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文档简介

1、第1章联合站工程说明书联合站设计概述联合站,即集中处置站,是油田地面集输系统中重要组成部份,它是对假设干计量站或接转站来的油气进行进一步脱水、分离、天然气净化等处置的集油、集气大站。就油田的生产全局来讲,油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程以后的很重要的生产时期。若是说油藏勘探是寻觅原料,油田开发和采油工程是提供原料,那么油气集输那么是把分散的原料集中、处置使之成为油田产品的进程。这进程从油井井口开始,将油井生产出来的伴生天然气和其他产品,在油田上进行集中、输送和必要的处置、初加工,将合格的原油送往长距离输油管线首站外输,或送往矿厂油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头;合格的天然气那么集

2、中到输气管线首站,再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。因此说油气集输是油田建设中的要紧生产设施,在油田生产中起着主导作用,使油田生产稳固,维持原油开采及销售之间的平稳,并使原油、天然气、液化气和天然汽油产品的质量合格。采纳的油气集输工艺流程、确信的工程建设规模及整体布局,将对油田的靠得住生产、建设水平、生产效益起着关键的作用。油田上的联合站即油气集中处置站,是油田地面集输系统不可缺少的环节。它的规模和站址一样是由油田整体计划,油田的总油气集输流程,油田的生产技术水平,技术经济政策和其他系统的情形综合确信。其要紧任务有:1、接收计量站来油2、油气水三相分离3、原油的脱水,脱盐(或净化)4、原油

3、的稳固5、净化稳固后的原油外输(一样输往矿场油库)6、原油汽车装卸7、天然气的净化及轻烧的回收8、干气、液化气及轻油的外输9、污水处置、回收、回注为了完成上述任务,所需工艺设得和设施有:油气分离设得,加热设笛,原油脱水设得,原油脱盐设备,天然气脱水设备,轻烧回收、原油稳固设施,储油罐,缓冲罐,输油脱水等泵机组,输气紧缩机和加药设备等。另外,联合站除要完成一系列的工艺处置任务之外,还包括供电、供排水、供热、电讯、消时、采暖、通风和道路等系统,还有必要的生产厂房、辅助生产设施(维修间、仓库、化验室、总机室等)和行政生活设施(办公室,职工宿舍、食堂等)。设计的原始数据设计依据按储运教研室给定的设计任

4、务书进行设计。设计规模原油处置能力80万吨/年(纯油)(综合含水按60%计)污水处置能力注水能力4000 m/d预留原油接转能力200250万吨/年天然气净化能力9 万 “J/”设计基础数据1、原油物性比重120«4=粘度(50)厘沱凝固点30(个别井40)原油含蜡%(个别38%)含胶质%含沥青质%原油初留点2、天然气物性伴动气组分甲烷:%乙烷%丙烷%丁烷%戊烷%己烷%庚烷%辛烷%氮气%伴动气密度4/伴动气粘度厘沱3、气象、工程地质及水文资料地震品级按7级烈度设防地耐力St/m1月平均最低温度月平均风速(m/s最大冻土深度4、设计参数的确信原油含水平均油气比40c/n60%50M77

5、3/气液进站温度气液进站压力三相分离器入口温度三相分离器出口温度三相分离器操纵压力404055三相分离器出口原油含水<20%原油缓冲罐操纵压力电脱水器操纵压力电脱水器脱水温度52 (60)电脱水器出口原油含水<%电脱水器出口污水含油<%原油稳固温度 原油稳固压力 原油外输温度 原油贮存温度 原油外输距离6060 45 50C30 km站址选择及总平面布置站址的选择站址的选择原那么:(1) 站场址应知足该站所必需的场地面积和适宜的地形坡度,并依照建站的要求留出必然的进展用地。(2) 站址宜选择在易于排出雨水且有明显坡度的地段,在山区选址时,应躲开山洪及泥石流对站场的要挟,并应不

6、处于窝风地段。(3) 站址选择应节约用地,在平安生产、经济合理的原那么下,应尽可能提高土地利用系数。凡有荒地可利用的地址不得占用耕地,凡有劣地可利用的地域不得占用良田,并应符合国家的土地治理、环境爱惜、水土维持等法律法规的有关规定。(4) 站场选择应符合现行环境法规的有关规定,避免产生的废气、含油污水对大气和水体的污染。站场址应与相邻企业和建(构)筑物维持必然的距离。(5) 站场应选在具有适宜的工程地质条件,躲开断层、滑坡、塌陷、溶洞地带等,在七级以上地震区应躲开重喷沙地带。(6) 站场应选在城镇地域或油区全年最小风频的上风侧。(7) 站场必需远离名胜古迹、大型公共建筑物和电台等重要设施。(8

7、) 交通、供电、供水、排水、通信等比较方便。总平面布置1.总平面布置原那么:(1)总平面布置应依照本地气象资料,为建筑物尽可能制造良好的自然采光和通风条件,综合性建筑物和中心操纵室宜南北向布置。(2)供电供热系统应尽可能靠近负荷中心位置,且宜布置在站场的边部,以利进出线。(3)场区道路的布置应合理组织好人流和车流,并应知足消防要求。站场内道路的转弯半径不该小于9米,消防道路的转弯半径不该小于12米。(4)大型联合站总平面布置应与工艺流程相适应,做到场区内外物料流向合理,生产治理和保护方便。(5)站内凡产生有害气体和可燃气体的生产设施,均应按本地常年最小风向布置在生活区、明火区的上风侧。(6)原

8、油罐区应远离人流车流密集场所和有明火及散发火花的地址,并应位于常年最小风频的上风侧。(7)储罐周围应设闭合的防火堤。防火堤内的有效面积:固定顶储罐不该小于罐组内最大储罐的容量,浮顶罐不该小于罐组内最大罐容量的一半。相邻储罐组防火堤外侧基脚线之间,应留有宽不小于7米的消防空地。(8)站内总平面布置应考虑场区绿化。绿化设计应依照本地的自然条件,栽种不同的植物。一样地域的大型站场的绿化系数不该小于10%。1 .竖向布置(1)自然地形比较平坦的地域,站库竖向布置应符合以下要求:a.各建筑物的室内地坪至少高于室外地坪。b.场地平整后坡度应偏向排水沟,其设计坡度最小不得小于3%0oc.场地排水宜采纳明沟,

9、并与站内道路相结合,沟底的纵向坡度不该小于3%。,起点深度不小于,梯形断面的沟底深度不该小于。d.日降水量大的地域,应考虑站库的排涝方法。(2)自然地形坡度为10%。-30%。的地域,采纳平坡式布置,应符合以下要求:a.场地设计平整度宜采纳5%。-20%。,困难地域设计坡度不该大于40%oob.场地设计地面排水径流速度大于土壤许诺流速时,地面应加固植被,以防冲洗。c.场地平整时的挖填高度不该大于米,平均每公顷挖填土方总量不该大于2000?。3.总平面布置及说明本联合站坐北朝南,东西长350,南北宽250米,场区自然地坪平整后相对标高为米,相当于绝对标高米(黄海)。油罐区平整后地坪相对标高为米,

10、相当于绝对标高米。为了便于生产治理,每一个作业内容的生产装置集中在同一界区之内,电缆直接埋地,油气工艺管线采纳管架和局部埋地敷设。站内道路双侧设有边沟,雨水沿公路边沟排至站外。含油污水全数进污水处置站。联合站内设有综合办公楼一座,内设调度室、办公室、会议室、仪修、库房、总机室,还有化验、维修平房一座,门卫值班室等。本联合站设有两个大门,如此当罐区发生火灾时,消防车可尽快抵达,各区其他车辆也可尽快撤离。行政治理区设在大门正对地域,如此来往办公人员,不用穿越生产作业区,既不干扰生产工作的正常进行,乂较方便。原油罐区属于危险性较大的区域,应远离人流、车流密集的场所和有明火的地址,并应位于常年最小风频

11、的上风侧,因此布置在本站的西南角。锅炉房、加热炉是直接火源,由于本地域常年最小风频为西南风,因此该区应位于本站的东北侧,且靠近站边,以减少发生火灾的危险。由于配电区火灾危险性不大,但与其他区放在一路乂十分危险,因此将其置于西北角。其示用意如下:联合站各区内的各类设备、建筑物,其散发油气量多少、火灾危险程度、生产操作方式等不同专门大,有必要按生产操作、火灾危险程度、经营治理等特点进行分区布置,把特殊区域加以隔离,限制闲杂人员的出入,有利于平安治理。各区间有道路连通,便于安装、检修、消防等工作。1、工艺区工艺区是联合站的心脏,对原油的初加工确实是在那个地址完成的。原油在该区通过三级分离即一级油气水

12、三相分离、二级分离缓冲罐油气分离和在稳固塔内进行第三级分离,两段脱水:别离在三相分离器和电脱水器内进行,处置完的净化油外输。该区要紧设备如下:油气水三相分离器、分离缓冲罐、循环泵、电脱水器、原油稳固装置、加热炉、流量计等。该区既有火源,乂有危险区,因此做平面布置时应专门注意平安。2、原油罐区当本站发生事故时,原油罐区能够贮存原油。本站设有2座5000方的拱顶油罐,罐区周围设有密闭的防火堤,防火堤内的有效容积不该小于罐组内最大油罐的容量。雨水排出口应设在堤的内侧,雨水排出管线上应装有常闭的蝶形阀或闸板。该区采纳半固定式消防,锅炉和水套加热炉供水由站外进水管线完成,也可用消防水罐供水。3、污水处置

13、区污水处置在联合站内占有很重要的地位。因为通过原油脱水后的污水里含有大量原油和其他物质,假设污水任意排放,将严峻污染环境和大气,破坏生态平稳,给人们的生产和生活带来严峻危害。对含油污水进行处置和回注,变有害为有利,提高了水的利用率,爱惜了地下水源。因为污水含油一样在%左右,为了节约原油必需回收。含油污水处置后幸免了污水的任意排放,保证了生产的平安。污水处置标准:关于外排的含油污水,必需做到含油不大于10卬g/Z;关于回注的含油污水必需做到含油不大于30侬力。4、供排水,消防系统油田注水,油田生产用水及生活、消防等用水由供水系统提供。该站设有注水泵、注水罐,为了保证水质,还有过滤间,配有压力滤罐

14、。站内的消防设施由消防泵和消防水罐组成,消防水泵房与消防泡沫泵房合建,消防车库不该于汽车库合建,罐区采纳半固定式给水消防设施。5、锅炉供热区油气集输系统站库采暖,生产及生活热负荷均由锅炉房供给。供热能力应能适应季节及远近热负荷转变的要求,单台锅炉最低热负荷不宜低于额定热负荷的30%,一样不设备用锅炉,但当一台锅炉因故停运时,锅炉房的供热能力仍不小于最大供热能力的50%。一个锅炉房内宜统一锅炉型号,供热参数及燃烧方式。6、变配电区联合站属于一级负荷,采纳双电源,双回路使供电不断。本站设35KV变电所一座。7、行政治理区设综合办公楼一座,内设调度室、会议室、办公室、仪修、库房、总机室等。管网布置及

15、敷设方式在总平面分区分置的基础上,油气、热力、供排水管线及电路、电信线路应尽可能缩短长度,在知足水力、热力要求的条件下,线路布置力求整齐美观,紧凑合理。在知足生产平安、维修方便、经济合理的条件下,压力油、气、热水、风管线一样应采纳共架、共墩敷设,不该采纳管沟敷设;油罐区至泵房的管线宜采纳地面管墩敷设;给排水管线和设备排污管宜地下敷设。场区内各类地上、地下管线,依照工艺要求和合理的排列顺序宜集中布置在场区道路的一侧或双侧,并幸免工艺管线包围工艺装置或建(构)筑物,还应减少管线与道路的交叉,假设必需交叉时应为正交,必需斜交时,其交角不小于45度。场区内的油气工艺及热力管线,供水和排水管线及各类电缆

16、,一样不该沿道路路面下和路肩上下平行布置。在困难的情形下,可在路肩下敷设照明电缆、通信电缆、生活污水管及其它自流管线;许诺在路肩上设置照明电杆、消防栓和跨越道路管线的支架。输送热介质的管线应考虑热补偿,热补偿与管网布置统一考虑,尽可能利用自然补偿。站内设的热管线应在以下部位设置固定支架:1、储罐前的适当部位;2、露天安装机泵的进出口管线上;3、穿越建筑物外墙时,在建筑物外部管线的适当位置上;4、两组补偿器的中间部份。当管线布置发生矛盾时,应遵循以下原那么:1 .临时性的让永久性的;2 .管径小的让管径大的;3 .压力管让自流管;4 .宜弯曲的让不易弯曲的;5 .工程量小得让工程量大的。设备的选

17、取及参数的确信设备名称规格及大小单位数量油气水三相分离器02600x9400台3分离缓冲罐3000x14600台2电脱水器03000x8000台3水套加热炉(外输)HJ400-77/2.5-2台3水套加热炉(循环)HJ400H/2.5-Q台2外输泵15OY15OB台、3循环(脱水)泵150Y150C台、3钢制拱顶罐5000/个3罗茨流量计LL-80个6工艺流程设计工艺流程设计概述油气集输流程是油气在油田内部流向的总说明,即从生产油井井口起直到外输、外运的矿场站库,油井产品通过假设干工艺环节最后成为合格油气产品全进程的总说明。每一个工艺环节的功能和任务、技术要求和指标、工作条件和生产参数、各工艺

18、环节的彼此联系,和连接它们的管路特点等,都要在集输流程中给以明确的规定。联合站是油气集输系统中不可缺少的一个环节,在联合站中,油井产物经分离、计量、稳固、输送等工艺环节和生产进程被加工成各类油田产品。依照油气集输工艺的密闭程度,有开式和密闭流程之分。开式流程存在有专门大的常压罐与大气相通,如此就增加了油品的损耗,而且都是一些比较宝贵的轻质组分。此刻流程设计的规定皆为密闭流程,密闭流程要紧包括:密闭集输、密闭处置、密闭贮存和轻油、污油的回收。归纳起来,密闭流程有以下优势:1、减少了原油和天然气在集输进程的损耗,提高了产品的质量;2、密闭流程比开式流程结构简单;3、减少了加热炉和锅炉的热负荷,提高

19、了整个集输系统的热效率;4、减少了投资,减少了钢材耗量。可是密闭流程要求较高的自动化程度和治理水平。正常生产流程包括:收油流程(原油和天然气计量、贮存等)、油气处置流程(原油和天然气脱水、原油稳固、轻油回收、油品加工等)、外输流程(加热计量等)等,除知足这些正常生产流程外,还应能适应站的启动投产、站内循环、事故处置、扫线和放空等方面的要求。辅助流程一样包括:燃料气(天然气)流程,蒸汽伴热、保温流程,机泵的润滑、冷却流程及污油、污水回收流程等。总之,联合站中是以油气集输系统为龙头,其他一切辅助系统都是为它效劳的。工艺流程设计的原那么1 .工艺流程应能保证联合站处置的油气产品质量符合要求,并在保证

20、达到油、气、水加工要求的前提下,流程尽可能简短,幸免油、气、水无秩序来回,反复节流,加热等现象。2 .工艺流程应节约能源,避免污染,爱惜环境。3 .工艺流程应平安靠得住,并有必然的灵活性。4 .尽可能采纳先进技术,实现自动化操纵。本站工艺流程该站除正常的有泵密闭工艺流程之外,还有站内循环,以知足原油不需外输时的要求,有原油罐区,以保证事故(如停电)发生后来贮存油品,等来电后再投入正常匚作,幸免因联合站或外输管线的突发事故而阻碍油田生产。各流程简介如下:1 .正常生产流程:进站并排一三相分离器f分离缓冲罐一循环泵一加热炉(脱水)一电脱水器一稳固塔一外输泵一计量外输2 .站内循环流程净化罐一循环泵

21、一加热炉一净化罐3 .事故(停电)流程进站并排一三相分离器一事故罐(来电)一循环泵一加热炉(脱水)一电脱水器一(同正常流程)流程说明为了取得较好的分离成效,在站外来油进站阀组上游注入破乳剂,分离器入口管线截断阀上游装有取样口和温度计,顶部装有平安阀,出气管线截断阀上游装有压力表。分离器内部有三套蒸汽(盘管)伴热管线,使得油水混合物从40c加热到55C,以便取得较好的分离成效,蒸汽回水管线装有疏水器,其前装有冲洗管,用于清洗管路中的污物,也可放气和排出系统中的积水,疏水阀后装有检查管,用于观看疏水阀的工作情。分离器还装有液面操纵器,可直接操纵出油阀的开启度。每台三相分离器都有无压放水和有压放水管

22、线。在油水界面处设上、中、下三条DN15的放水观看管线,以便判定油水界面的位置。三根管线上都装有两个阀,其中一个为常开阀,另一个用来操作时开启,如此可不能阻碍正常生产。为了观看有压放水的颜色,有压放水和无压放水之间装有一个阀。分离器还装有排污管线和放空管线,出油阀下游装有取样口,以便化验含水量,一样含水<20%o从三相分离器出来的油进缓冲罐进行油气分离,其入口设有进罐旁通管线,和进电脱水器旁通管线,如此检修缓冲罐时,可不能阻碍其它设备的正常工作。从缓冲罐出来的油经循环泵加压后进加热炉(脱水),天然气直接去气体处置站,从加热炉出来的油再进电脱水器。电脱水器的进出口管线的安装同三相分离器,通

23、过电脱后的净化油含水应工0.5%。假设含水不合要求,可采纳回掺流程,进入循环泵再通过有泵密闭流程进行正常生产。启动电脱水器时,为了便于成立电场,用储罐中的净化油来进行启动投产。从电脱水器出来的污水,其中含有必然量的油,因此不能任意排放,可去污水处置厂进行处置。等水质达到标准后,可排放,也可回注,以完成水的循环利用。电脱水器出来的油进稳固塔,能够降低原油在储运进程中的蒸发损耗。原油稳固后回收的轻燃应密闭贮存或处置,回收的气相部份就近输入油田气的处置系统回收利用。从稳固塔出来的净化油进外输泵。外输泵设有冷却水回水管线及冷却水上水管线,还设有蒸汽穿心伴热管线,使得泵入口渗出的油可不能凝管。当不需要输

24、送这么多净化油时,净化油可绕过外输泵进入储油罐区临时贮存,等需要时再由外输泵打到加热炉或直接掺到正常流程中外输。净化油经外输泵后再到计量间,计量后的净化油就进入长输管线外输。正常流程中的循环泵入口与三相分离器、分离缓冲罐、电脱水器相连通,而且任何一个分离器或电脱水器检修时,都可用循环泵抽暇,而其他设备还可正常工作。原油的计量利用罗茨流量计,其入口处装有过滤器,过滤器入口装有压力表,流量计出口也有压力表、温度计,流量计下游设有液位调剂阀。整个流程中,在三相分离器以后和外输时两个地址需要计量。本站的加药系统有两台药剂泵,一座加药罐。药剂加水稀释后,通过蒸汽搅拌均匀,用药剂泵输送到站外来油的入口和电

25、脱水器的入口处。如此能够充分发挥药剂的效能并方便生产治理。加破乳剂的设施是密闭的。总的来讲,本联合站的流程设计是以平安靠得住,并有必然的灵活性为原那么的。第2章联合站工艺计算有关大体参数的确信设计规模(按年持续工作365天计):1 .原油处置能力Q°=80x104%=219L78%考虑油田生产的不均衡性,取不稳固系数4=1.2,那么原油的计算处置量为M()=219178x1.2=263014%=10959%=1.82654】2 .天然气处置能力已知平均油气比为SOM"),那么天然气处置量为Q*=263Q14x5O=1.315O7xlO5Nm%=547946附?%3 .污水处

26、置能力已知原油含水率为60%(按质量百分比计),那么污水处置量为%=263°14XSI=39452%=338%=2.74%油气物性计算(-)原始数据1 .比重.0=83(/%32 .运动粘度(50)I4=5.844&03 .原油凝点304 .天然气密度(标况下)p,=0.940/%3(二)原油物性参数计算1 .原油密度由文献1式(4-42),在20120范围内,原油密度为P,=。20l + a(r-20)(1)式中8、P第一温度为t、20c时的原油密度,%3当780<。20<860时,2=(3.0832.638x10-30)1。-32 .动力粘度由文献1式(4-4

27、4),原油粘度为=-(Wo)*1+-0)lg(5o)(2)c式中必、40温度为t、小时的原油粘度,小sa、c一系数当M>1000Wa.s时,c=10,a=x1CT?/;10</,<1000mPa-s时,c=100,a=x10-?%c;s时c=1000,a=xl0-31,03.运动粘度(3)八%式中九一t时,原油的运动粘度,?/;MtC时,原油的动力粘度,Pas;gtC时,原油的密度,%3。由以上各式可计算出各有效温度下原油的密度,动力粘度和运动粘度,其结果列表如下:温度404550525560密度%动力粘度/nPas动力粘度1o"m'/s计算例如(以40C为

28、例):(1)密度因为780<20<860,故c=(3.083-2.638x10-3p西)10"3=8.9346x1(T4那么&=815.4331+2(-20)/?(2)动力粘度口l + a(r-20)=80833%3又知y5G=5.8448x10乩?/,那么5()=/yoPso=4.72x1CT'Pa-s=4.72mPcIs因5o<1OinPa-s,取c=1000,a=x10一、%。4o=-(5。)*1+a-g(c,°)二.运动粘度h"%,=7383x10-6%有关设计参数的确信1 .进站原油含水率:60%(按质量百分比计)2 .

29、含水原油进站温度:40进站压力:3 .油气水三相分离器:操作温度55操作压力4 .电脱水器:操作温度60操作压力5 .稳固塔:操作温度60操作压力6 .大罐贮存温度:4550c要紧设备的选择与校核三相分离器的选择与校核操作条件:温度55压力1.由液体处置量求分离器的台数由油气分离器标准表2选取02600x9400卧式三相分离器,圆筒部份长度为,有效长度按其倍计算,即/,=94x0.8=7.5为。由于所处置的原油油气比较低,故工作液面可较高,取力=0.7。=1.82?。由文献1式(3-80),计算集液部份弓形面积为:f=t(y-r)ylr-6'-r)2+r2sik)+.r2=(1.82-

30、1.3)71.32-(1.82-1.3)2+1.32xsin-1("2:1.十.x;二1.32=m2由文献1式(3-82),计算集液部份体积V=fle=3.69x7.52=27.749/查文献1表3-13,设液体在三相分离器内停留时刻为10分钟,那么单台三相分离器的处置量由公式V。液=1440万pi式中。液一液体处置量,机/V一分离器集液部份的体积,/夕一教波系数,取4=1.5t一原油停留时刻,加加单台分离器的液体处置量为:277493/(2=1440X一:一=2663.904“1.5x10/”需处置的液体总量为:= 772465%279452x103419L78xlO31804.8

31、3985.73所需三相分离器的台数为:。总_772465Q26639取整n=3册=冬=22=257489%那么实际停留时刻为:V27749/=1440x=1440x:=10.35(分)町1.5x257489因分离器不设备用,当其中一台检修时,原油在其他分离器内的停留时刻为:V77749t=1440-=1440x-=6.90(分)PQ卑1.5x7724.6%知足要求。2.校核气体处置量标况下天然气的密度为:4=0.940/%3,那么天然气的相对密度为:A=2=丝竺0.7276'PaL293当0.5WAV1时临界压力几=4.553x106R?临界温度T=207.17K对照压力p,=%=0%

32、553=611。对照温度Tr=T/=(273+5%1583因04/乙42,L25K7;41.6,取简便公式紧缩引子Z=1+(0.347;-0.6)p,=1+(0.34x1.583-0.6)x0.110=0.993分离条件下气体密度PTSCCS。0.5x273、kt/p,=p=0.9408x;=3.9y3*'PJZ0.1013x(273+55)x0.991/“分离条件下气体粘度按文献1式(4-80)计算:4P倘x=2.57+0.2781AV+=2.57+0.2781x0.7276+",6=6.02*T273+55y=1.1l+0.04v=l.l1+0.04x6.02=1.351

33、2.415(7.77+0.1844Ap)T15x10-4c=0.01148122.4+377.58A+1.8T/4=0.01152r7P5=1.152xlO-5Pas阿基米德准数:犯_(1O-4)3(804.83-3.9)x9.8x3.9Al:-Z3(100(L152x10-5)-查文献1表3-11知,油滴沉降流态处于过渡区,雷诺数Re=0.153Ar°-714=O.153x23Q660714=7.445油滴匀速沉降速度,按文献1式(3-46)计算0.22%"Re1.152xlO-5x7.445co=°dp,100x10-6x3.9卧式分离器许诺气体流速由文献1式

34、(3-61)计算cr7.52x0.22.z_.m/%=0-70.7x=1.654%标况下,单台卧式分离器的气体处置能力(取载荷波动系数4=1.5)为:Q.60x60x24二(1乃x2.623.69)x1.654x,()."2J3x60x60x2440.1013x(273+55)x0.99lx1.5二6395x10Nm'/1因此三台分离器的气体处置能力为:3。炉=3x6.395x105=1.919x106Nni'>1.31507x105Nm/f(实际处置量)即选用3台。2600x9400的三相分离器知足要求。组分质量分数体积分数Tci/KPci/105Pach4.

35、881049G”6C3Hs加。C凡Q/14C网C风电脱水器的选取与校核操作条件:温度60压力物性参数:4=801.36%3,4=983.2%31.电脱水器的选取,由文献2表2-3-1选取02600x5000的脱水器,其空罐容积取原油在电脱水器中的停留时刻为40分钟,设原油含水率为20%,由文献2式(2-3-1)计算单台电脱水器的含水原油体积流量:匕31.6x60/口7=1=47.4%.台)经电脱水器处置的含水原油体积流量:也+如Po Pw=164.62"%由文献109.59X1。3109.59X103x20%1801.36983.24x80%2式(2-3-2)计算运行台数= 3.47

36、3J64.62H=V47.4取n=41646?3/实际体积流量V=注吆=41.16/4/316x60实际停留时刻”上T=46.06分41.162.电脱水器的校核当一台电脱水器停产检修时,单台体积流量Vz=肆=54.873%77-14-1/hV954873J=1.16vL2知足电负荷V47.4应选川4台。2600x5000的电脱水器,知足生产要求。加热炉的选取1 .三相分离器到电脱水器之间加热炉的选取操作温度:入口55出口60取平均温度:=三丝=57.5由文献2P507的公式,0.83004c/v0.8399时,57/7=0.000725=20_20)=0.83-0.000725<(15-

37、20)=0.8336(0.403+0.00081)x4.1868二x(0.403+0.0008lx57.5)x4.1868V0.8336=%g-)查文献2表15-5-7,得。y=4.177%g)Q=Q+Q=(CK,+G,%W1.8265x103 1.8265x103x20%2.062x+ 4.177x6060x80%x(60-55)查文献2表7-1-6,选型号”7400-",/2.5-Q的加热炉,其额定功率为400ZW,效率为86%,那么472.8H400x86%x0.85 取整n=2台=1.62即取2台HJ400-H/25-Q的加热炉。2 ,储罐外输所川加热炉的选取操作条件:入口温

38、度45出口温度6045+6()=52.52:-4=(0.403+0.00081)x4.1868二,X(0.403+0.0008lx52.5)x4.1868W.8336=%g-)查得琛:4.175%g.()1.8265x10-2.043x60+ 4.175x1.8265x1 O,x0.5% 60x99.5%(60-45)查文献2表7-16选型号为"7630-"/2.5-Q的加热炉,其额定功率为630攵W,效率为88%,那么942.46630 x 88% x 0.85= 2.0取整n=2台即取2台9630/2.5。的力口热炉。储罐的选取1.事故罐的选取依照油气集输设计标准储蓄天

39、数按1天计算油罐的总容积:V=k8其中V一站库设计总容量,G一油田打算全年输往该站库的油量,%;P原油密度,%/;-=84221kg/、 20%1 20%/nr+99Q25 81 1.87n一油罐利用系数,n=;k储蓄天数,取k=lo已知t=45C时,含水油夕=一q.+PwPoG=263Q14X(1+S)= 3287675%川,/1/G.3287675c3为E么V=一k=x1=459365?pn0.842x0.85选5000小的罐,那么=L=4593.6)=09250005000取n=l即选用I座50003的固定顶油罐为事故罐。2.净化罐的选取由标准查得贮存天数按1天已知t=45时,原油q=8

40、1L87%3,G=263014%jG263014z那么V=k=x1=38154/7?pn0.811x0.85选5000r的罐,那么n=JL=381144=07650005000取n=l因此一共要选5000/的储罐2座。泵的选取1.外输泵的选取操作温度取48已知*=809.74%3,4=98896%3Qi = Qo + Qw =809.74 98&96 99.5%;X109.59X103 =135.9?% = 0.0377/ 因运动粘度/°=5.8448x10-6,/,查文献3表3-2,取经济流速-20%,那么外输管道直径为:4x0.0377 <=0.15S7?乃x2.0

41、查文献2表8-1-1选取回68x6的无缝钢管,那么实际流速为:4Q4x0.0377,/v=7=1.972m/成24x0.1562/s外输温度为60,外输距离为30h由苏霍夫公式计算其温降为:/-k血比/=及+伉几公式中7;)一周围介质温度,7;=-5.4C心一管道起点油温,G=60k管道总传热系数,取k=%2.)D一管道外直径,D=168mm二L管道加热输送长度,L=30kmc输油平均温度下油品的比热容,取C=2000%g.)G油品的质量流量,"%G= 1 +0.5%109.59x1000x=30.699.5%)3600一5.4 +(60+5.4,24x0.168x30x1(/730

42、.6x2000=42.55那么所输油品的平均温度为:1212=-x60+-x42.55=48.37"33"33该温度下原油的物性为:必审=/一=物=809.483l+a(r-20)1+8.9346x10(48.37-20),掩37=(1000X4.72)*1+0.76xIO、(48.37-50)lg(1000x47.2)1000%8.嘤M=6.07X1。"%小田3vc1.972x0.156广”雷诺数为Re=50681/6.07x10-6597597Re. =r=216156因此3000vRevRe属于水力滑腻区查文献2表8-2-3得:/?=0.0246,m=,局部

43、摩阻按2%计算,那么由列宾宗公式得:h = p =广:- L(1 + 2%) = 0.0246x= 819.8/h0.037产 ><(6.07乂10«)°”0.156475x30x103x(1 + 2%)所之外输时。=135.9?%H总=a=81987油柱将其换算为水柱”=8198x809.4&1000=6636查文献4选取150AY67(6级),其0=150?%,=394.2/»水柱,(NPSH=4.1/7/,7=74%Qi>Q,流量知足要求。663.6394.2=1.68取整n=2,应选用3台150AY67 (6级)型泵串联工作,其中

44、1台备用。2 .循环泵的选取操作温度55物性 po = 80483%/,P“ = 985.73K3p =!= 835.520%1-20%+985.73 804.833Q =以 + Qt, = 163.96?% = 0.045/; 取经济流速为,/,那么j4Q_ ,4x0.0455!介 4x2.0=0.17m选。219x7的无缝钢管,那么实际流速4Q4 x 0.0455v =nd? 0.2052= 1.38%已知加热炉的压力降为,乂由后边的计算知摩阻损失h = (-732 + 36954 + 44092 + 56000) x!= 16.65?835.5x9.8又也=PS(0.3 0,15)xl(

45、)6835.5x9.8= 18.32w因此对循环泵有:Q = 163.96%H=h + h. = 16.65+18.32=34.97/“ 油柱将其换算为水柱” =34.97x 83500= 2922/查文献4,选取BTY80-65-160型泵,其0=50?%,H心,=37水柱,(NPSH>=23m,q=67%HqH,扬程知足要求。/A'取整n=3,因此共选4台BTY80-65-160型泵并联工作,其中一台备用。管线的计算、选取及泵的校核进站阀组到油气水三相分离器之间管路”算该管路为气液两相混输管路,由于原油和天然气是两种互溶流体,在集输管路的压力和温度条件下,天然气中较重的组分会

46、部份溶解于原油中,使液相数量增多,密度下降,粘度下降;气相那么数量减少,密度下降,粘度增大。因此,气液两相混输管路内,气液两相的流量和物性沿管长而转变,是管路压力和温度的函数。设计计算中应注意:溶有天然气的原油的密度、粘度的转变可忽略,而气相转变那么必需考虑。1 .游离天然气的物性计算a.天然气在原油中的溶解度选文献1式(4-165)1 0(1.7717/-1.64)4= 0.17陷8.06PM丽砧河1.205式中凡一原油中天然气的溶解度,机/(。)?A一工程标况下,天然气的相对密度;AA。一原油的相对密度;t管路温度,;P一压力,MPa.已知工程标况下(P二,T=2934),空气密度/=1.

47、205“73,天然气密度Pg =7-73x0.9408-=U.o / /293区=也=。.73Po1.205乂因 p、=1。心%3,4=815.431.205= 2.34-3R、=O.178xO.73x0(L77xO.81543TT.64)"806x0.5X(0.001638x40*0.02912)管路中的气相流量:Q.=QRQ,式中Q.一游离天然气流量(管路条件下),机/;&天然气总流量,加/;七一原油中天然气的溶解度,机(。);。“一原油流量,机,将2=篝&=。:零13小22=0.33/,Q,=0.0378,吆,R、=2.34代入上式可得:Q.=0.33-2.34

48、x0.0378=0.242%b.计算游离天然气的密度、粘度由于天然气中溶解于原油的组分比较重,因此游离天然气的相对密度会变小,溶解天然气的相对密度选文献1式(4-170)葭=凡(0.00379,-0.00393-4.08779X”+4.43818式中.一溶解天然气对工程标况下空气的相对密度;凡一天然气的溶解度,一脱气原油对水的相对密度。=2.34(0.0037%0.81543-0.0039$-4.08779k0.8154升4.43818=1.103那么溶解天然气密度为:Pp=1.103x1.205=1.329%3未溶天然气的密度为:-gRR、式中段一工程标况下油气比,机I/*。)将R=4L5,

49、=0.877,Rs=2.34,夕“=1.329代入上式得41 .5x 0.877 - 2.34x1.32941.5-2.34换算成管路条件下(,40)p=fZA=(I5x293x(I85=3926V.gPJ0.101326313/,>天然气粘度的计算选文献1式(4-80)px(扁IAicaa&x=2.57+0.2781A+=2.57+0.2781x0.7276+=6.17T313y=1.1l+0.04x=l.l1+0.04x6.17=1.3572.415(7.77+0.184处)TBx1(T4_2.415x(7.77+0.1844x0.727。x313"x1(T4122

50、4+377.58A+1.8T1224+377.58x0.7276+1.8x313P=3.926%/mL =0.01 lexp6.1 = 0.01104nPa-52 .液相的密度和粘度液相密度p,=-一=1=913.05V3ql-q60%1-60%/in+pwpo99224815.43已知,=6.02/0as,由文献1图4-31查得液相粘度/=1=90.3/?590.3x10-32/=98.9xlOm/p913.05八3.初选管径及直管段长度的选取形,(1)从进站阀组到三相分离器选川3条管线,能够计量每一个生产队的采油情同时还能够减少三相分离器气液分派不均匀的缺点。初选管径气液混合物总流量为:(

51、1.8265+2.74)x103八八卅+0.242=0.325”。总=。,+&=913.05x60取0325x7的管线,实际流速为g=L43,%ml14x0.3112/s(2)选管长由总平面布置图,从进站阀组到三相分离器所需直管长度为45小。4.确信管路压降假设气液两相在管路内均匀混合,符合均相流模型的假设条件,能够用杜克勒I法计算压降(1)-4的计算al公式选用文献1式(4-111)dPAco2式中,丸为气液混合物的水力摩阻系数0.52=0.0056H三Re032dcop,.Re=公式中。一混合物的流速,力;百一混合物的流动密度,一混合物的粘度,4S°Pf=PP.+Q-0仙

52、=24+(1一月)从体积含气率用吟=黑=。.8439已知夕=3.6724%3,2=913.05k%3,=0。10830小5,4=90.3?尸esp,=0.8439x3.672+(1-O.8430X913.05=145.63%3=0.8439X0.010834-(1-0.843x90.3=14.105hPas0.412x1.42x145.63Re=;=604014.105x10-32=0.0056+°,=0.03646040032dl 0.4122x 145.63=12.97(2)管线计算长度的确信在管线安装时,所选用弯头、闸阀的当量长度查阅文献来计算:名称个数%当量长度m总计m90冲制弯头4284x28x0.412闸阀242x4x0.412计算长度L计=Lrt+乙与=35+49.44=83.44/那么水平管路的摩阻损失为L,co1dPAP=/lpt=L,=1297x83.44=10826/d21dll,(3)由高程转变引发的附加压降计算:式中A2一因高程转变引发的附加压力损失,&;ZZ一管路上坡高度之总和,加;g一液相密

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