送； 流程中避免对流体的反复减压和增压； 尽早分出混合物中的伴生气； 注意各种阀门的严密性。防止油水乳状液生成措施(总结u 控制油井出水，如采取分层开采、封堵水层、合理注水等措施来减少油井出水 u 控制油流搅拌，如提高油田地面集输系统和分离器的压力，减小油嘴前后压差；尽量简化油气集输流程；减少弯头、三通、阀件等局部阻力及泵的数量 u 往油井环形空间注入破乳剂，这不但能有效地阻止原油在井内乳化，往往还能使油井增产 u 原油乳状液破乳的关键破坏油水界面膜，使水滴聚结和沉降。沉降速度的

14、影响因素 与水滴粒径的平方成正比； 与油水密度差成正比； 与原油粘度成反比； 在离心场内，可加速水滴的沉降； 温度 破乳过程中破乳剂的作用 1、降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度 2、消除水滴间的静电斥力，使水滴絮凝 3、有聚结作用 4、能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面 膜阻碍水滴聚结。n 破乳剂的评价 1、脱水率 2、出水速度 3、油水界面状态 4、脱出水的含油率 5、最佳用量 6、低温脱水性能破乳剂脱水的优缺点1、在系统内较早注入可防止乳状液的形成；2、可在较低温度下脱水，节约燃料，降低原油蒸发体积损失以及因原油密度增大的经济损失。 缺点1、注入破乳剂剂量过多时，可生成新的、稳定性

15、更高的乳状液；2、若破乳剂量较大时，仅靠其脱水费用过高。4、沉降罐工作效率的衡量标准及影响因素 衡量标准（1）沉降时间 油水混合物在罐内的停留时间，表示沉降罐处理油水混合物的能力；（2）操作温度（3）原油中剩余含水率（4）脱除水中含油率n 重力沉降脱水的优缺点优点：1、进罐混合物无需加热，节省燃料； 2、操作简单，要求自控水平低； 3、原油轻质组分损失少，原油体积、密度 变化小。缺点：1、不适用于气油比大的原油乳状液； 2、不适用于海洋原油处理； 3、投资、检查、维护费用较高； 4、热损失较大； 5、存在截面流动不均、短路流及流动死区n 脱水原理 提高加剂油水混合物的温度，加速乳状液破乳和油水

16、分离。n 加热脱水的原则1、尽可能降低加热脱水温度；2、加热前尽可能脱除游离水，减少无效热能消耗；3、有废热可利用场合，优先利用废热加热乳状液；4、尽可能一热多用，节省燃料n 机械脱水的优缺点 优点：无需加热 缺点：处理较脏或含蜡原油时容易堵塞聚结材料的通道。 注：机械脱水一般不作为独立的处理过程，常与其它脱水方法配合使用。n 静电脱水的适用条件 1、电法脱水只适宜于油包水型乳状液。 原油的导电率很小，乳状液通过极间空间时，电极间电流很小，能建立起脱水所需的电场强度。 水包油型乳状液通过极间空间时，由于带有酸碱盐等离子的水是良导体，导致极间电压下降，电流猛增，产生电击穿现象。 2、一般进入电脱水器的原油含水率低于30。 含水率较高的油包水型乳状液，电法脱水也易产生电击穿现象。交流电脱水的特点a.交流电场不宜处