油氣集輸二次總結,期末復習專用,精簡版

緒論一、研究對象油氣集輸系統(tǒng)研究的主要對象是油、氣田生產過程中原油及天然氣的收集、加工處理和輸送問題。油田：油田內部的原油及其伴生氣的收集、加工和輸送。氣田：氣田內部的天然氣及其伴生產品的收集、加工和輸送。三、油氣集輸?shù)墓ぷ魅蝿蘸凸ぷ鞣秶?、工作任務將分散的油井產物、分別測得各單井的原油、天然氣和采出水的產量之后，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)儲存、計量后輸送給用戶的油田生產過程。2、工作范圍油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶侵敢杂途疄槠瘘c，礦場原油庫或輸油、輸氣管線首站為終點的礦場業(yè)務。四、油氣集輸工作內容：單井計量集油集氣油氣分離原油凈化原油穩(wěn)定天然氣凈化

輕烴回收儲存外輸污水處理油氣集輸工作內容框圖在油田生產過程三廢：

廢液廢渣廢氣油田產品：商品原油商品天然氣液化石油氣穩(wěn)定輕烴凈化污水質量指標：質量含水率：合格原油含水率不大于1％，優(yōu)質原油含水率不大于0.5％；飽和蒸氣壓：儲存溫度(或60℃)下原油的飽和蒸氣壓不大于當?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對于凈化污水有兩個標準，分別為回注標準和排放標準，對其所含雜質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)合站內流程；油氣輸送流程----聯(lián)合站至原油庫油氣集輸系統(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：計量站、接轉站、計量接轉站、轉油站（轉油脫水站）、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)對油井的背壓，也是集輸系統(tǒng)的起點壓力，是集輸系統(tǒng)強度設計的重要依據(jù)。油氣集輸設計規(guī)范規(guī)定：自噴井、氣舉井的回壓為工程適應期最低油管壓力的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)站間站場的級數(shù)區(qū)分：一級布站：聯(lián)合站（集中處理站）二級布站：計量站（計量接轉站）＋聯(lián)合站三級布站：計量站＋接轉站＋聯(lián)合站（集中處理站）一級半布站：井場閥組＋聯(lián)合站（集中處理站）七、油氣集輸設計的評價標準：可靠性適用性先進性經(jīng)濟性四、油氣集輸流程的建設規(guī)模如果油田投產初期不含水，則集輸流程建設規(guī)模可用下式計算：如果油田投產初期含水，則集輸流程建設規(guī)模可用下式計算：初期含水率流程適應期無水開采期年平均含水率上升速度開發(fā)設計提出的產油量氣田集輸工藝：氣田集輸系統(tǒng)將氣井生產的天然氣進行分離\計量,收集起來輸送到氣體處理廠凈化處理或者直接進入輸氣干線,這是集輸系統(tǒng)的主要任務.

氣田集輸系統(tǒng)主要由氣井井場、集氣站、礦場壓氣站、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、進行必要的凈化、加工處理使之成為商品天然氣及氣田副產品（液化石油氣、穩(wěn)定輕烴、硫磺等）。

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

第一章石油的生成理論：有機說

無機說氣油比是指在地面條件下，每生產一立方米原油伴隨生產出的天然氣體積（以標準立方米計）。我國習慣上稱油氣比（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。標準狀態(tài)：國內①壓力101.325kPa、溫度20℃，是我國天然氣計量的法定狀態(tài)；原油定義：原油是一種極其復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正構及異構烷烴（CnH2n+2）；環(huán)烷烴（CnH2n）；芳香烴（CnHn）。原油內C16以上的正構烷烴稱為石蠟。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油氣性質常壓（工程標準狀態(tài)）儲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)（折算成標準狀態(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、氣相對密度愈接近，原油溶解天然氣的能力愈強。

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。傾點和凝點是衡量油品流動性的指標，是在規(guī)定的試驗儀器和試驗條件下測定的。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，當氣液兩相接觸時，相間將發(fā)生物質交換，直至各相的性質不再變化為止。達到這種狀態(tài)時，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：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點位臨界點，f點位臨界冷凝壓力，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點氣體量最大，9點氣體消失。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成的體系稱為理想體系。同時遵循拉烏爾定律和道爾頓定律體系達到氣液相平衡時，氣相占體系總量的摩爾分數(shù)，稱為氣化率。當e→0時，為泡點狀態(tài)；當0<e<1時，為氣液兩相區(qū)；當e→1時，為露點狀態(tài)。蒸餾共有三種方式：閃蒸、簡單蒸餾和精餾第三章礦場集輸管路的定義與分類從油氣井到礦場原油庫、長距離輸油管和輸氣管首站、礦場地域內的所有輸送工藝流體（原油和天然氣）的管路統(tǒng)稱為礦場集輸管路。管路的沿程摩阻損失可按達西公式計算:

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、管壁粗糙度絕對粗糙度：管內壁面突起高度的統(tǒng)計平均值。相對粗糙度：絕對粗糙度與管內徑的比值(e/D或2e/D)。二、管路的水力坡降定義：管道單位長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—管道加熱輸送的長度，m，

K—管道總傳熱系數(shù)，W／(m2．℃)，TR—管道起點油溫．℃TL—距起點L處油溫，℃，To—周圍介質溫度．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、終點溫度，℃．質量流量（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

當氣、液相流速相同時，即，氣液混合物的流速稱為均質流速：二、流速4、氣、液相質量流速氣相質量流速：液相質量流速：混合物質量流速滑移速度滑動比漂移速度5、氣液相對流速參數(shù)質量含氣率與質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★體積含氣率與質量含氣率之間的關系

★體積含氣率與截面含氣率之間的關系★質量含氣率與截面含氣率之間的關系

—比容三種含氣率之間的關系體積含氣率與質量含氣率之間的關系

體積含氣率與截面含氣率之間的關系

由此可見，在實際管流中，截面含氣率和體積含氣率的關系可分為三種情況：質量含氣率與截面含氣率之間的關系1、流動密度2、真實密度3、均質密度均質比體積四、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、存在相間傳質四、流動不穩(wěn)定五、非牛頓流體和水合物§3.4氣液混輸管路的特點(a)氣泡流(b)氣團流(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，把氣液兩相管路看作單相管路來處理。假設：1）

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

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

截面含液率HL與體積含液率和雷諾數(shù)之間的關系見圖。二、壓降計算－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，只需求L-M參數(shù)L-M參數(shù)可由右式求得L-M公式的推導思路六、管路起伏對兩相管流的影響

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行分離的。2.碰撞分離原理：氣體在流動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運動時產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，利用油氣分離機理，借助機械方法，把油井混合物分離為氣相和液相的設備稱為油氣分離器。

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：分為計量分離器和生產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-進口碰撞分離部件3-除霧器4-浮子5-液位控制機構6-水位控制閥7-油位控制閥8-壓力調節(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-進口碰撞分離部件6-除霧器7-壓力調節(jié)閥8-液位控制機構9-油位控制閥10-水位控制閥基本結構與臥式分離器相同，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：?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：?占地少，適用于海洋采油?適合于處理含固體雜質較多的油氣混合物，可以在底部設置排污口定期排放和清除固體雜質?液位控制靈敏三、分離器結構由主體容器、分離部分、液面控制機構和壓力控制機構等主要部分構成的。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入氣相；使原油在分離器中有一定的停留時間，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，用來均衡進出分離器原油流量的波動

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間應小于油滴隨氣體流過重力沉降部分所需的時間，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間?分離壓力?分離溫度wg為集液氣泡上升速度分離器長徑比分離器圓筒部分長度與直徑的比值稱長徑比,對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量前提下,有多種直徑和長度的組合可供選擇。選擇時主要應考慮:①容器制造成本;②已分離出的液體不發(fā)生再攜帶(再次進人氣相)而影響分離質量。根據(jù)經(jīng)驗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徑比一般為3~4,不應超過5;若立式分離器高度有限制時,長徑比可取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，會使水層厚度h2增大，油層厚度h1減小。一、分離方式:一級分離、連續(xù)分離和多級分離三種方式。(連續(xù)分離效果最好，難以實現(xiàn)，多用多級分離)1、油氣分離效果的衡量標準:儲罐中原油的收率原油密度

儲罐中原油的組成是否合理

分出天然氣的組成

天然氣的運輸和加工問題(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?多級分離所得的儲罐原油收率高?多級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?多級分離所得天然氣數(shù)量少，重組分在氣體中的比例少?多級分離天然氣處理成本低結論：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，多級分離居中。在多級分離中，級數(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：對原油進行脫水、脫鹽、脫除泥砂等機械雜質，使之成為合格商品原油的過程——原油凈化，國內常稱原油脫水。原油凈化目的：1、滿足商品原油水含量、鹽含量的行業(yè)或國家標準

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，增加了原油的生產成本。4、增加了原油粘度和管輸費用。5、引起金屬管路和運輸設備的結垢和腐蝕降低管路和設備的使用壽命。6、影響煉制工作的正常進行原油乳狀液定義：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；要有強烈的攪動，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、合并的表面能；（2）若吸附層具有凝膠狀彈性結構，在分散相液滴周圍形成堅固、有韌性的膜，阻止水滴碰撞中的聚結、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；乳化水滴的運動、聚結、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：反映了時間對乳狀液穩(wěn)定性的影響。6）內相顆粒表面帶電：內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，削弱界面膜強度；③加劇內相顆粒的布朗運動，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，內相顆粒界面膜的彈性和機械強度降低，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：化學破乳劑

重力沉降

加熱

機械

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度；消除水滴間靜電斥力，使水滴絮凝；有聚結作用；潤濕固體，防止固體粉末乳化劑構成的界面膜阻礙水滴聚結。水洗定義：油水混合物進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；?在離心場內，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：利用離心場內離心加速度大于重力加速度，促進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中，由于電場對水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強度，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。水滴在電場中的三種聚結方式：電泳聚結，偶極聚結，振蕩聚結電泳聚結：電泳過程中水滴的碰撞、合并。電泳聚結主要發(fā)生在高壓直流電場中。偶極聚結：電的吸引力及水滴在電場內的振動，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：交流電場中電場方向不斷改變，水滴內的各種正負離子不斷做周期性往復運動，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應變化，界面膜受到?jīng)_擊，強度降低甚至破裂，水滴聚結沉降。這一過程稱振蕩聚結。水滴愈大，離子對界面膜的沖擊作用愈大，振蕩聚結的效果愈好。綜上所述交流電場中破乳作用在整個電場范圍內進行，直流電場中破乳主要在電極區(qū)附近進行。交流電場內水滴以偶極聚結、振蕩聚結為主；直流電場內水滴主要在電極附近區(qū)域進行，以電泳聚結為主，偶極聚結為輔。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：相對密度等于或接近1的原油（天然瀝青、重質和特重原油）。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，滿足原油儲存、管輸、鐵路、公路和水運的安全和環(huán)境規(guī)定；2、從原油中分出對人體有害的溶解雜質氣體；3、從原油穩(wěn)定中追求最大利潤；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。我國原油穩(wěn)定的重點是從原油內分出C1～C4，穩(wěn)定后在最高儲存溫度下規(guī)定的原油蒸氣壓“不宜大于當?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—氣提法：采用分餾塔或提餾塔，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，對原油進行脫硫的方法。氣提法脫硫的原理：氣體向上流動過程中與向下流動的原油在塔板上逆流接觸，由于氣相內H2S的分壓很低、液相內H2S含量高，產生濃度差促使H2S進入氣相，從而降低原油內溶解的H2S含量。第七章我國對管輸天然氣的質量要求（為什么要處理）：①進入輸氣管道的氣體必須清除其中的機械雜質；②水露點應比輸氣管道中氣體可能達到的最低環(huán)境溫度低5℃；③烴露點應低于或等于輸氣管道中氣體可能達到的最低環(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、脫酸原理，天然氣脫酸工藝可分類為：間歇法、化學吸收法、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硫磺或送至火炬灼燒固液雜質

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)生化學反應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。

主要設備1)吸收塔用吸收劑從天然氣內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逆向進行，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（否則這些液烴將進入再生塔干擾胺液再生，并促使胺液在再生塔內發(fā)泡）。4）回流罐作用：在回流罐內實現(xiàn)酸氣和冷凝水的分離，冷凝水作為回流液返回再生塔。5）換熱設備在胺液循環(huán)系統(tǒng)內主要有四種換熱設備：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：作用是預熱富液減少重沸器負荷，同時回收貧液顯熱減少貧液冷卻器負荷。貧胺冷卻器：貧液溫度應略高于塔頂溫度，溫差由貧胺冷卻器控制。

6）過濾器對富液過濾：除去富液內95％以上粒徑大于10μm的固體雜質，防止堵塞貧／富胺液換熱器和再生塔。對貧液過濾：除去溶液吸收的液烴，提高進吸收塔貧液的品質，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、但晶體結構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；對天然氣進行干燥劑脫水，使其露點降至操作溫度以下；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）甘醇脫水的主要設備

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

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行過濾。

織物過濾器由布、紙、或玻璃纖維織物為過濾介質，用來除去甘醇溶液內大于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、重沸器火管產生局部過熱點、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含有的液烴、泵、壓縮機等增壓設備的潤滑油以及流程上游注入的各種化學劑等雜質。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。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，膨脹機制冷蒸氣壓縮制冷種類：蒸氣壓縮制冷分為一級制冷、分級制冷、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、透平膨脹機的結構根據(jù)氣流通過膨脹機葉輪時的流動方向，透平膨脹機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。在徑流式膨脹機中，氣流由徑向流入葉輪并由葉輪流道轉變?yōu)檩S向流出。膨脹機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噴嘴，使葉輪均勻進氣。

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

④擴壓器：為流道面積逐漸增大的圓管，將氣體的動能轉變?yōu)閴耗堋?/p>

3、透平膨脹機工作原理

——等熵膨脹，流經(jīng)膨脹機的氣體壓力、溫度下降。由分離器來的高壓、低溫氣體通過噴嘴環(huán)進入膨脹機。近一半的膨脹機壓降消耗于噴嘴上，使氣體動能增加。高速氣體通過葉輪時，氣體膨脹使氣體動能轉化為軸功，帶動同軸相連的壓縮機。膨脹機制冷流程中，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，在低溫分離器內分出凝液，氣體相圖由實線變?yōu)樘摼€，狀態(tài)由1變?yōu)?，點2處于露點線上。氣體進入膨脹機等熵膨脹，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（原水中的細小雜質分為五大類）：1）懸浮固體；2）膠體；3）分散油與浮油；4）乳化油；5）溶解物質；污水性質：4、pH值：pH值越高，結垢趨勢越大；若p