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油气集输工艺简介储运工程系梁法春2013.6一、油气集输及在油气储运工程地位二、油气集输系统的工作内容三、油气集输工艺及设备主要介绍内容何为油气集输？油藏勘探油田开发油气集输寻找石油资源提供原料将分散的原料集中、净化处理，使之成为油田产品采油工程概括讲：工作范围是以油井为起点，矿场原油库或输油输气首站为终点的矿场业务一、油气集输及在油气储运工程地位41、油气集输系统油井计量站联合站合格原油合格天然气达到排放或回注标准的水或砂气井气体处理设施压气站输气管道系统用户油气收集系统油气处理系统5联合站62、管道输送系统:原油、成品油、天然气首站中间站末站储存设施或用户管网3、油气储存与销售系统炼油厂各级储备与分配库加油站汽车火车飞机轮船码头汽车火车轮船油井油田原油库炼厂原油库炼油装置炼厂成品油库用户94、城市燃配气系统长距离输气管末站（储配站）城市燃气管网调压站建筑物供气系统用户10二、油气集输系统的工作内容①油井计量②集油、集气③油气水分离④原油脱水⑤原油稳定⑥原油储存⑦天然气脱水⑧天然气凝液回收和储存⑨含油污水处理11油气收集工艺----油井至联合站油气处理工艺----联合站内流程油气输送工艺----联合站至原油库油气储存工艺三、油气集输工艺及设备根据井口到集中处理站间站场的级数区分：一级布站集中处理站二级布站井口→计量(计量接转)站→集中处理站→矿场油库三级布站井口→计量站→接转站→集中处理站→矿场油库3.1油气收集工艺布站方式13油井产物直接加压混输到站场，可采用二级或一级布站。适合边际油田开发。二级布站油井计量站中心处理站14按管路内流动介质的相数，集输管路可分为单相、两相和多相管路。矿场集输管路中大约有70％属于两相或多相混输管路；油田范围内主要存在油气水三相，用一条管路输送一口或多口油井所产油气水的管路。混输技术广泛应用于：⑴沙漠油田⑵陆地上的边际油田⑶滩海油田及海上油田矿场集输管路151、流型复杂多变气泡流气团流集输管路特点16油气混输流型分层流波浪流17油气混输流型冲击流不完全环状流18油气混输流型环状流弥散流水平管内流型竖直管内流型212、存在相间能量交换和能量损失在气液两相流动中，由于两相的速度常常不同，使气液相间产生能量交换和能量损失。3、存在传质现象油气混输管路中，随着管线的延长，压力越来越低，有气体析出，此时气体的质量流量增加；而液体的质量流量减少，密度增加。4、流动不稳定在气液两相管路中，气液两相各占一部分管路体积，当气液输量发生变化时，各相所占管路体积的比例也将发生变化，这就会引起管路的不稳定工作。在滩海油气混输管路中甚至出现严重段塞流，影响油田生产。5、出现流动保障问题存在油水乳化、结蜡、水合物堵塞、腐蚀等流动保障问题。（1）分离式多相流量计分离式多相流量计工作原理分离式多相流量计通常将多相流体只分为气相和液相，使用一台单相气体流量计测量气体流量，使用一台单相液体流量计测量液体流量，液相含水率可用一台在线水组分测量仪完成。油气多相计量方法完全分离式多相流量计量原理图GLCC多相流量计工作原理完全分离方法特点：优点：当气液相能实现完全分离，测量不受多相流波动的影响，精度高。缺点：（1）分离设备体积庞大，价格昂贵，并需要建立专门的计量站和测试管线，这在很大程度上增加了油田的开发成本。（2）测量周期长，需要对各口油井进行轮流计量。非分离式多相流量计非分离式多相流量计的工作原理：不分离式多相流量计是在不对井液作任何分离的情况下实现油、气、水三相计量,其技术难度主要体现在油、气、水三相组分含量及各相流速的测定。①各相在管道截面上所占据的面积Si；②各相沿管道轴线的流速vi；③各相温度Ti，压力Pi质量流量（i）=面积（i）*密度（i）*速度（i）对于油、气、水三相，只需要测量其中两相面积。对于混合均匀的弥散流，只需测量其中一相速度。Agar多相流量计测量原理：采用正排量（PD）流量计测定总体积流量；由2个文丘里管组成的双动量流量计测定含气量；微波原油含水分析仪测定含水率。结构复杂，压力损失较大，而且包括可动部件和电控阀门。特点：优点：不需分离设备，体积小；缺点：测量受流体波动的影响，精度低多相增压技术多相泵的分类旋转动力泵－螺旋轴流泵容积式泵－双螺杆泵双螺杆泵对多相介质具有良好的增压效果、可靠性高，是世界各国研发的重点。32拔出的气体，经过冷却、分离。最后的干气与分离器出口气体同时外输井排来油外输罐分离器脱水泵缓冲罐换热器稳定塔外输泵加热炉加热炉加热炉电脱水器冷凝分出的轻油送到轻油罐储存外输联合站油气处理工艺流程33进站阀组34油气分离器35外形立式（占地面积小，适于处理含固体杂质较多的油气混合物）卧式（处理能力大，易于安装、检查、保养）功能油、气两相分离器油、气、水三相分离器计量分离器生产分离器分离器的类型液塞捕集器卧式分离器的结构入口分流器:油、气流向和流速突然改变，使油气得以初步分离集液区:分离与缓冲捕雾器:聚结、合并成大油滴，在重力作用下流入集液区分离器工作压力:气体出口管线上的控制阀控制液位:液体排出管上的控制阀控制入口分流器类型捕雾器•网垫除雾器•拱板除雾器•波纹板除雾器除雾器碰撞分离工作原理碰撞、凝聚：折板式，金属丝网404142旋流分离器43旋风分离器44GLCC45电脱水器46存在形式乳化水——形成稳定乳状液游离水——不相容，常温下可以沉降分离出乳状液内相（分散相）——液滴外相（连续相）原油中的含水两种或两种以上不互溶或微量互溶的液体，其中一种以极小的液滴分散于另一种液体中，这种分散物系称为乳状液，乳状液都有一定的稳定性。47原油乳状液“油包水型乳状液W/O”：水以极微小颗粒分散在原油中，水是分散相（内相），油是连续相（外相）。“水包油型乳状液O/W”：油以极小颗粒分散在水中，油是内相、水是外相。形成条件为：剧烈混合、乳化剂（天然乳化剂）存在。48这副照片是油包水型的乳化油，较亮的是水珠(放大400倍)。关键是破坏油水界面膜，促使水滴合并，沉降通过不同的方法，采取不同的工艺措施49电脱水机理将原油置于高压直流或交流电场中，由于电场对水滴的作用，削弱了水滴界面膜的强度，促进水滴的碰撞，使水滴聚结成粒径较大的水滴，在原油中沉降分离出来。适用于处理含水率小于30%油包水型乳状液。聚结方式：电泳聚结、偶极聚结、震荡聚结。50a.电泳聚结把原油乳状液置于通电的两个平行电极中，水滴将向同自身所带电荷极性相反的电极运动，即带负电荷的水滴向正电极运动，带正电荷的水滴向负极运动，这种现象称为电泳。因水滴的大小不等、带电量不同，运动速度也不同，水滴会发生碰撞聚结。电泳聚结主要发生在高压直流电场中。b.偶极聚结诱导偶极：在高压直流或交流电场中，原油乳状液中的水滴受电场的极化和静电感应，使水滴两端带上不同极性的电荷，形成诱导偶极。偶极聚结：电的吸引力及水滴在电场内的振动，使水滴相互碰撞，合并成大水滴，从原油中沉降分离出来。52c.振荡聚结交流电场中电场方向不断改变，水滴内的各种正负离子不断做周期性往复运动，使水滴两端的电荷极性发生变化，界面膜受到冲击，强度降低，水滴聚结沉降。交流电场中，偶极聚结、振荡聚结为主;直流电场中，电泳聚结为主，偶极聚结为辅。53未加电场时液滴的分布电场作用下液滴链的形成545556原油稳定塔57原油稳定:将原油中挥发性强的轻组分脱出，降低原油蒸汽压，这一工艺过程称原油稳定。稳定脱出气体变成天然气、液化石油气和轻烃。原油稳定方法：负压闪蒸、正压闪蒸和分馏。58负压闪蒸原油稳定的闪蒸压力（绝对压力）比当地大气压低即在负压条件下闪蒸，以脱除其中易挥发的轻烃组分，这种方法称为原油负压稳定法，又称为负压闪蒸法。负压稳定的操作压力一般比当地大气压低0.03～0.05MPa；操作温度一般为50～80℃。该法适用于含轻烃较少的原油，当每吨原油的预测脱气量在5m3左右时，适合采用此法。59负压闪蒸的典型工艺流程示意图1—电脱水器；2—原油稳定塔；3—真空压缩机；4—冷凝器；5—三相分离器；6—轻油泵；7—稳定原油罐；8—原油外输泵负压稳定工艺流程示意图60悬挂式筛板折流式塔板进油管中心开孔升气孔减少闪蒸气上升阻力环形空隙增加原油淋降面积闪蒸气通道原油分布均匀形成很薄的油层，增大闪蒸面积除雾器613.3油品矿场储存与外输谢谢大家！