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中海石油（中国）有限公司湛江分公司二零零六年七月海上员工入职理论培训－工艺22目录1.概述2.采油专业基础知识3.原油处理系统4.污水处理系统5.天然气处理系统6.注水系统7.公用系统33第一节概述44第一节概述55667788单点系泊（SPM）99第一节概述涠12－1B1010第一节概述开发海洋石油有两种途径：一、是在海上修建采油平台，再铺设海底输油管道，将原油送往陆上终端储存与外输；二、是利用FPSO来处理和储存原油，穿梭油轮定期提取，将原油运往各地。1111第一节概述1.1海上油气田生产工艺描述海上油气田生产工艺就是将海底油（气）藏中的原油或天然气开采出来，经过汇集，油、气、水初步分离与净化处理，得到合格的商品油和天然气，计量之后，原油经过短期的储存（FPSO），装船运输或加压经海管外输，天然气脱水后外输；尾气经除液后利用或送到火炬系统烧掉，污水进污水处理系统处理符合排放标准后排放入海。12121.2海上油气生产的特点由于海上油气的生产是在采油平台上或其它海上生产设施（例如FPSO）上进行，因而海上油气的生产与集输，有其自身的特点。生产设施应适应海洋环境的要求（恶劣的海况）；最大限度地满足油田高速、经济合理开发；；海上生产过程应满足海洋环境保护的要求；安全可靠性好，自动化程度高，便于操作管理；人员少，素质高，综合能力强；第一节概述1313要有可靠、完善的生产和生活供应系统；独立的发电／配电系统；可靠的通讯系统（海上生产和安全的保证）；工艺布局紧凑合理；飞机降落平台及船舶停靠；1.2海上油气生产的特点第一节概述14141.概述2.采油专业基础知识3.原油处理系统4.污水处理系统5.天然气处理6.注水系统7.公用系统8.中控系统目录1515第二节采油专业基础知识1）地质及储层2）完井基本知识1616地质及储层1.背斜：一个向上拱起的褶皱。2.含水层：指具有孔隙性、渗透性,并与含油气层有压力连通的水层.3.闭合度:指含油气构造的高点与构造溢点之间的距离.4.断层:指地球上一个层的两边发生相对位移的断裂.5.含油总厚度:储层总厚度减去气帽和含水的厚度.6.圈闭:能防止在压力和重力作用下,油气在垂向和侧向溢散的某些渗透性和非渗透性的岩石和构造的组合。7．渗透率：岩石允许流体通过孔隙的能力度量。8．孔隙度：岩样的空隙体积，表示为岩样总体积的分数。9．相对渗透率：Kr是有效渗透率与绝对渗透或与孔隙中含束缚水时油的渗透率之比值。1717背斜构造图1818断层构造图1919地质及储层10．纯油油水界面：油层不产水的一个最低面。11．原生水：储层中任何一点的原始水饱和度。12．自由油面：例如在一个打开的井中，没有毛管压力作用的油气界面。13．自由水面：例如在一个打开的井中，没有毛管压力作用的油水界面。14．油气界面：没藏中的油气接触面。15．生产油水界面：油层中有油产出的最低面。16．油水界面：含水包饱和度为100%的最高面。17.沸点:正常沸点是在一个大气压的蒸汽压力时的温度。18．泡点：某一系统在液相处于平衡时带有无限小量的蒸汽时的温度和压力19.组点：某物质其中所有分子都是相同的。20.临界凝析压力CB：多组分系统显示其气液平衡时的最高压力。21.临界凝析温度CT：多组分系统显示其气液平衡时的最高温度。2020地质及储层22.凝析气藏：原始状况下为气相的烃类油藏在其油压力下降时有液相形成。23.API比重，烃类液体的密度的量度。比重与°API之间的关系是.r=141.5÷(131.5+°API)24.粘度（U）。流体的一种阻碍它自身流动的性质。25.封闭性油气藏：没有天然边底水的油气藏。26.达西方程此方程说明：流体的体积流量与渗透率，流达的横截面积和流动的压力梯度成正比。与流体的粘度成反比qա=c*AΔhա÷Lqա:水的体积流量A:渗透层的横截面积Δhա;出口管以上的水头高度L：渗滤层垂直高度C：比例系数2121达西方程qա=c*AΔhա÷Lqա:水的体积流量A:渗透层的横截面积Δhա;出口管以上的水头高度L：渗滤层垂直高度C：比例系数2222地质及储层27.油藏采收率ER：驱替生产中，所产油量占油藏油体积的百分数28.压力干扰：某口井中由于同一油藏的另一口井生产而形成的压力降。2323完井基本知识完井要满足的几个要求：1.有效地连通井底和油气层，减少油气流动的阻力；2.妥善地封隔油、气、水层，防止层间干扰，满足分采、分注、分层改选的需要；3.防止井壁坍塌和油层出砂，保证油气井长期稳定生产；4.能够进行压裂、酸化等增产措施，便于修井和井下作业及各种井下测试；5.工艺简便，完井速度高，安全可靠，经济效益好。2424完井井身结构图井身结构是指油井钻完后，所下入套管的层次、真径、下入深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥的上返高度等。2525常用完井法1．裸眼完进法：裸露眼完井法是指在钻开的生产层位不下入套管的方法。2626常用完井法2.射孔完井法：该方法是目前最为广泛应用的一种完井方法。其工艺过程是：钻穿整个油层后，将套管下至油层底部注水泥固井，然后下入专门的射孔枪向油层部位射孔，射穿套管和水泥环并射入生产层的一定深度，为油气流入井内打开通道，2727常用完井法3．贯眼完井法：这种方法是在钻穿油气层之后，把带孔眼的套管下入油层部位。4．衬管完井法：5．砾石衬管完井法：6．预应力固井完井法：2828常用完井法4.衬管完井法：2929油气的开采海上油气的开采方式:与陆上基本相同。采油方法通常是指将流到井底的原油采到地面上所采所的方法,其中包括自喷采油法（11-4D);气举采油法(11-4D);和深井泵采油法(11-4A,11-4B,12-1,文昌油田）。任何油井的生产都可分为三个基本流动过程.1.从油层到井底的流动—油层中的渗流.2.从井底到井口的流动—井筒中的流动.3.从井口到分离器—在地面管线中的水平或倾斜管.。第三节原油处理系统3030油气的开采海上油气的地面开采设备:采油树采油树包括：主阀，修井阀，翼阀，地面安全阀油咀。原油处理系统3131认识采油树W11－4油田采油树全貌3232W11－4油田采油树3333W11－4A平台井口控制盘（地面安全阀工作压力为100PSI,井下安全阀工作压力为3000psi)3434W12-1油田A平台采油树3535W12－1B平台采油树3636W12-1A井口控制盘3737W11-4D3838电潜泵采油模型3939认识潜油泵1.潜油电泵机组的组成井下部分：电机,保护器，油气分离器，潜油泵，PSI（温度检测装置），电缆，止回阀，泄流阀等。井上部分：变压器，控制柜，接线盒等。4040认识潜油泵潜油泵机组安装示意图4141电潜泵的故障分析1.分析要点：当机组发生故障时，必须分析和排除故障后才能启动机组，千万不能盲目合闸，否则将发生毁坏电泵的重大事故。4242电潜泵的故障分析2.分析步骤：当电泵故障停及后应按如下顺序检查a:确认电网电电源开关是否断开b:检查控制柜保险、变压器或线路保险是否良好。c:确认主控制柜是否处于完好状态，如接线处有无松动、脱离或接触器触点脏污、烧蚀过度等。e:检查电泵机级的三相直流电阻和绝缘电阻，停机后立即测量绝缘电阻值不低于2M。f:在无负载的情况下，检查地面电压是否正常。4343电潜泵的故障分析1.正常操作4444电潜泵的故障分析2.电网波动4545电潜泵的故障分析3.气体影响4646电潜泵的故障分析4.无气体影响的欠载停机4747电潜泵的故障分析5.欠载停机后再启动失败4848电潜泵的故障分析6.气体太多4949电潜泵的故障分析7.过载停机5050电潜泵的故障分析8.过多的手动启动5151电潜泵的故障分析9.泵抽泥沙或井液5252电潜泵的故障分析10.频繁的短周期运行5353W11-4D油田A平台采油树全貌5454W11-4A平台修井机5555油气的汇集1.管汇：各井采出的井液经采油树输送到管汇中，管汇分为生产管汇和测试管汇管汇的作用汇集各生产井的流体并输送到油气分离系统中去平衡压力、温度（统一压力、温度）加注化学药剂（破乳剂），使流体输送到油气分离中油水分离更彻底。单井的测试。测试管汇分别将每口井的产出井液输送到计量分离器中进行分离并计量,测算出单井油气水产量。第三节原油处理系统5656W11－4A平台管汇生产管汇测试管汇5757W11-4D5858W12-1A平台管汇5959多路阀2.多路阀的工作原理是：通过遥控使其各个接口自动转换，达到无人平台也能进行单井测试。60602.多路阀6161W11-4D6262W11－4油田工程设施图3.海管的汇集6363从生产管汇汇集的井液输送至三相分离器中，三相分离器将油、气、水进行初步分离。第一次分离出的原油往往还含有乳化水，需要进入电脱水器进一步破乳、脱水，才能使处理后的原油达到合格的外输要求。分离出的原油如果含盐量比较高，会对炼厂加工带来危害，影响原油的售价，因此有些油田还设有脱盐设备。3.原油的处理原油处理系统6464原油处理系统对原油的处理要求：（1）分离出来的天然气夹带着液体，进入天然气处理系统，把夹带着的油和水分离后，成为干的气体，送出作为燃料或去火炬系统。（2）分离出来的油含有大量的乳化水和游离水，在原油工艺处理系统内进行脱水。含水0．5%（体积）的油即为合格产品，可以外输。（3）水中含有油，经生产污水处理系统，使水中含油小于30PPM，便可排入海里。6565为了将原油中的轻烃组分脱离出来，降低原油在储存和运输过程中的蒸发损耗，需要进行原油稳定，海上油田原油稳定的方法采用多级次分离工艺，最多级数不超过三级。原油处理系统原油的处理6666原油处理系统原油处理系统的主要设施除了分离器外，还设有加热器、测试设备、泵类、仪电设备、检测和安全保护设备等。原油的处理6767根据各油田油、气、水的物理、化学性质及所含杂质、含水率、产量等的不同，油田所选用的工艺流程各有差异。原油处理系统4.工艺流程介绍各油田所采用的生产工艺是由油藏的特性和原油的物性所决定的。6868典型的油田生产工艺处理流程图6969W11－4油田生产工艺流程图7070W11-4油田生产工艺流程图（2005年前，现P-V-103改为分离器）PUQAWHPBWHPCTOW12-1TOSEATOCLOSEDDRAINP-V-102P-V-103E-V-101E-P-101A/B/CP-V-201P-P-202A/B/CP-PS-501P-P-105P-V-203A/B原油处理系统7171W11-4油田电脱水器现改为生产分离器7272“自强号”一级分离器7373W11-4D7474W12-1油田一级分离器7575文昌油田一级分离器7676经过分离后的合格的原油，直接进储油仓（油轮）或经过外输泵增压，再经过计量之后通过海底管线输送至陆地终端的储油罐进行储存。原油处理系统5.原油的计量和外输7777W11－4原油外输泵组7878W12-1油田外输泵组7979W11-4D油田原油外输泵8080原油外输输油泵输出的流量,即油品在管道中输送时的流量,应为各台并联工作泵机组排量的总和;给出的工作压力(扬程),即为油品在管道内流动过程中克服摩阻损失和位差所消耗的能量来源,应为各串联工作泵机组给出压力的总和.为了保证输油过程连续和正常地进行,输油管道沿线各个输油泵站（各平台）的能量供给之和必然等于全线管道的能量消耗;输油泵站（各平台）的排量也必然等于或略大于任务规定的输量.H=hį+hmhį:克服高差所需的位能，以流量无关。hm：摩擦损失，以油品的流速及物性等因素有关。8181W11-4油田外输流量计8282W12-1外输流量计8383W11-4D8484原油计量原油计量有三种方法：质量法、体积质量法和体积法。*对油桶等小型容器可直接采用质量法，用磅称称其质量。*对大型油罐、油及铁路油罐车等，因为不能直接称其质量，所以采用体积质量法，*体积法是用仪表直接量出原油的体积，计量单位为升、加仑和桶，其换算关系为；1桶（英）=35英加仑=159升。它是美国