《油气集输》综合复习资料
第一章绪论
1、国家对商品原油的质量是如何要求的?
2、规范规定的原油质量标准为：
①60℃时原油的饱和蒸汽压≤1大气压（绝）；
②优质原油含水≤0.5%（质量），合格原油含水≤1.0%（质量）;
③含盐≤50g/m3。
以上三项质量指标是油气集输系统设计的控制标准，请具体说明在集输系统中应该采取何种工艺措施达到以上标准。
3、集输系统由那些工艺环节组成?
4、油田产品有哪些，其主要指标是什么？
5、简述油气集输流程的定义，并说明其包含的工艺环节。
6、简述油气集输的研究对象。
7、简述油气集输在油田建设中的地位。
8、《油气集输设计规范》中对自喷井、气举井的回压是如何规定的，为什么？
9、油田上三脱三回收的内容是什么？
10、油井生产含水原油时，若欲保持原油产量，对集输系统的建设规模有何影响，试用公式表示。
11、若把高产自喷井与低产自喷井用一根集油管串接起来，对高产和低产自喷井的产量有何影响？若把高产抽油井与低产抽油井用一根集油管串接起来，对各井产量又有何影响。
12、画简图说明小站流程的特点。
13、请试述我国油气集输站外管网有几种主要的形式？它们与各类生产设施之间是怎样的隶属关系？
14、何为井口回压？在集输系统的设计中提高或减小井口回压会产生怎样的影响？
15、请简述油气集输的工作内容，画图说明油气集输的工作过程，并说明在一般情况下油井计
量、油气分离和原油脱水等作业在哪种生产设施上进行。
16、油气在油层及井筒中的流动工况对石油生产是重要的，地面集输系统应能够反应油气在油层及井筒中的流动工况，试问在集输系统应考虑哪些参数测量以反映油层和井筒中的流动工况。
17、已知：
①A油气田某区块产井流气油比为100～200Nm3/Ton，综合含水20%，属自喷井采油，油压约为2～3MPa；
②B油气田某区块产井流气油比为10～50Nm3/Ton，综合含水70～80%，属抽油井采油。
根据油气田产品质量标准要求，试分别设计合理的地面工艺处理流程（以方框流程或示意流程图表示）。
18、油气田气油比小、含水高、集输压力低；气田气油比大、集输压力高。请根据所学知识组织油气田、气田集输工艺，辅以工艺流程图说明主要的工艺环节。
19、油田生产的特点既是连续又是不均衡的，试举例说明。
20、讨论油（气）井出油（气）管线流体流量随油（气）井生产时间的变化情况。
21、讨论计量站集油流程与多井串联集油流程的优缺点。为什么多井串联集油流程不便于集油系统的调整和改造?
22、把一级半集油流程的选井点设在油井附近和设在集中处理站附近有何区别？
23、指出下图中，哪些为计量站集油流程。
24、试将放射状、树枝状和环状集气管网与油田的多井串联、计量站集油流程进行比较，指出在三种集气管网中哪种属于多井串联流程。
25、在20世纪50～60年代我国油田基本采用开式流程，在井口至集中处理站的中途设有立式常压储罐，形成大量油气蒸发损耗。随技术进步和环保意识的增强，现今已不容许采用开式流程，你认为由开式流程改为闭式流程的技术关键是什么？如何解决？
26、矿场集输系统包括哪几个部分？各场站的作用是什么？
第二章 油气混输
1、请叙述集输管路的分类方法。
2、气液两相管流的特点是什么？
3、教材中介绍的流型划分法有哪些？各分为什么流型？
4、气液两相流的处理方法有几种模型？各是什么？
5、在倾斜气液两相流管路中可能出现哪些流型，并以图示之。
9、起伏管路的总压降为哪两部分之和？
10、简述管路起伏对两相管流的影响。
11、简述流动密度和真实密度的定义，并说明其应用场合。
12、请简述多相混输管道有几种流动形式？它们各有怎样的特征？并请叙述多相流动研究有哪些研究方法？
13、在贝格斯－布里尔压降梯度计算公式里，管路的总压降梯度分为哪几个部分？表达式是什么？
14、洛—马参数X 是如何定义的？该参量的提出对多相流的研究有何意义？
15、油气混输管路中，气相速度和气相折算速度的定义有何区别？试比较两者的大小。 16、试用公式说明体积含气率和截面含气率的关系。并说明各在何种条件下?β?β?β>=<,,. 17、试推导质量含气率和截面含气率的关系。
18、根据质量含气率与体积含气率的定义，推导二者之间的关系式。
19、对水平气液两相管路，若Wsg 很大、W sl 很小，一般应处于什么流型？若Wsg 和W sl 均很小,又应处于什么流型？
20、以洛～马两人的假设为基础，并假使λλl g =，试推证：)()1(22
l g x x X ρρ-= 21、已知：s w w g
l = ，求证：s x x l g
=--11??ρρ 22、已知：μρρμρρμ＝()x x f g g f g
l +-1求证：μβμβμ=+-g l ()1
23、试比较管线沿线地形起伏对输油管、输气管和气液两相管路压降的影响。
24、试比较管线沿地形起伏对输油管、输气管和气液两相管路压降的影响。学生A 和B 画出的水平等温混输管路(G l 、Gg=const ；β=0.2)的压力坡降线分别如图A 和B 所示，请判断哪一幅图正确，并简述原因。
P L
P
L
（A ） （B ）
25、在Beggs-Brill 实验中得到的H l ～θ～R l 的关系曲线如图：试解释在H l ～θ～R l 曲线上θ=50°时H l 时存在最大值，θ=－50°时H l 时存在最小值的原因。 -5050Hl
Rl
26、某两相管路L=2000m ，D=500mm ，?=4θ，在管路平均温度和平均压力下ρl ＝880Kg/m 3；
ρg =5.8Kg/m 3，上坡段H l =0.7；下坡段H l =0.3。试求出爬坡管路的静压损失及下坡段所回收的能量。
27、已知：某两相管路L=1000m ，D=0.2m ，在管路平均温度和平均压力下，Q l =1.2×10-2m 3/S,ρl =810Kg/m 3,μl =5×10-3PaS ，Qg=3.4×10-2m 3/S,ρg=6.2Kg/m 3,μg =1.2×10-5Pa.S ，
λ=+
0005605032..Re
.，F Wsg e =+11107851006..，θ=?4。试用杜克勒I 法和弗莱聂根法求管路压降。 28、Lockhart 与Martinelli 两位学者应用分相流模型提出2l 2g g
l 2dl dp dl dp X φφ=??? ????? ??=，经过假设推导得到：()n
55n 4
1X 2
l --+=φ，()n
5n 54
1X 2g --+=φ，以上两个关于分液相压降折算系数、分气相压
降折算系数的表达式若用于两相管流的压降计算可能产生较大误差，试分析产生过大误差的原因。
29、某海域石油开发需要铺设一条油气水多相混输管道，输送流体气油比为100Nm 3/Ton ，综合含水20～80%，试讨论海管选线及工艺计算中可能遇到的问题，并提出解决的措施。 30、结合讲课内容和实验，简述井筒中、水平管和倾斜管气液两相流可能出现的流型，并论述影响流型的因素，举例讨论流型划分方法。
31、简述水平管气液两相流摩阻计算模型的建立基础，并论述地形起伏对气液两相流管路、单相气体管路和单相原油管路能量损失的影响。
32、沙漠地域中，某井原油产量100吨/天、气油比300。井口到集中处理站的距离5.8公里，沿程经过大小不等的10个小丘。站内分离器控制压力5个大气压，计算沿程摩阻约为3个大气压，但实际的井口回压高达30个大气压。试分析产生这个现象的原因。
33、两相管路沿地形起伏时为什么上坡损失的能量无法在下坡时完全回收。
34、一条长度10km ，内径100mm 的油气混输管线，原油流量200t/d 、平均气油比100。沿途经过5个高点相同的小丘，管线的倾角均为30°，管线走向示意如下。并假设在管路平均温度和平均压力下原油的密度为880Kg/m 3；天然气的密度为5.8Kg/m 3，上坡段持液率为0.7；下坡段持液率为0.3，试计算石油沿线的上坡损失能量和下坡回收能量，并分析产生这种现象的原因。
35、至今两相流管路或多相流管路的能量损失的计算还没有类似单相管路能量损失计算的成熟方法，就课程所讲内容，说明当前两相或多相管路能量损失的计算处理方法。
36、两相或三相流的研究对于海洋、沙漠油气田的开发具有重要意义，但是当前的研究还很不成熟。从两相或三相流管道的工艺设计考虑，谈谈当前两相或多相流工艺研究亟待解决的问题。
37、讨论滑动比s=0、s ＞1、s ＜1三种情况下，管路内体积含气率β与截面含气率φ的关系。
38、试推导用?和x 表示的滑动比计算式。
39、油气混合物沿上倾角3°的管路流动，管径d=150mm ，Qg=0.036m 3/s ，Q L =0.03m 3/s ，ρ
L =850kg/m 3，ρg=2.5kg/m 3，μL =100mPa ·s ，σ=25×10-3N/m ，试确定管内流型。
40、用Flanigan 相关式计算例3-1起伏管的附加压力损失，并与例3-1的计算结果进行分析比较。
41、用M-B 法求例3-2的管路压降。
42、试用洛－马。杜克勒Ⅰ、Ⅱ法，B －B 法和我国大庆油田计算公式计算气液混输管路的压降，并和实测值进行比较。
43、已知：凝析油流量＝127m 3/d,水流量＝36.6 m 3/d ，凝析油相对密度＝0.87，水的相对密度＝1.05，粘度＝3.0mpa ·s ，长度＝2133.6m ，进口压力＝6.2MPa ，温度T ＝26.7℃，求内径为50.8mm 和101.6mm 的液流管线内的压降。
44、已知气流量＝6.5×105Nm 3/d,粘度＝3.0mpa ·s ，相对密度0.85，长度2133.6m ，进口压力＝6.2MPa ，温度T ＝26.7℃，求内径为101.6mm 和152.4mm 的气管线内的压降。
45、空气/水混合物沿D ＝20mm 水平管流动，G ＝1791kg/m 2·s ，?＝0.001，假设0.5l H s ρρ??=
???，并已知：31/0.84
g kg m ρ=，31000/l kg m ρ=，321.00210/l N s m μ-=??，521.78910/g N s m μ=??，单相摩阻系数0.20.148Re
λ=， 求：（1）气液相折算速度和滑动比。
（2）截面含液率和截面含气率。
（3）气液流速和质量速度。
（4）混合物的真实密度和流动密度。
（5）单相压降梯度（四个）。
（6）若两相压降梯度为200mbar/m ，求压降折算系数（四个）；
（7）洛－马参数和Chisholm 物性参数。
46、有一内径为38.5mm 的垂直上升蒸发管，进口为饱和水，进口水速11/w m s =。设流体管长均匀受热，总吸热量为75366kJ/hr ，管内工质绝对压力为66bar ，求：
（1）该管出口处蒸汽的折算系数和汽水混合速度；
（2）该管出口处截面含液率和截面含气率。
47、矿场集输管网有哪几种类型？
48、怎样理解气液两相间的滑动和持液率的概念？
49、证明：当两相介质流动的实际速度相等时，即0g l v v v ==时，两相混合物的真实密度与流动密度相等。
第三章原油和天然气的分离
1、相平衡常数的定义是什么，它有什么作用？
2、影响平衡气液相比例和组成的因素是什么？。
3、二元体系的相特性与一元体系的相特性有什么不同？
4、多元体系的饱和蒸汽压与一元体系相比有什么特点？
5、对两种纯组分构成的物系，进行平衡计算时是否可用手工精确计算，是否必须用状态方程？
6、简述二元体系的相特性。
7、各国油田的油气分离压力一般总在4～5兆帕以下。请简述原因。
8、为什么在远高于甲烷临界温度的油藏温度下，还能全部或部分液化？
9、甲烷的临界温度为190.7K，在地面分离条件下，它能否存在于原油中？并解释原因。
10、简述等温降压反常冷凝的概念。
11、简述等温升压反常气化的概念。
12、简述等压降温反常气化的概念。
13、简述等压升温反常冷凝的概念。
14、试分析烃平衡常数的影响因素。
15、试推导泡点、露点方程。
16、什么是会聚压？会聚压的大小说明了什么？画图说明。
17、在T～P坐标系中画出C1～C2和C1～C3二元混合物的会聚压～温度曲线，并简要说明会聚压与组成的关系。
18、一次分离分出的天然气所含重组分较多级分离分出的天然气所含重组分多得多，但多级分离所得原油的密度反而较一次分离为小，试解释原因。
19、分离方式有哪几种，油田一般采用的是哪种？
20、多级分离较一次分离有哪些优点？试解释其原因。
21、简述分离级数的选择原则。
22、请问在油气分离作业中怎样是“一次分离”，怎样是“多次分离”和“连续分离”？油田上多采用哪种方法？并请说明不同方法产生分离效果差异的原因。
23、请说明油气分离多采取什么方式进行，其工艺流程如何组织？为什么？
24、判别油气分离效果主要是用最终液体收获量和液体密度来衡量的。影响分离效果的因素有哪些？
25、画图说明卧式油气分离器的结构组成，并简单说明其工作原理。
26、画图说明立式油气分离器的结构组成，并简单说明其工作原理。
27、画图说明卧式油气水三相分离器的结构组成，并简单说明其工作原理。
28、画图说明立式油气水三相分离器的结构组成，并简单说明其工作原理。
29、画图说明立式油气分离器的构成以及分离器压力和液面是如何控制的。
30、画图说明立式油气水三相分离器的构成以及分离器压力和液面是如何控制的。
31、画图说明卧式油气水三相分离器的构成以及分离器压力和液面是如何控制的。
32、画图说明卧式油气分离器的构成以及分离器压力和液面是如何控制的。
33、卧式油气分离器的正常液面，应按下述何种方式确定：(1)按气液处理量的多少而定；(2)取容器直径的一半。试说明原因。
34、试分析分离器内气体空间中球形油滴的受力情况，并求解其匀速沉降速度。
35、以卧式分离器为例，试述气液两相和三相分离器的工作原理及工艺尺寸计算原则（方法）。
36、三相分离器和油水沉降罐内油水界面是重要的控制参量，工程上多采用连通器原理实现控制，简述控制方法（画图并以数学方程描述）。
37、简述立式油气分离器和卧式油气分离器的优点。
38、说明立、卧式油气分离器油滴能够沉降的必要条件，写出数学表达式。
39、试推导油滴匀速沉降速度的基本公式。
40、油气分离器内油滴在重力沉降空间内的匀速沉降速度以下式表示：w
gd
l g
g
=
-
4
3
()
ρρ
ξρ
，
试说明式中各符号的意义和单位，并说明分离压力对油滴沉降速度的影响。
41、已知Stokes公式W
d g
=
-
2
12
18
()
ρρ
μ
，解释三相分离器中液相停留时间长于两相分离器的原
因。
42、流出分离器的原油中或多或少地带些气泡，试分析影响原油中带气的各种因素。
43、简述分离器设计的工艺计算步骤。
44、简述原油在分离器中要有足够的分离时间的原因。
45、已知：某卧式分离器圆筒部分有效长度10米，原油处理量为950m3/h r，要求原油在分离器内的停留时间为3分钟，气液界面控制在一半直径处，载荷波动系数β＝1.5，假设出油口在分离器底部，试估算该分离器的直径。
46、10口日产10T油气混合物的油井共用一套油气分离器，3.4Mpa、49℃下，单产油井产量9398.06kg/d，单产油井的气量601.94kg/d，密度0.8246 kg/m3，分离条件下，原油密度850kg/m3，波动系数β＝1.5，要求在原油在分离器中停留3分钟，若采用卧式分离器，细长比为4.5，液面高度为D/2，出油口在底部，有效长度le＝0.7，试确定D和L并校核停留时间。
47、请对比分析说明两相分离器、三相分离器、沉降罐、电脱水器的工艺尺寸的设计计算的异同，明确说明设计计算原则。
48、三相分离器、沉降罐中油水界面的控制对于改善油水分离效果是重要的，工程上常采用液力调节阀实现油水界面的控制，请详细说明液力调节阀的工作原理和调节方法。
49、在两相分离器或三相分离器的工艺设计计算中，皆引入载荷波动系数β（β=1.2～1.5），试讨论引入该参量的依据。
50、在两相分离器和三相分离器的工艺设计计算中，原油在分离器内的停留时间有很大差别，试用公式说明为什么原油在两相分离器和三相分离器内的停留时间不同。
51、进行分离器的设计计算时，需要分几步进行？分别是什么？
52、随着油田的开发，我国东部大部分陆上油田都进入了开发中后期。写出在高含水（90％以上）时期与低含水时期，地面处理设备的异同。
53、在地面工程中，处理井口来液的物性不同，设备也有所不同。写出油气比不同的油井开发，地面设备的异同。一个油气比较大，一个很小。
54、设想水驱油田和凝析气田分离器各相组成、负荷和分离器工艺参数随时间的变化趋势。
55、列出设计分离器所需的原始数据和基础资料，阐述计量分离器和生产分离器的区别。
56、列出可用于气液分离的各种能量，并阐述这些能量的使用条件。
57、调查油气田分离器的使用情况、存在问题，并提出解决方法。
58、有两台外形尺寸相同的立式和卧式分离器，如卧式分离器内液体占分离器体积的一半，试比较立式和卧式分离器气液界面的大小。若卧式分离器液位上升0.1D，气液界面面积减少多少?
59、归纳教材介绍的分离器的各种设计计算方法，并提出自己的看法。
60、在海洋浮式生产系统(装于船上)的分离器，其工作条件与陆上有何区别？提出适应海洋工况的措施。
61、列出两种常用的捕雾器的类型，归纳各自的优缺点和使用条件。
62、气体处理量为Qg，试求在同直径立式和卧式分离器（液面控制0.5D）内气体的雷诺数。若卧式分离器气体空间内安有迪克松板，板间距为25mm，求流经迪克松板的气体雷诺数。63、调查分离器控制设备、控制方法、存在问题以及用于控制的能量消耗与系统能量消耗间的关系，提出分析意见。
64、归纳一元物系与多元物系相特性的区别。
65、对两种纯组分构成的物系，进行平衡计算时是否可用手工精确计算，是否必须用状态方程？
66、求乙烷在10、20、30℃时的蒸汽压。
67、大庆某油层石油的质量组成如下：C1＝25.9克，C2＝6.6克，C3＝12.3克，C4＝12.4克，C5＝12.4克，C6＝16.5克，C7＋＝913.9克，C7＋的分子量为472，采用二级分离，第一级分离条件为2.5×105帕（绝对），40℃，第二级为105帕，50℃，求：
（1）若混合物为1吨，第一级分离所得液相和气相的质量组成和相组成。
（2）第一级分出气体的密度和体积。
（3）每吨石油在储罐中液相原油的收率，以及储罐逸入大气的体积。
68、每吨石油在P＝2.5×105Pa，t＝40℃下，经分离器分出923.6kg原油，气76.41kg。工程标准状态下，原油密度为890kg/m3，标准状态下密度为1.2136kg/m3，分离条件下，气体压缩因子Z＝0.995，波动系数β=1.5，要求原油在分离器中停留3分钟，若每口井产量为20T/d石油，
10口油井共用一个分离器。
（1）若采用立式分离器，确定D 和H 。
（2）若采用卧式分离器，长细比为4.5，出油口高度为0.1D ，液面高度为D/2，有效长度le ＝0.71，时确定D 和L 。
（3）若网垫单丝直径为1.5×10－4m ，比表面积为300m 2/m 3
，求分离器圆盘形网垫除雾器的直径和厚度。
69、已知p 1＝6MPa ，p s ＝0.101MPa 。求1）三级分离的各级压力；2）四级分离的各级压力。
70、证明：当两相介质流动的实际速度相等时，即0g l v v v ==时，两相混合物的真实密度与流动密度相等。
71、已知液体相对密度为0.6，流量为8250kg/d ，液体相对密度为825，产量为317.96m 3/d,工作压力为6.895Mpa ，工作温度为15.6℃。确定立式分离器的尺寸
72、已知Qo=794.9m 3/d(油)，Qw ＝476.94 m 3/d （水），Qg ＝1.416×105Nm3/d ，Po ＝6.8×105Pa ，（绝对压力），To ＝32℃，原油的相对密度＝0.876，水的相对密度＝1.07，气的相对密度＝0.6，液体停留时间是10分钟，粘度为10 mpa ·s 。（1）确定立式三相分离器的尺寸；（2）确定卧式三相分离器的尺寸。
73、设油气流的组分如下表所示，第一级的分离压力为34.56bar ，第三级的分离压力为大气压，问最佳第二级分离压力是多少？
74、若d ＝0.9m ，p ＝50bar ，3760/l kg m ρ=，0.650?=，h ＝3m 时，求此立式分离器的气体容量。
75、如何选用立式分离器和卧式分离器？
76、为了进一步提高分离效果，在分离器中应该设置些什么部件？
第四章原油脱水净化
1、原油中含有杂质需要对原油进行净化，简述杂质的危害？
2、.形成稳定乳状液必须具备的条件是什么？
3、影响原油乳状液粘度的主要因素是什么？
4、影响原油乳状液稳定的主要因素有哪些？
5、形成稳定乳状液必须具备的条件及防止生成地控制方法。
6、油水乳状液的类型可用哪些方法来鉴别？
7、原油乳状液的主要理化性质有哪些？
8、电脱水器有直流和交流两种电场，它们的脱水原理分别是什么？
9、有人说：“电脱水法既适用于油包水型乳状液也适用于水包油型乳状液。”这种说法是否正确？为什么？
10、温度升高乳状液稳定性降低，为什么？
11、温度对乳状液有何影响？
12、重力沉降罐存在水洗现象，请解释水洗现象，并简要说明水洗对重力沉降的作用。
13、简述重力沉降罐的工作原理。
14、乳化剂对乳状液所起到的两方面作用是什么？
15、原油脱水有哪些方法？并简要说明其工作原理。
16、举出原油脱水的基本方法，并简单说明各自的特点。
17、简要介绍交流和直流电脱水的原理。
18、何为偶极聚结？在什么情况下会产生电分散？
19、何为电分散现象，并解释产生电分散的原因。
20、交直流电场皆能促使含水原油脱水，请简单说明两种电场中的聚结方式及各自的优缺点。
21、将原油乳状液置于高压交流电场中，为什么会促进乳状液破乳、油水分离？
22、双电场电脱水器中电场是如何布置的，并解释双电场电脱水的原理？
23、描述溶解气析出对乳状液的破坏过程。
24、含水约为40%～60%的大庆原油脱水应该有几个过程？它们是怎样的顺序？这个顺序能否
调换？为什么？
25、掺水输送是稠油输送的一项重要措施，请简述掺水输送原理。
26、下图为掺水集输流程，请参考此图说明掺水的目的和原理，以及掺水的比例如何确定？
27、假设某油田区块，原油综合含水90％，气油比20Nm3/m3（油）。请你从节能降耗、减本增效的观点，组织此区块的生产工艺，画出方框流程图，并说明此工艺设计的依据。
28、下图所示为流花油田采用的电动态脱盐装置，试分析该装置与常规电脱水装置的区别。
图流花油田电动态脱盐装置
29、列出油田油水乳状液类型，并讨论影响乳状液类型的各种因素。
30、列出影响W/O乳状液稳定性的因素，并判断哪些是主要因素及原因。
31、详细说明W/O乳状液破乳的三种机理。
32、斯托克斯公式推导的假设前提是什么，试判断公式计算速度与真实水滴沉降速度的差别，分析原因。
33、在原油处理中破乳剂起什么作用？怎样试验和衡量破乳剂的好坏，你认为在破乳剂试验中应注意什么问题。
34、什么是重力沉降，列出油田利用重力沉降进行物料分离的设备名称，讨论这类设备工作好坏的关键因素。
35、油田中后期，特别是强化采油后井流内泥砂含量增多，给生产带来不少麻烦，讨论减少油田出砂量的措施。
36、总结静电脱水的原理。保证静电脱水器电场稳定的方法，列出静电脱水器潜在的安全隐患。
37、什么处理设备能使净化原油的水含量降至最低？如何防止在处理设备内原油起泡和结蜡。
38、请列出直接和间接式加热炉各自的优缺点和适用条件。
39、若加热处理器的热负荷过载，列出减小热负荷的措施并讨论可行性。
40、试分析算例5-2和5-3，归纳对处理器外形尺寸两种算法的思路，你会选择那种算法计算，为什么？
33．根据原油脱水的基本方法，设计解决高含水期的脱水流程。
第五章原油稳定
1、什么是稳定深度？对稳定深度有何规定？
2、闪蒸稳定分为哪两种方式？试分析比较这两种闪蒸方式的优缺点。
3、原油稳定的目的是什么？
4、简述一下雷特蒸汽压是怎样测定的。
5、试推导由雷特蒸汽压求原油饱和蒸汽压的公式。
6、试画出加热闪蒸的原理流程并加以简要说明。
7、请画图说明负压闪蒸分离法的原理流程，并简要进行说明。
8、原油稳定亦即降低原油蒸汽压的过程，石油工程上如何测量确定原油蒸汽压？
9、试述雷特蒸汽压的测定条件及与原油蒸汽压的区别是什么？
10、试画出分馏稳定的原则流程，并简要说明。
11、试述负压闪蒸和加热闪蒸的适应条件。
12、简述闪蒸稳定法和分馏稳定法的原理。
13、在如图1～3所示的稳定工艺中都设有压缩机装置，试分析压缩机的作用，在稳定工艺中是否必须这样布置？
14、用常压储罐储存蒸气压高于当地大气压的原油时，产生闪蒸损失。请从p-T相态图上解释闪蒸的原因。罐内原油是否处于沸腾状态？若常压储罐原油蒸气压低于当地大气压，原油是否存在储存蒸发损耗？
15、附图为文献上的一幅流程图，有涤气器分出的凝析液回掺到上一级分离器入口（气体和凝析液送气体处理厂作为另一可选方案），按该流程油田只出两种产品－稳定原油和未经加工的粗天然气。凝析液回掺显然增加压缩机和泵的能耗，请从原油稳定角度分析回掺目的。
16、附图所示为一分离器和原油提馏稳定塔的流程，请讨论稳定塔设有两个进料口的目的。
17、原油分馏稳定塔的操作压力与所得稳定原油的数量有关，试判断：在其他条件不变时，提高操作压力，塔底稳定原油的数量增加还是减少？说明原因。
18、设有一座原油分馏稳定塔处理含水1％的原油，塔压0.25MPa，塔顶和塔底温度分别为85℃
和140℃，温度若沿塔身呈线性分布。塔内有18块塔板，塔板间距为0.6m，第一层和最后一层
塔板分别离塔顶和塔底为1m。试确定应在第几块塔板处设置塔的排水侧线。
海洋石油生产集输系统 第一节概述 1 海上油田生产集输系统 海上油气田的生产就是将海底油（气）藏中的原油或天然气开采出来，经过采集、油气水初步分离与加工，短期的储存，装船运输或经海管外输的过程。 由于海上油气的生产是在海洋平台上或其它海上生产设施上进行，因而海上油气的生产与集输，有其自身的特点。 2 海上油气生产与集输的特点 1.生产设施应适应恶劣的海况和海洋环境的要求 2.满足安全生产的要求 3.海上生产应满足海洋环境保护的要求 4.平台上的设备更紧凑、自动化程度更高 5.要有可靠、完善的生产生活供应系统 6.独立的发电／配电系统 7.可靠的通讯系统是海上生产和安全的保证 3 油气的开采和汇集 海上油气的开采方式与陆上基本相同，分为自喷和人工举升两种。 目前国内海上常用人工举升方式为电潜泵采油。由于电潜泵井需进行检泵作业，因此平台上需设置可移动式修井机进行修井作业，或用自升式钻井船进行修井。 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。 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。一般情况下，在计量分离器中进行气液两相分离，分出的天然气和液体分别进行计量。液相采用油水分析仪测量含水率，从而测算出单井油气水产量。 生产管汇是将每口油井的液体汇集起来，并输送到油气分离系统中去。第1 页（共21 页） 4 油气处理系统 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。分离出的原油因还含有乳化水，往往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，因此有些油田还要增加脱盐设备进行脱盐处理。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级次分离工艺，最多级数不超过三级。 处理合格的原油需要储存。储存的方法一般有两种： 1. 储存在平台建原油储罐。 2. 储存在浮式生产储油轮的油舱中。 储存的合格原油经计量后可以用穿梭油轮输送走，也可以通过长距离海底管线直接输送到陆上。 分离器分离出的天然气进入燃料气系统中，燃料气系统将天然气脱水后分配到各个用户。平台上燃料气系统的用户一般为：燃气透平发电机、热介质加热炉、蒸气炉等。对于某些油田来说，天然气经压缩可供注气或气举使用。低压天然气可以作为密封气使用，也可以用做仪表气。多余的天然气可通过火炬臂上的火炬头烧掉。 分离器分离出的含油污水进入含油污水处理系统中进行处理。 常规的含油污水处理流程为：从分离器分离出来的含油污水进入撇油罐进行油水分离，然后进入水力旋流器处理合格后的污水排海。
流动三部曲：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内的流动。 分离器的分类:功能不同，气液两相分离器和油气水三相分离器两种；按其形状不同，分卧式分离器、立式分离器、球形分离器等；按其作用：分计量分离器和生产分离器等；按其工作压力不同，又可分为真空分离器、低压分离器、中压分离器和高压分离器。液体分离分为一次分离、连续分离和多级分离三种。 天然气矿场集输管网是集输系统重要组成部分。集输管线包括采气管线、集气支线和干线。集气管网通常分为枝状、放射状、环状和成组状管网. 平衡常数通常是温度、压力和组成的函数 目前较常用混输管道流型图：贝克流型图，曼德汉流型图 分离器试压通常分强度试压和严密性试压两个阶段进行。试压介质一般用清水。天然气按压力-温度相特性：干气、湿气、凝析气、伴生气 按气体含量：世界上开采的天然气中约有30%含有H2S和CO。H2S >1%和/或CO2>2%的天然气称为酸天然气,否则称甜天然气。 PR方程是目前在油气藏烃类体系相态模拟计算使用最为普遍。 8种流型气泡流、气团流、分层流、波浪、段塞、不完全环状、环状、弥散流 根据连续性方程、动量方程和能量方程，气液两相管路处理常用的三种模型：均相流模型、分相流模型、流型模型 均相流模型用于计算气泡流和弥散流混输管道的压降与实际情况比较接近。 分相流模型与分层流、波状流和环状流的情况比较接近。 三相分离器具有将油井产物分离为油、气、水三相的功能，适用于有大量游离水的油井产物的处理。这种分离器在油田中高含水生产期的集输联合站内。 防止天然气水合物生成的方法：天然气脱水、天然气加热、降压法、天然气中注入水合物抑制剂 油气藏分为五种类型：不饱和油藏、饱和油藏、油环气藏、凝析气藏、气藏 油藏的驱动方式有：水压驱动、气压驱动、溶解气驱、重力驱动 按汽油比将油气井井流产物分：死油；黑油；挥发性原油；凝析气；湿气；干气蒸馏共有三种方式：闪蒸-平衡汽化、简单蒸馏-渐次汽化、精馏。精馏过程实质上是多次平衡汽化和冷凝的过程 天然气：气藏气、凝析气藏气和油藏伴生气。注蒸气蒸气驱动和蒸气吞吐两种方式分馏法可分为常压分馏和压力分馏。根据精馏塔的结构和回流方式的不同，分馏法又可分为提馏稳定法、精馏稳定法和全塔分馏稳定法等三种。 流程内只有集中处理站的称一级布站，有计量站和集中处理站的称二级布站，三级布站有计量站、转接站（为井流液相增压的设备）和集中处理站。 一级半布站：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。 影响反应速度的因素有：①酸的类型；②酸的浓度；③面容比；④酸液的流⑤地层温度；⑥地层压力。 按管路内流动介质的相数分：集输管路可分为单相、两相和多相流管路。输油管和输气管都属于单相管路。矿物集输管路中大约有70%属于两相或多相混输管路。按管路工作范围和性质分:集输管路分为油管、采气管、集油（气）管和输油/气管。常把段塞流分为三种：水动力段塞流；地形起伏诱发的段塞流；强烈段塞流。 强烈段塞流具有周期性，在一个周期内大致分为以下四个过程：①立管底部堵塞； ②立管排液；③液塞加速；④立管排气。
油气集输 油(气)田开发包括(油藏工程)(钻采工程)及油(气)田地面工程. 油气集输系统的功能:将分散在油田各处油井产物加以收集;分离成原油,伴生天然气和采出水;进行必要的净化,加工处理使之成为油田商品(原油,天然气,液化石油气和天然汽油)以及这些商品的储存和外输.同时油气集输系统还为油藏工程提供分析藏油动态的基础信息. 油气集输系统工作内容(1)油井计量(2)集油(3)集气(4)油气水分离(5)原油处理(脱水)(6)原油稳定(7)原油储存(8)天然气净化(9)天然气凝液回收(10)凝液储存(11)采出水处理 工艺流程:收集油井产出的油,气,水混合物,按一定顺序通过管道,连续地进入各种设备和装置进行处理,获得符合质量标准的产品,并将这些产品输送到指定地点的全过程. 集油流程大体分三类:(1)产量特高的油井(2)计量站集油流程(3)多井串联集油流程. 我国石油界按流程中最有特色部分命名集油流程:(1)按集油加热方式(2)按集油管网形态(3)按通往油井的管线数量(4)按集油系统的布站级数(5)按流程的密闭性(开式集油流程和闭式集油流程之分) 加热流程适用于倾点和粘度较高的石蜡基原油. 多井串联集油流程:优点:钢材耗量少,建设速度和投产见效快.缺点:①计量点,加热点多而分散,不便于操作管理和自动化的实施②各井的生产相互干扰,流程适应能力差并不便于调查和改造. 选择流程依据:(1)集油流程的选择应以确定的油气储量,油藏工程和采油工程方案为基础(2)油气物性(3)油田的布井方式,驱油方式和采油方式以及开发过程中预期的井网调整及驱油方式和采油工艺的变化等(4)油田所处地理位置,气象,水文,工程地质,地震烈度等自然条件以及油田所在地的工农业发展情况,交通运输,电力通讯,居民点和配套设施分布等社会条件(5)已开发类似油田的成功经验和失败教训. 选择原则:(1)满足油田开发和开采的要求(2)满足油田开发,开采设计调整的要求和适应油田生产动态变化的要求(3)贯彻节约能源原则(4)充分利用油气资源(5)贯彻”少投入,多产出”,提高经济效益原则(6)注意保护环境.
1、露点 最高输送压力下天然气的露点应低于输气管埋深处最低环境温度5℃。 2、硫化氢含量：不大于20mg/m3。 3、C5＋含量：不大于10g/m3。 4、有机硫含量：不大于250mg/m3 1、组成要求 C1＋C2含量：不大于3％(分子百分数)； C5＋含量：不大于2％(分子百分数)； 2、饱和蒸汽压要求 38℃时的饱和蒸汽压不大于15个大气压（绝对）； -10℃时的饱和蒸汽压大于3个大气压（绝对）； 3、体积含水量要求 不大于0.5％； 油田生产的特点是连续的、又是不均衡的，主要原因在于： a.油井数量增加，含水量上升，产液量增加； b.自喷井间歇自喷或改抽； c.个别抽油井改为注水井； d.生产层系调整，油品物性发生变化。 可见，一元体系的相特性主要有以下特点： ?纯烃的饱和蒸气压仅仅是温度的单值函数，压力愈高，其饱和蒸气压愈大 ?纯烃气体温度愈高，愈不容易液化 ?临界压力和临界温度是气夜两相共存的最高压力和最高温度 可见，二元体系的相特性主要有以下特点： ?由P－T 图可以看出，相特性与二元体系的组成有关，重组分越多，特性向右偏移?饱和蒸气压不再是温度的单值函数，在某一温度下，气液处于平衡状态时的压力有一个范围，其大小和汽化率有关，汽化率愈小，饱和蒸气压愈大?二元体系的临界温度在构成二元体系的组分临界温度之间，临界压力多数情况下高于纯组分的临界压力 ?临界冷凝温度、临界冷凝压力是气液两相能平衡共存的最高温度和最高压力，在二元体系中临界温度和临界压力不再是气液能平衡共存的最高温度和最高压力?二元体系内，温度高于轻组分临界温度时，仍能使轻组分部分或全部液化 ?临界点附近存在反常区，有反常冷凝和反常汽化现象 强列断塞流的抑制 ?设计 ?减小立管直径 ?增加附加设备 ?立管底部注气 ?采用海底气液分离器或海底液塞捕集器 ?在海底或平台利用多相泵增压 ?立管顶部节流 多级分离与一级分离的比较 ◆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 ◆原油组成合理，蒸汽压低，蒸发损耗少，效果好
《油气集输》综合复习资料 第一章绪论 1、国家对商品原油的质量是如何要求的? 2、规范规定的原油质量标准为： ①60℃时原油的饱和蒸汽压≤1大气压（绝）； ②优质原油含水≤0.5%（质量），合格原油含水≤1.0%（质量）; ③含盐≤50g/m3。 以上三项质量指标是油气集输系统设计的控制标准，请具体说明在集输系统中应该采取何种工艺措施达到以上标准。 3、集输系统由那些工艺环节组成? 4、油田产品有哪些，其主要指标是什么？ 5、简述油气集输流程的定义，并说明其包含的工艺环节。 6、简述油气集输的研究对象。 7、简述油气集输在油田建设中的地位。 8、《油气集输设计规范》中对自喷井、气举井的回压是如何规定的，为什么？ 9、油田上三脱三回收的内容是什么？ 10、油井生产含水原油时，若欲保持原油产量，对集输系统的建设规模有何影响，试用公式表示。 11、若把高产自喷井与低产自喷井用一根集油管串接起来，对高产和低产自喷井的产量有何影响？若把高产抽油井与低产抽油井用一根集油管串接起来，对各井产量又有何影响。 12、画简图说明小站流程的特点。 13、请试述我国油气集输站外管网有几种主要的形式？它们与各类生产设施之间是怎样的隶属关系？ 14、何为井口回压？在集输系统的设计中提高或减小井口回压会产生怎样的影响？ 15、请简述油气集输的工作内容，画图说明油气集输的工作过程，并说明在一般情况下油井计
量、油气分离和原油脱水等作业在哪种生产设施上进行。 16、油气在油层及井筒中的流动工况对石油生产是重要的，地面集输系统应能够反应油气在油层及井筒中的流动工况，试问在集输系统应考虑哪些参数测量以反映油层和井筒中的流动工况。 17、已知： ①A油气田某区块产井流气油比为100～200Nm3/Ton，综合含水20%，属自喷井采油，油压约为2～3MPa； ②B油气田某区块产井流气油比为10～50Nm3/Ton，综合含水70～80%，属抽油井采油。 根据油气田产品质量标准要求，试分别设计合理的地面工艺处理流程（以方框流程或示意流程图表示）。 18、油气田气油比小、含水高、集输压力低；气田气油比大、集输压力高。请根据所学知识组织油气田、气田集输工艺，辅以工艺流程图说明主要的工艺环节。 19、油田生产的特点既是连续又是不均衡的，试举例说明。 20、讨论油（气）井出油（气）管线流体流量随油（气）井生产时间的变化情况。 21、讨论计量站集油流程与多井串联集油流程的优缺点。为什么多井串联集油流程不便于集油系统的调整和改造? 22、把一级半集油流程的选井点设在油井附近和设在集中处理站附近有何区别？ 23、指出下图中，哪些为计量站集油流程。
教学内容 一、课程在本专业的定位与课程目标 我校油气储运专业是国家重点学科，四川省特色专业。具有本科、硕士、博士学位授予权。 从1998年以来，我校油气储运专业在全国绝大多数省市均按重点批次招生；历年来，本专业毕业生供不应求，就业率均在98%以上。 本课程是我校油气储运工程专业的四大主干专业课之一，在全国同类专业的人才培养计划中也属于主干专业课程。 在国家“西部大开发”的战略布署下，随着西气东输工程的顺利实施，跨国油气管道紧锣密鼓的建设，“陕京输气复线工程、川气出川、海气登陆”等一系列重大工程的规划、建设，全国天然气主干线的联网，开创了我国天然气工业的新局面，迫切需要大批思想素质高、知识面宽、适应能力强、具有开拓创新能力的高素质技术人才。 依据本专业面向21世纪高级专业技术人才培养和整体课程体系改革的要求，课程建设必须体现：以提高学生综合业务素质为出发点，拓宽专业面，加强专业基础理论，紧跟科学发展新技术，体现储运大工程的思想，注重创新思维，突出储运规划、设计、施工、管理、科技开发规律、通用性技术的学习，强调现代设计理论和方法的应用，加强计算机辅助工艺设计的学习，强化提高创新设计能力的训练。按照科学性、创新性、实践性、层次性的标准，构建能力型综合素质教育的新体系，将油气集输理论与工程应用、工程优化设计、计算机应用技术等多学科有机地融入整个课程体系和教学内容之中，体现当今《油气集输》教育的发展趋势和先进水平。 课程的系统目标是面向高等教育新形势、拓宽基础和视野、培养能力和素质、促进教育现代化，具体目标是使学生掌握油气集输的基本理论、方法、系统工程的思维方法，培养学生综合运用所学知识去发现问题、分析问题和解决问题的能力。 二、知识模块顺序及对应的学时 知识模块按体现教改教研最新成果和能力型素质教育课程新体系而展开。该体系由基础知识模块、实践环节模块组成，各知识模块及其对应学时为： 一、基础知识模块 1、绪论（1学时）
绪论 1、油田集输系统的功能：将分散在油田各处的油井产物加以收集；分离成原油、伴生天然气和采出水；进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品（原油、天然气、液化天然气和天然汽油）以及这些商品的储存和外输；同时油气集输系统还为油藏工程提供分析油藏动态的基础信息，使油藏工作者能加深对油藏的认识。 2、油气集输的流程和分类： a从油井到集中处理站的流程称集油流程；从集中处理站到矿场油库的流程称输油流程。 b国内外的集油流程大体为三大类：产量特高的油井、计量站集油流程、多井串联集油流程。 c我国石油界常按流程中最具特色的部分命名集油流程，具体有： 按集油加热方式分为：不加热集油流程、井场加热流程、热水伴热流程、蒸气伴热流程、掺热水集油流程、掺热油集油流程、掺蒸气集油流程。 按集油管网的形态分为：树枝状集油流程、辐射状集油流程、环状集油流程、多井串联集油流程。 按集油系统的布站级数：流程内只有集中处理站的称为一级布站；有计量站和集中处理站的称为二级布站；三级布站有计量站、转接站、集中处理站。 按流程的密闭性分为：开式集油流程和密闭集油流程。 3、气田集气系统与油田集输系统不同的是：a气藏压力一般较高；b从气藏至用户，气体处在同一高压、密闭的水力系统内，集气、加工、净化、输气、用气等环节间有着密不可分的相互联系；c集气系统内会形成固态水合物堵塞管线和设备，因此防止水合物形成是集气系统的重要工作；d 气田气与油田伴生气组成不同。 第二章 1、平衡常数K：它表示在一定条件下，气液两相平衡时，物系中组分i在气相与液相中浓度之比。平衡常数K可作为组分挥发性强弱的衡量标准。K i=y i/x i 2、蒸馏：使多组分混合物原料发生部分汽化或部分冷凝的相变，气相内浓集了原料中的易挥发组分，而液相内浓集了原料中的难挥发组分，使原料按挥发度不同实施一定程度的分离，这一工艺称蒸馏。 蒸馏共有三种方式：闪蒸、简单蒸馏、精馏。 3、闪蒸：原料以某种方式被加热和或减压至部分汽化，进入容器空间内，在一定压力、温度下，气液两相迅即分离，得到气液相产物，称为闪蒸。 4、精馏：精馏是使液体混合物依据各组分挥发度不同而达到较完善分离，产品收率较高的一种蒸馏操作。 5、气液相平衡状态：在一定温度、压力条件下，组成一定的物系，当气液两相接触时，相间将发生物质交换，直至各相的性质（如温度、压力和气、液相组成等）不再变化为止。达到这种状态时，称该物系处于气液相平衡状态。 6、原油的分类： a按组成分类：烷烃＞75%为石蜡基，环烷烃＞75%为环烷基，芳香烃＞50%为芳香基，沥青质＞50%为沥青基。b按气油比分类可将油气井井流分为：死油、黑油、挥发性原油、凝析气、湿气、干气。 c按硫含量分类：把硫含量高的原油称为酸性原油。 d按收缩性分类：低收缩原油、高收缩原油。 e按相对密度和粘度分类：普通原油、重质原油、特重质原油、天然沥青。f我国原油分类，按关键馏分分类：以常压沸点250-275℃和395-425℃两个关键馏分油的密度来划分原油级别。 7、天然气的分类：天然气包括：气藏气、凝析气藏气、油藏伴生气。 a按相特性分类：干气、湿气、凝析气、伴生气。 b按酸气含量分类：H2S＞1%或CO2＞2%的天然气称为酸性天然气，否则称为“甜”性天然气。 c按液烃含量分类：贫气、富气、极富气。第三章 1、混输管路：用一条管路输送一口 或多口油气井所产产物的管路，只要 管路内存在气液两相，都称为油气混 输管路。 2、流动密度：单位时间内流过管截 面的两相混合物的质量和体积之比。 意义：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。 3、真实密度：在ΔL长度管段内气液 混合物质量与其体积之比。意义：真 实密度用于计算由于管路高程变化 引起的附加压力损失。 4、按管路工作的范围和性质，集输 管路可分为：出油管，采气管，集油、 集气管，输油、输气管。 5、折算系数：在气液两相混输管路 摩擦压降的计算中，常使用折算系数 把两相流动的压降梯度与单相流动 的压降梯度相关联。 6、Alves将两相流的流型分为：气泡 流、气团流、分层流、波浪流、段塞 流、环状流、弥散流。 Taitel和Dukler根据气液界面的结 构特征和管壁压力波动的功率频谱 密度记录图的特征，将气液两相流动 分成三种基本流型：分离流、间歇流、 分散流。 7、测定流型的方法大致分为三类：a 目测法，包括肉眼观察、高速摄影； b测定某一参数的波动量并与流型建 立某种联系，例如测量压力波动、探 针与管壁间导电率波动、x射线被管 内流体吸收量的波动等；c由辐射射 线的吸收量确定气液混合物的密度 和流型，如x射线照相、多束γ射线 密度计等。 8、与气液单相管路相比，油气或油 气水多相流管路计算特点：a流型变 化多；b存在相同能量消耗；c存在 相间传质；d流动不稳定；e非牛顿 流体和水合物，在油田的多相流管路 内，油水混合物为非牛顿流体，其表 观粘度随剪切历史和剪切强度而变。 在气田的多相流管路内，在高压、低 温条件下管路内可能形成固态水合 物。 9、段塞流可分为三类：水动力段塞 流、地形起伏诱发段塞流、强烈段塞 流。 10、强烈段塞流一个周期内的四个过 程：立管底部堵塞、立管排液、液塞 加速、立管排气（看书P201，有可 能展开考简答题）。 强烈段塞流的抑制：强烈段塞流的抑 制就是破坏其形成的条件，即破坏出 油管的气液分层流动并防止立管底 部被液体堵塞。其方法较多，基本上 从设计和增加附加设备两方面解决。 例如：a减小立管直径，增加出油管 压力和立管内的气液流速；b立管底 部注气，减小立管内气液混合物柱的 静压，使气体带液能力增强；c采用 海底气液分离器或海底液塞捕集器； d在海底或平台利用多相泵增压；e 立管顶部节流。 11、清管的目的：a定期清管是提高 管路输送效率的有效措施b在管路竣 工阶段，可清除管内杂质c可为管路 内壁涂敷树脂类防腐层d对湿天然气 管路，投产前需用清管器和干燥剂对 管路进行干燥，防止残留水与天然气 生成水合物。 12、管路干燥的方法：a用液氨干燥 管路；b用露点-60℃的、极干燥的空 气推动清管器；c用甲醇吸收管内水 分。 13、多相泵的优点：a减少边缘井井 口回压，增加油井产量，延长油井寿 命；b对于产量和储量不大的边缘油 田，能降低生产成本，使边缘油田得 以经济开采；c与常规流程相比，采 用多相泵的占地面积小、生产流程简 单、流程的密闭性好。 14、对多相泵的要求：a能适应气液 体积流量和气液比大幅变化的能力； b有较强的抗磨、抗蚀能力；c能适 应不同环境的要求。 第四章 1、分离器按功能可分为：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；从高气液比流体 中分离出夹带油滴的涤气器；用于分 离从高压降为低压时，液体及其释放 气体的闪蒸罐；用于高气液比管线分 离气体和游离液体的分液器等。 2、立式、卧式分离器优缺点比较：a 在立式分离器重力沉降和集液区内， 分散相运动方向与连续相运动方向 相反，而在卧式分离器内，两者相互 垂直。显然，卧式分离器的气液机械 分离性能优于立式；b在卧式分离器 内，气液界面面积大，有利于分离器 内气液达到相平衡，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；c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；d来 液流量变化时，卧式分离器的液位变 化较小，缓冲能力较强，能向下游设 备提供较稳定的流量；e卧式分离器 还有易于安装、检查、保养，易于制 成橇装装置等优点；f立式分离器适 合于处理含固态杂质较多的油气混 合物，可以在底部设置排污口定期排 污；g立式分离器占地面积小，这对 海洋采油、采气至关重要；h立式分 离器液位控制灵敏；i对于普通油气 分离，特别是可能存在乳状液、泡沫 或用于高气油比油气混合物时，卧式 分离器较经济；在气油比很高和气体 流量较小时（如涤气器），常采用立 式分离器。 3、立式分离器中，油滴能沉降的必 要条件：油滴的沉降速度v d必须等于 或大于气体在流通截面上的平均流 速v g,即v d≥v g。 在卧式分离器中，油滴能沉降至集液 区的必要条件：油滴沉降至气液界面 所需的时间应小于或等于油滴随气 体流过重力沉降区所需时间。 4、分离器基本组成：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。 5、对分离器的质量要求：原油脱气 程度、天然气通过分离器后的质量增 加百分数、气体带液率k o 、液体带气 率k g、气体和原油在分离器内必需的 停留时间、气体的允许流速。 6、经重力沉降后，气体内所携带的 油滴粒径应小于150～500μm，常用捕 雾器以碰撞和聚结原理从气流中分 离这种小油滴，捕雾器中分出的液珠 直径应小于100μm。捕雾器可分为： 折板式捕雾器、丝网式捕雾器、填料 式捕雾器、离心式捕雾器。 7、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。 原油发泡危害：a液位控制困难；b 减小了重力沉降和集液区的有效体 积，使油气分离工况恶化；c气体中 带油量和原油中带气量增多。 原因：由于原油内存在许多天然表面 活性剂，如胶质、沥青质、蜡、微小 固体杂质等，分散在原油内的这些天 然表面活性剂会浓集于原油表层内， 降低了原油的表面能，因而气泡不易 破裂、形成较稳定的泡沫层。 抑制措施：a降低分离器上游油气混 合物的流速，以降低油气流动中所受 的剪切力；b分离器采用的入口分流 器应能避免流体发生剧烈湍流，减小 入口分离器压降避免析出较多的溶 解气；c增大分离器集液区体积，使 原油在分离器内有足够的停留时间 使泡沫破灭；d使用消泡剂；e提高 油气混合物分离温度。 8、分离器内部构件：入口分流器（功 能：a减小流体动量，有效地进行气 液初步分离；b尽量使分出的气液在 各自的流道内分布均匀；c防止分出 液体的破碎和液体的再携带）、防涡 器（防止漩涡产生）、防波板（阻止 液面波浪的传播）、消泡板（使气泡 聚结、破灭）。分离器各种内部构件 作用：强化油气平衡分离和机械分离 作用，减小分离器外形尺寸。 9、分离方式：一级分离、连续分离、 多级分离。 一次分离：一次分离是指混合物的气 液两相在保持接触条件下逐渐降低 压力，最后流入常压储罐，在罐内实 行气液分离。 连续分离：随油气混合物在管路内压 力的降低，不断的将析出的平衡气排 出，直至压力降为常压，平衡气亦最 终排除干净，剩下的液相进入储罐。 多级分离：指油气两相保持接触条件 下，压力降至某一数值时，把压降过 程中析出的气体排出；脱除气体的原 油继续沿管路流动，压力降到另一较 低值时，把该段降压过程中从油中析 出的气体排出，如此反复，直至系统 的压力降为常压，产品进入储罐为 止。每排一次气，作为一级；排几次 气，称为几级分离。 多级分离的优点：a多级分离所得的 储罐原油收率高，密度小，组成合理； b多级分离所得储罐原油中C1含量 少，蒸汽压低，蒸发损失少；c多级 分离所得天然气数量少，重组分在气 体中的比例少；d多级分离能充分利 用地层能量、减少输气成本。 10、液体再携带是气液分离的逆过 程，即已得到分离的液体再次被气体 卷起成油雾，随气体流出分离器。 非发泡原油在分离器内停留时间为 1-3min，发泡原油5-20min。 11、★用分子运动学理论来解释多级 分离为什么会获得较多的液体量，而 且液体相组合较合理？ 在一定温度、压力条件下，本来应处 于液态的分子量较大的烃类，在多元 物系中所以能有分子进入气相，以及 在纯态时呈气态的烃类在多元物系 中所以能部分存在于液相中，其原因 是：在多元物系中，运动速度较高的 轻组分分子在运动过程中，与速度低 的重组分分子相撞击，使前者失去原 本可以使其进入气相的能量，而后者 获得能量进入气相，这种现象称为携 带作用。平衡物系压力较高时，分子 间距小、分子间引力大，分子需具备 较大能量才能进入气相。能量低的重 组分分子进入气相更困难，所以平衡 物系内气相数量较少，重组分在气相 中的浓度也较低。气体排出愈及时， 以后携带蒸发的机率愈少。由此可以 得出如下结论：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。 第五章 1、原油处理是指对原油脱水、脱盐、 脱除泥砂等机械杂质。 2、原油处理的目的：a满足对商品原 油水含量、盐含量的行业或国家标 准；b商品原油交易时要扣除原油水 含量，原油密度则按含水原油密度 计；c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；d原油含 水增加了原油粘度和管输费用；e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 机械磨损，降低管路和设备的使用寿 命；f影响炼制工作的正常进行。 3、原油中水存在的形式：原油中所 含的水分，有的在常温下用静止沉降 法短时间内就能从油中分离出来，这 类水称为游离水；有的则很难用沉降 法从油中分离出来，这类水称为乳化 水，它与原油的混合物称为油水乳状 液，或原油乳状液。 4、形成乳状液的三个条件：a系统中 必须存在两种以上互不相溶（或微量 相溶）的液体；b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；c要有乳化剂的存在， 使分散的微小液滴能稳定地存在于 另一种液体中。 5、形成乳状液的因素：a原油中含水 并有足够数量的天然乳化剂是生成 原油乳状液的内在因素b在石油生产 中还常使用缓蚀剂、杀菌剂、润湿剂 和强化采油的各种化学剂等都是促 使生成乳状液的乳化剂；c各种强化 采油方法都会促使生成稳定的原油 乳状液，如油层压裂、酸化、修井等 过程中使用的化学剂常产生特别稳 定的乳状液；d井筒和地面集输系统 内的压力骤降、伴生气析出、泵对油 水增压、清管、油气混输等都会强烈 搅拌油和水，促使乳状液的形成和稳 定。 6、乳状液预防的方法：a尽量减少对 油水混合物的剪切和搅拌；b尽早脱 水。 7、乳状液稳定性是指乳状液抗油水 分层的能力。 试述影响原油乳状液稳定性的因素 （任选5个）？ a分散相粒径。分散相粒径愈小，愈 均匀，乳状液愈稳定；b外相原油粘 度。在同样剪切条件下，外相原油粘
油气集输处理工艺及工艺流程 学院：延安职业技术学院 系部：石油工程系 专业：油田化学3班 姓名：王华乔 学号：52
油气集输处理工艺及工艺流程 摘要：油气集输工程要根据油田开发设计、油气物性、产品方案和自然条 件等进行设计和建设。油气集输工艺流程要求做到：①合理利用油井压力，尽量减少接转增压次数,减少能耗；②综合考虑各工艺环节的热力条件,减少重复加热次数，进行热平衡，降低燃料消耗；③流程密闭，减少油气损耗；④充分收集和利用油气资源，生产合格产品，净化原油，净化油田气、液化气、天然汽油和净化污水（符合回注油层或排放要求）；⑤技术先进，经济合理，安全适用。 油气集输，作为油田生产油气整体过程中的一个环节，在整体操作过程中，有着 极其重要的作用。油气集输主要负责的任务有四个方面：（1）将开采出来的石 油气、液混合物传输到处理站，将油气进行分离以及脱水，使原油达到国家要求 标准；（2）将合格的原油通过管道输送到原油储存库进行储存；（3）将分离出 来的天然气输送到再加工车间，进行进一步的脱水，脱酸，脱氢等处理；（4） 分别把经过处理，可以使用的原油和天然气输送给客户。由于油气集输涉及到整 个油田的各户钻井，因此相较于其它环节，油气集输铺设范围广，注意部位多等 诸多相关难题，因此，一个油田油气集输环节技术水平的高低，可能会直接波及 到整个油田的整体开发水平和能力。下面笔者对油气集输进行相关介绍，希望对 读者有所帮助。 一、油气收集包括集输管网设置、油井产物计量、气液分离、接转增压和油罐烃蒸气回收等，全过程密闭进行。 1、集输管网用钢管、管件和阀件连接油井井口至各种集输油气站的站外 管网系统（图1）。管线一般敷设在地下，并经防腐蚀处理。 油田油气集输集输管网系统的布局须根据油田面积和形状，油田地面的地形和地物，油井的产品和产能等条件。一般面积大的油田，可分片建立若干个既独立而又有联系的系统；面积小的油田，建立一个系统。系统内从各油井井口到计量站为出油管线；从若干座计量站到接转站为集油管线。在这两种管线中，油、气、水三相介质在同一管线内混相输送。在接转站，气、液经分离后，油水混合物密闭地泵送到原油脱水站，或集中处理站。脱水原油继续输送到矿场油库或外输站。从接转站经原油脱水站（或集中处理站）到矿场油库（或外输站）的原油输送管线为输油管线。利用接转站上分离缓冲罐的压力，把油田气输送到集中处理站或压气
油气储运工程 油气储运工程是连接油气生产、加工、分配、销售诸环节的纽带，它主要包括油气田集输、长距离输送管道、储存与装卸及城市输配系统等。为保障能源供应、维护国家能源安全、开发西部、保护环境，《国民经济和社会发展“十五”计划纲要》规划了“西气东输”工程、跨国油气管道工程以及国家石油战略储备等大型油气储运设施的建设，其中正在实施的天然气管道近7000公里（总投资约650亿元），拟议中的跨国油气长距离输送管道16000公里。 简介 “油气集输和储运”技术随着油气的开发应运而生。早在中国汉代，蜀中人民就采用当地盛产的竹子为原油气储运工程 料，去节打通，外用麻布缠绕涂以桐油，连接成“笕”，就是我们现在铺设的输气管线。到了19世纪中叶以后，四川地区的这些管线总长达二三百里，专门从事管道建设的工人就有一万多人。在当时的自流井地区，绵延交织的管线翻越丘陵，穿过沟涧，形成输气网络，使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶，推动了气田的开发，使当时的天然气年产达到7000多万立方米。 油气储运 现代输气管道发源于美国。1886年，美国建成了世界上第一条工业规模的长距离输气管线。自20世纪60年油气储运工程 代以来，全球天然气管道建设发展迅速。在北美、独联体国家及欧洲，天然气管道已连接成地区性、全国性乃至跨国性的大型供气系统。，全球干线输气管道的总长度已超过140万千米，约占全球油气干线管道总长度的70%。最早的一条原油输送管道，是美国于1865年10月在宾夕法尼亚州修建的一条管径50毫米长9756米从油田输送原油到火车站的管道，从此开始了管道输油工业。但油气管道运输是从1928年电弧焊技术问世，以及无缝钢管的应用而得到发展和初具规模的。管道输送技术的第一次飞跃是在第二次世界大战期间，由于德国潜艇对油轮的袭击，严重威胁了美国的油料供应，美国于1942年初开始仅用一年多的时间就紧急建成了一条全长2018千米，管径分别为600毫米（当时最大的）和500毫米的原油管道，保障了原油的供应。半年之后又投用了一条长2373千米、管径为500毫米的成品油管道。对保证盟国的战争胜利起了重要作用。第二次世界大战以后，管道运输有了较大的发展。世界上比较著名的大型输油管道系统有：（1）前苏联的“友谊”输油管道。它是世界上距离最长、管径最大的原油管道，其北、南线长度分别为4412千米和5500千米，管径为426~1220毫米，年输原油量超过1亿吨，管道工作压力4.9~6.28兆帕。（2）美国阿拉斯加原油管道。其全长1287千米，管径1220毫米，工作压力8.23兆帕，设计输油能力1亿吨/年。（3）沙特阿拉伯的东-西原油管道。其管径1220毫米，全长1202千米，工作压力5.88兆帕，输油能力1.37亿立方米/年。（4）美国科洛尼尔成品油管道系统。该管道系统干线管径为750~1020毫米，总长4613千米，干线与支线总长8413千米，有10个供油点和281个出油点，主要输送汽油、柴油、燃料油等100多个品级和牌号的油品。全系统的输油能力为1.4亿吨/年。中国于1958年建成了第一条长距离输油管道-克拉玛依-独山子输油管道，全长147千米，管径150毫米。60年代后，随着大庆、胜利、华北、中原等油田的开发，兴建了贯穿东北、华北、华东地区的原油管道网。东北地区的大庆-铁岭（复线）、铁岭-大连、铁岭-秦皇岛4条干线管径均为720毫米，总长2181千米，形成了从大庆到秦皇岛和大庆到大连的两大输油动脉，年输油能力4000万吨。到1995年底，中国共有9272千米的干线原油管道，年输送原油量约1.2亿吨。1997年，中国还建成了具有国际先进技术水平的、常温输送的库尔勒-鄯善原油管道。到1989年，中国在四川、重庆地区已形成了一个总长度达1400多千米的环形干线输气管网。中国其他地区已建成的输气管道主要有：华北至北京输气管线（两条）、大港至天津输气管线、中沧线（濮阳至沧州）、中开线（濮阳至开封）、天沧线（天津至沧州）、陕京线（靖边至北京）、靖西线（靖边至西安）、靖银线（靖边至银川）、轮库线（轮南至库尔勒）、吐乌线（吐鲁番至乌鲁木齐）等。此外，中国在20世纪90年代还建成了两条长距离海底输气管道。一条是南海崖13-l气田至香港输气管线，另一条是东海平湖凝析气田至上海的湿天然气管线。，中国的天然气管道建设正面临着历史上最好的机遇，酝酿多年的“西气东输”工程已经建成。这项工程的核心部分是建设一条从新疆塔里木到上海、总长度达4000多千米的大型干线输气管道。 学科发展 中国正在启动国家油气储备计划建设，在镇海、舟山、黄岛和大连建设四个石油储备基地。同时在大庆、天津、濮阳和江苏的“五大储气库”工程也在规划之中，并在北京、信阳、上海及武汉设立四大调配枢纽油气储运工程 以配合五大气库，以便于调配特大型管网的配气量。预计在2010年左右，中国油气储运管网将逐步建成和完善。长三角地区是中国经济发达地区，也是能源消耗相对较高的地区，同时又是重要的石油化工基地。有金陵石化公司、扬子石化公司、仪征石化公司、镇海石化公司，金山石化公司及高桥石化公司等。另外，在江苏省内还有江苏油田、江苏气田。近期完成的甬－沪－宁管线将宁波港上岸原油输送到上海、南京等石化企业和化工基地，江苏省省内成品油供应管线联网正在酝酿中。长江三角洲地区是”西气东输”的终端，已经在各个领域发挥作用。未来的全国天然气总体布局中，超过30%的工程涉及江苏省。成品油销售系统更是遍布省内的各个角落，2001年6月的一次普查表明，全省拥有成品油库96个，加油站4924座，2001年全省加油站成品油销售超过580万吨。在这种大背景下，开展油气储运新技术研究，提高油气储运技术水平和安全管理水平，进而为我省油气储运及能源工业的建设和发展提供技术支持和技术储备，培养高层次、高素质的油气储运技术人才，因此油气储运学科具有无限广阔的前景。
《油气集输》课程是油气储运工程专业主干课程之一，是学生学习了高等数学、流体力学、工程热力学和物理化学等基础知识后开设的一门专业课。该课程奠定了油气储运工程专业学生的专业理论基础，在本专业课程体系中具有举足轻重的地位。 该课程较全面地介绍了油气集输系统的任务、研究对象和油气集输流程以及各主要工艺环节的设计原则和计算方法。课程的主要内容包括油气集输研究对象、流程及发展；油气性质、烃系的相特性、相平衡计算；油气混输管路的参数和术语、混输管路的特点以及气液两相管路的压降计算，分离方式、分离级数和分离压力的选择、油气两相分离器的类型、结构和工作原理、分离器设计的工艺计算方法、油气水三相分离器的结构、原理和界面控制；原油乳状液的定义、生成机理和其性质、原油脱水各方法的原理、所用容器设备的结构以及影响脱水效果的因素；原油稳定的原理、方法和原理流程、原油稳定深度以及工艺方案的确定、比较和选择。使学生掌握油气集输的基本内容和工艺流程以及设计的基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 通过油气集输的课程学习，学生可以系统掌握油气集输系统各工艺环节的设计与管理的基本知识，能够较快地承担油田油气集输系统的设计和管理工作，提高自身科学素质。 本章主要讲述油气集输的研究对象和在油田建设中的地位、油气集输的工作任务和工作内容、油田主要产品及其质量指标、油田生产对集输系统的要求、油气集输流程以及油气集输设计的评价标准等问题，以期使学生通过本章的学习，对油气集输这门课有一个全新的了解，并且对油田油气集输所涉及的内容有较全面的认识。本章的重点为油气集输的工作内容、油田产品及其质量指标和油气集输流程等部分的知识。 一、油气集输的研究对象和在油田生产中的地位 1、研究对象由石油院校的院系构成和专业设置以及课程安排可以了解油气集输的研究对象。 资源勘查工程专业（地球资源与信息学院）：主要任务是寻找石油资源石油工程专业（石油工程学院）：主要任务是通过钻井，采出石油，使石油由地下流至地面上来，这时流出的石油包含了水、砂、硫、盐等杂质；同时油气储运工程专业（储运与建筑工程学院）还开设了《油库设计》、《输油管道设计与管理》、《输气管道设计与管理》等课程，它们所涉及到的理论是为储存和运输商品原油、天然气以及石油产品服务的。 因此说油气集输（也叫作油气田地面工程）是继石油工程之后的一个很重要的阶段，它把油田中分散的油、气进行集中、输送和必要的处理加工，使之成为石油产品，即商品原油和天然气。 由此可以看出，油气集输研究的主要对象是油、气田生产过程中原油及天然气的收集、加工和输送问题。 2、地位油田的工业开采价值被确定后，在油田地面上需要建设各种生产设施、辅助生产设施和附属设 施，以
重庆科技学院 课程设计报告 院（系）:_石油与天然气工程学院_专业班级:油气储运 学生姓名:学号: 设计地点（单位）重庆科技学院石油科技大楼_______设计题目:_ 某低温集气站的工艺设置 ——分离器计算（两相几旋风） 完成日期：年月日 指导教师评语: ____________________________________ ___ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ ________
目录 1. 引言 (1) 2. 设计说明书 (2) 2.1 概述 (2) 2.1.1 设计任务 (2) 2.1.2 设计内容和及要求 (2) 2.1.3 设计依据以及遵循的主要的规范和标准 (2) 2.2 工艺设计说明 (2) 2.2.1 工艺方法选择 (2) 2.2.2 课题总工艺流程简介 (2) 3. 计算说明书 (3) 3.1 设计的基本参数 (3) 3.2 需要计算的参数 (3) 4. 立式两相分离器的工艺设计 (4) 4.1 天然气的相对分子质量 (4) 4.2 压缩因子的计算 (4) 4.3 天然气流量的计算 (5) 4.4 液滴沉降速度计算 (5) 4.4.1 天然气密度的计算 (5) 4.4.2 临界温度、压力的计算 (5) 4.4.3 天然气粘度的计算 (7) 4.5 立式两相分离器的计算 (9) 4.5.1 立式两相分离器直径的计算 (9) 4.5.2 立式两相分离器高度的计算 (10) 4.5.3 立式两相分离器进出口直径的计算 (10) 5. 旋风分离器的工艺设计 (11) 5.1 旋风分离器的直径计算 (11) 5.2 旋风分离器的长度计算 (11) 5.3 旋风分离器的进出口管径计算 (11) 6. 结论 (13) 6.1 设计思路 (13) 6.2 所做工作 (13) 6.3 得到的结果 (13) 7. 参考文献 (14)
编号：SM-ZD-25302 油气集输安全规范 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
油气集输安全规范 简介：该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，从而协调行动，增强主动性，减少盲目性，使工作有条不紊地进行。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 油气集输站场是存在易燃易爆介质的危险场所，同时又存在大量的电气设备、线路等，如电器设备选择、使用不当，在站场中极易引发火灾爆炸事故。在对若干油田的油气集输站场的现场检查和有关规程进行比较，发现了油气集输站场的电气设备在使用过程中存在一些普遍性的问题，而这些问题很有可能带来火灾和爆炸等危险性伤害，所以要对油气集输站场的操作和设备进行安全规范。 油气集输，作为油田生产油气整体过程中的一个环节，在整体操作过程中，有着极其重要的作用。油气集输主要负责的任务有四个方面：（1）将开采出来的石油气、液混合物传输到处理站，将油气进行分离以及脱水，使原油达到国家要求标准；（2）将合格的原油通过管道输送到原油储存库进行储存；（3）将分离出来的天然气输送到再加工车间，进行进一步的脱水，脱酸，脱氢等处理；（4）分别把经过处理，可以使用的原油和天然气输送给客户。由于油气集输涉及到