油气集输考点归纳

油气集输考点归纳一绪论1油气田开发包括油藏工程、钻采工程及油气田地面工程，其中油气集输属于油气田地面工程。2油气集输系统的功能：将分散在油田各处的油井产物加以收集；分离成原油伴生气和采出水，进行必要的净化，加工处理使之成为油田商品以及这些商品的储存和外输。3油气集输系统不但将油井生产的原料集中，加工成油田产品，而且还为不断加深对油藏的认识，适时调整油藏开发方案，正确经济的开发油田提供依据。4油气集输的主要工作包括：油井计量，集油，集气，油气水分离，原油处理，原油稳定，原油储存，天然气净化，天然气凝液回收，凝液储存，采出水处理。5集油流程：a单井计量，单井分离流程。b计量站集油流程。C多井串联集油流程出油管：与单口油井井口相连，输送单口油井产物的管线集油管：输送多口油井产物的管线6一级半布站：是在集中处理站之外，布置若干选井点，选井点仅设分井计量用的选井阀组，不设计量分离器和计量仪表。7我国油田类型整装注水开发油田大庆油田复杂断块和分散小油田江汉油田低渗透油田安塞油田静安油田稠油热力开采油田克拉玛依红浅山油田滩海油田辽河油田8气田集输系统与油田集输系统的不同之处（仅供参考（1） 气藏压力一般较高，故而采用衰竭式开采（2） 从气藏至用户，气体处在同一高压密闭的水利系统内，各个环节之间有着密不可分的联系。（3） 合适条件下易形成固态水合物堵塞管线盒设备，防止水合物形成是集气系统的重要工作（4） 气田气和油田伴生气不同，气田气重组分含量一般较少，气体处理厂的业务为脱出酸性气体，生产出符合质量要求的天然气9集气管网类型：放射状、树枝状、环状（请补充，修正）第一章油气田开发和开采1石油从地层流至矿场油库和输油首站的过程：（1） 石油在地层内向井底的流动（2） 石油沿井筒由井底向井口的流动（3） 石油在地面集输系统的流动2石油生成论----有机说3石油压力-温度相态图（P24-26）重点4油气藏五种类型：不饱和油藏饱和油藏油环油藏凝析油藏气藏5致密流体：压力高于临界凝析压力，温度处于临界温度和临界凝析温度之间的流体6油层：储油的孔隙性地层油藏：油层内独立含油的地区(油层内并不是所有的地方都含油)油田：在采油工作所涉及到的地面范围内，所有油层，油藏的总称7最终米收率最终采收率=(原始含油饱和度一残余油饱和度)/原始含有饱和度8渗透率是岩石的固有属性，与流体无关9天然气溶入原油后，使原油体积增加(P36)1立方米脱气原油在油藏条件下所占体积称原油地层体积系数，以B0表示，B。总大于1Bo=Vfo/VsoVfo-油藏原油体积Vso-地面脱气原油体积标态下1立方米的天然气在气藏条件下所占的体积称天然气地层体积系数，以Bg表示，Bg总小于110气驱采油原理：油藏原油溶气后，密度降低，粘度减小，有利于原油在地层中流动，可提高油藏采收率11油层水包括油藏的底水和边水、含油气区的束缚水，还有外来水在周围衬托着油藏的水称为边水：若油藏很厚或很平缓，在整个油层下部分全是水，称为底水(P37)12油藏开采驱动方式：水压驱动气压驱动溶解气驱重力气驱水压驱动一刚性水压驱动弹性水压驱动刚性水压驱动：当水源十分充足，采出原油所亏空的体积能及时而充分的由源补充，油藏的压力基本不变，没有弹性能量出现时，称刚性水压驱动弹性水压驱动：当进入油藏的水量不足以补充产油量，油藏压力和产量下降，岩石，油水的体积膨胀，弹性能量驱动时，称弹性驱动13米气量与米气时间的变化规律开发初期，随着新井的陆续投入生产，气藏产量逐步增加，之后，气藏产量进入稳定生产期，调节井口压力使气藏产量与气体处理厂的规模，输气管道的输量相匹配，采用增压站等措施延长稳定期，最后由于气藏压力已不足以维持一定米气量而进入衰减期14油井增产措施：一酸处理：碳酸盐岩地层的盐酸处理砂岩地层的土酸处理土酸：8%-15%浓度的盐酸和3%-8%氢氟酸液与某些添加剂组成的混合酸液二水力压裂基本原理(用自己的语言概括P50)15支撑剂最常用：石英砂还可以采用：玻璃球陶粒铅球核桃壳(请补充，修正)第二章油气性质和基础理论1原油分类(P75)按组成分：石蜡基环烷基芳香基沥青基按汽油比分：死油黑油挥发性原油凝析气湿气干气按收缩性分：＜0.5低收缩原油＞0.5高收缩原油按相对密度和粘度分：普通原油重质原油特重原油天然沥青按含硫量分2溶气原油物性：只要有气体溶入原油，原油体积系数总大于一3原油比热容P884天然气包括：气藏气凝析气和油藏伴生气5天然气按特性分类：干气湿气凝析气伴生气7天然气按酸气含量分：硫化氢＞10%或二氧化碳＞2%称为酸性天然气，否则称甜性天然气8硫化氢的危害与第六章为什么原油要脱硫结合起来看P94P3609热值：标准状态下单位体积燃料完全燃烧，燃烧产物又冷却至标准状态所释放的热量称热值P104碳原子数越多的烷烃其热值越高10二元物系的相特性不同于一元物系，具体体现在：一元物系气液两相平衡时，温度和压力有对应的关系，确定任一参数，另一参数就是定值，可由蒸气压曲线求得。二元物系处于气液平衡时，固定任一参数，另一参数可在一定范围内变化。在这个范围内的任一点，气液两相保持平衡，只不过气液两相的比例或汽化率不同。因而，二元物系的蒸气压不仅和物系温度有关，还与汽化率有关对于一元物系，温度超过临界温度时，气体不能被液化；压力高于临界压力时，物系内不可能有平衡的气液两相。但对二元物系，当物系温度高于临界温度或压力高于临界压力时，只要物系的状态处于包线范围内，物系内就存在平衡的气液两相。反常汽化和反常冷凝是二元和多元物系相特性不同于一元物系的另一特点11平衡常数K气液相平衡时，K大于1的组分为物系内挥发性强的轻组分，它倾向于浓集在气相中。K小于1的组分，为挥发性弱的重组分，它具有在液相中浓集的倾向12蒸馏的三种方式：闪蒸简单蒸馏精馏13P141-P142图2-34图2-35(请补充，修正)第三章矿场集输管路1按管路内流动介质相数，集输管路可分为单相两相多相流管路2按管路的工作范围和性质，集输管路课分为：出油管，采油管，集油集气管输油输气管采气管指与气井井口相连，输送单口气井产物的管路、输送多口气井产物的管路称为集气管3按管路结构，集气管路可分为简单管和复杂管两类从起点至终点，管路具有相同直径，沿线无分支的管路称为简单管4沿线水力摩阻P1495输气管的温降曲线与热油管道温降曲线的区别：1由于气体密度远小于原油的密度，与同径的输油管相比，气管的质量流量仅有油管的1/3~14，而油和气的比热相差不大，输气管的a值大，沿线温降比输油管快得多，温降曲线较陡。2由于焦耳一汤姆逊效应，输气管的温度可能低于周围介质温度。6流动密度：单位时间内流过管截面的两相混合物的质量与体积之比。流动密度常用来计算气液混合物沿管路流动时的摩阻损失。厂’二一"—,『•『'真实密度：在△!_长度管段气液混合物质量与其体积的比值。用于计算气液混合物沿地形起伏管路流动时的静压损失。7水平管流型根据管内气液比由小到大，将两相流的流型划分为气泡流、气团流、分层流、波浪流、段塞流和环状流、弥散流等数种。Taitel和Dukler将气液两相流动分成三种基本流型分离流：包括分层流、波浪流和环状流。气液均为连续相，管路压力较平稳。间歇流：包括气团流和段塞流。气体为分散相，液体为连续相，压力有较大波动。分散流：包括气泡流、分散气泡流和弥散流。一种流体以细小颗粒分散于另一种流体内，压力较平稳。8多相流计算特点：流型变化多存在相间能量消耗存在相间传质流动不稳定非牛顿流体和水合物影响9B-B压降计算优缺点：优点：在众多考虑管路起伏影响的混输管路水力计算方法中，B-B压降计算是唯一考虑下坡段能量回收的计算方法，它曾一度在石油行业流行缺点：截面含液率的相关式有明显的缺陷，下坡流动时，截面含液率的计算值明显偏大，导致计算的管路压降值偏小。10弗莱尼根相关式的结论：（1） 管路下坡段回收的能量比上坡段举升流体所消耗的能量小的多，可以忽略；（2） 上坡段由高差消耗的压能与混输管路的气相表观流速成反比，即表观流速趋于零时，高程附加压力损失最大。（3） 由爬坡引起的高程附加压力损失与线路爬坡高度之总和成正比，与管路爬坡的倾角，起始点高差无关。第四章气液分离1分离器的基本组成：入口分流器，重力沉降区，集液区，捕雾器、压力，液位控制安全防护部件2卧式分离器的优点：在立式分离器重力沉降和集液区内，分散相运动的方向与连续相运动的方向相反，而在卧式分离器中两者是垂直的。显然，卧式分离器的气液机械分离性能优于立式。在卧式分离器中，气液界面面积较大，有利于分离器内气体达到相平衡。无论是平衡分离还是机械分离，卧式分离器均优于立式，即：在相同气液处理量下，卧式分离器尺寸较小、制造成本较低。同时，卧式分离器有较大的集液区体积，适合处理发泡原油和伴生气的分离以及油气水三相分离。卧式分离器还有易于安装、检查、保养，易于制成撬装装置等优点。3对分离器的要求（1） 分离器应创造良好条件，使溶解于原油中的气体及气体中的重组分在分离压力和温度下尽量析出和凝析，使油气两相接近平衡状态。这就要求在分离器内的气液接触面积大，气液在分离器内有必要的停留时间。（2） 分离器还必须具有良好的机械分离效果（3） 用气体和原油在分离器内必须停留的时间作为辅助指标4捕雾器包括：折板式捕雾器，丝网式捕雾器，迪克松板组（不是严格意义上的捕雾器，不能代替捕雾器。），填料式捕雾器，离心式捕雾器5什么是发泡原油？有些原油所含气泡上升至油气界面后并不立即破裂，在气泡消失前有一段寿命，使许多气泡聚集在油面上形成泡沫层，泡沫层的体积甚至可占分离器容积的一半，具有这种性质的原油称发泡原油。6计算填空题：根据现场先导试验、或按表4-8、4-9推荐的数据确定了原油停留时间tr，就可根据液体处理

立式分离器量Qo和物料平衡确定分离器的体积。立式分离器兀D2~~h=Qt4oor式中h 集液段高度O式中h 集液段高度O一…卧式分离器兀D2ml=Qt4eorAm=—lLss=h+D+1mLe----重力沉降区的有效长度，即入口分流器至气体出口的水平距离，一般取分离器圆筒部分的0.75倍8公式推导已知重力沉降区气体允许流速Vg和分离条件下的气体处理量Qg推导D=—[%P]0.5

260vPT

gVLss=h+D+1mLe----重力沉降区的有效长度，即入口分流器至气体出口的水平距离，一般取分离器圆筒部分的0.75倍8公式推导已知重力沉降区气体允许流速Vg和分离条件下的气体处理量Qg推导D=—[%P]0.5

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gV兀D2兀D2 U4gv424x60x60…—小冗=24x60x60x—D2U4=67858D2UgvPQPQsgvs=gZTZT(2)Q=67858D2v-gvSUgv(1)gvP^SQ=竺.ZTgvs一-PT0-ssQZTPPTZgssPQ考虑载荷波动系数QgvszT,…PT

Q=67858D2U——lgvs gvPTZPs(3)ZTPTPPTZ^ss或gQg(4)(5)D=2601QPTZ^0.5-gvs_s UPTgvs(6)我国常将液体处理量Qo乘以载荷系数B7分离器圆筒长度 °圆筒长度指分离器两端封头与筒体焊缝间的长度，在初步计算分离器外形尺寸时可按以下经验关系进行。卧式分离器：气相L=L+。;液相L=4L/3sse sse立式分离器：常根据工艺计算求得分离器直径D(m)和集液区高度h(m)后，可按以下两式计算并取较大值。Lss=h+1-95m或Lss一一筒体焊缝间的长度，9我国分离器长径比已经系列化，分离器有统一尺寸10分离器各种内部构件的作用是强化油气平衡分离和机械分离作用，减小分离器外形尺寸。11入口分离器的功能：减小液体动量，有效地进行气液初步分离；尽量使分出的气液在各自的流道内分布均匀；防止分出液体的破碎和液体的再携带。12入口分流器形式：窄缝式、碰撞式、旋流式、稳流式等。13防波板是安装于气液界面处垂直于流体流动方向的垂直挡板，阻止液面波浪的传播。14分离方式有三种：一次分离、连续分离和多级分离。15分离方式分离效果的衡量标准：储罐中原油的收率储罐中原油的密度；储罐中原油的组成是否合理；天然气的组成是否合理；天然气的输送压力是否较高；16多级分离优点：1.多级分离所得的储罐原油收率高；多级分离所得的原油密度小；二级分离的储罐原油中C1含量少，蒸汽压低，蒸发损耗少；二级分离所得天然气数量少，气体中的重组分少；多级分离天然气的输送压力高，能充分利用地层能量、减少输气成本17在一定的温度和压力下，本来应处于液态的组分，在多元体系中所以能进入气相的原因是在多元体系中，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，前者的一部分能量传递给后者，使其进入气相。这种现象称为携带效应18连续分离所得的液体量最多，一次平衡分离所得的液量最少，多级分离居中。在多级分离中，级数越多，液体的收率就越大，液体的密度也越小。19分离级数越多，储罐中原油收率越高，但过多地增加分离级数，将会大幅度的增加投资和经营费用，而对原油收率的影响又不十分明显。（请补充，修正）第五章原油处理原油处理对原油进行脱水、脱盐、脱除泥砂等机械杂质，使之成为合格商品原油的工艺过程原油处理的目的（1） 满足对商品原油含水量、盐含量的行业或国家标准。（2） 商品原油交易时要扣除原油含水量，原油密度则按含水原油密度计。（3） 从井口到矿场油库，原油在收集、矿场加工、储存过程中，不时需要加热升温，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（4） 原油含水增加了原油粘度和管输费用。（5） 原油内的含盐水常引起金属管路和运输设备的结垢与腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路和其他设备产生激烈的机械磨蚀，降低了管路和设备的使用寿命。（6） 影响炼制工作的正常进行。原油的脱水过程实质上也是脱盐、脱机械杂质的过程根据水分在原油中存在的形式不同，原油中的含水可分为游离水和乳化水两种。游离水在常温下用简单的沉降方法在较短的时间内就可以从油中分离出来；乳化水与油形成了一定结构的乳状液，很难用简单的沉降法直接从油中分离出来，通常需要通过一定的方式破乳后，再进行沉降脱水原油和水构成的乳状液主要有两种类型。一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称油包水型乳状液，用符号W/O表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称连续相，W/O乳状液是油田最常见的原油乳状液另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为水包油型乳状液，用符号O/W表示，此时油是内相，水是外相。在原油处理中O/W乳状液很少见，采出水中存在O/W乳状液，故水包油型乳状液又称反相乳状液乳状液生成机理系统中必须存在两种以上互不相溶（或微量相溶）的液体；有强烈的搅动，使一种液体破碎成微小的液滴分散于另一种液体中；要有乳化剂存在，使分散的微小液滴能稳定地存在于另一种液体中。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值内相颗粒表面带电内相颗粒界面上带有极性相同的电荷是乳状液稳定的重要原因：（1）乳状液内相颗粒界面上力场的不平衡；⑵处于内相颗粒界面上的分子电离；⑶由于内相颗粒的布朗运动，因摩擦而带电；由于上述原因，乳状液内相颗粒界面上和其邻近的介质中带有数量相等而符号相反的电荷，构成双电场，显然，全部内相颗粒界面上均带有同种电荷。由于静电斥力，两相邻水滴必须克服静电斥力才能碰撞、合并成大颗粒下沉，使乳状液变得稳定.温度温度对乳状液稳定性有重要影响。提高温度可降低乳状液的稳定性，这是因为：（1） 可降低外相原油粘度；（2） 提高乳状液乳化剂一沥青质、蜡晶和树脂等物质的溶解度，削弱界面膜强度；（3） 加剧内相颗粒的布朗运动，增加水滴互相碰撞、合并成大颗粒的几率，原油脱水方法化学破乳剂；重力沉降脱水；加热脱水；机械脱水；电脱水；离心脱水水洗：常使油水混合物进入乳状液处理器的底部水层，使乳状液向上通过水层，由于水的表面张力较大，使原油中的游离水、粒径较大的水滴、盐类和亲水性固体杂质等并入水层的过程。油田操作人员常把化学破乳剂称为“药”加热加热能加速乳状液破乳和油水分离，同时也对原油处理带来了负面影响（1） 加热使原油轻组分挥发，密度增大、体积缩小，还对安全生产带来潜在危险；（2） 原油生产成本上升；（3） 加热使生产设备增加，除炉子外还需燃料系统及控制用的管系和事故阀等；（4） 加热炉火管的局部过热点容易结焦对加热脱水的原则是：（1） 能常温脱水就不要加热，需要加热脱水时尽可能降低加热脱水温度；（2） 加热油水混合物前应尽可能脱出游离水，减少无效热能消耗；（3） 有废热可利用的场合（如燃气透平废气）应