长江大学输油管道设计试卷

五、设计说明5.1设计的工艺要求(1) 工艺规定1 输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算，设计年工作天数应按350d计算。

2 进入输气管道的气体必须清除机械杂质；水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃；烃露点应低于最低环境温度；气体中硫化氢含量不应大于20mg/m3。

3 输气管道的设计压力应根据气源条件、用户需要、管材质量及地区安全等因素经技术经济比较后确定。

4 当输气管道及其附件已按国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T 0036的要求采取了防腐措施时，不应再增加管壁的腐蚀裕量。

5 输气管道应设清管设施。

有条件时宜采用管道内壁涂层。

(2) 工艺设计1工艺设计应根据气源条件、输送距离、输送量及用户的特点和要求，对管道进行系统优化设计，经综合分析和技术经济对比后确定。

2工艺设计应确定下列主要内容：1）输气总工艺流程。

2）输气站的工艺参数和流程。

3）输气站的数量和站间距。

4）输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。

3 管道输气应合理利用气源压力。

当采用增压输送时，应合理选择压气站的站压比和站间距。

当采用离心式压缩机增压输送时，站压比宜为1.2～1.5，站间距不宜小于100km。

4 压气站特性和管道特性应协调，在正常输气条件下，压缩机组应在高效区内工作。

压缩机组的数量、选型、联接方式，应在经济运行范围内，并满足工艺设计参数和运行工况变化的要求。

5 具有配气功能分输站的分输气体管线宜设置气体的限量、限压设施。

6 输气管道首站和气体接收站的进气管线应设置气质监测设施。

7 输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。

8 输气站应设置越站旁通。

进、出站管线必须设置截断阀o截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离，确保在紧急情况下便于接近和操作。

截断阍应当具备手动操作的功能。

5.2 线路5.2.1线路选择原则1 线路走向应根据地形、工程地质、沿线主要进气、供气点的地理位置以及交通运输、动力等条件，经多方案对比后确定。

输油管道设计与管理习题1．某长输管线按“从泵到泵”方式输送柴油，输量为50万吨／年，管材为φ159×6，管壁粗糙度e＝0.1mm。

管线的最高工作压力64×105Pa，沿线年平均地温t0＝12℃，最低月平均地温t0＝3℃，年工作日按350天计算。

泵站选用65y-50×12型离心泵，允许进口压力为0-40m油住，每个泵站的站内损失按20m油柱计算。

首站进站压力取20m油柱。

泵特性：密度按以下公式换算：ρt＝ρ20-ξ(t-20) kg/m3ξ＝1.825-0.00l315ρ20kg/m3℃(1) 按米勒和伯拉休斯公式计算输送柴油的水力摩阻系数，并比较计箕结果的相对差值。

(2) 若改输汽油，按列宾宗公式和伊萨也夫公式计算水力摩阻系数，比较计算结果的相对差值。

(3) 输送柴油的工艺计算：①用最小二乘法求泵特性方程，比较计算与实测值的相对误差。

②确定泵站泵机组的运行方式及台数(不计备用泵)。

③按列宾宗公式计算水力坡降，求所需泵站数并化整。

④用解析法求工作点。

⑤在管线纵断面图上布置泵站。

⑥根据站址计算全线各站进、出站压力，检查全线动静水压力。

⑦计算冬季地温3℃时，输送柴油的工作点及各站的进、出站压力，并与年平均地温时的进、出站压力比较。

⑧从起点到翻越点，计算平均站间距L f／n、起点至各站的平均站间距L j／j，据此定性分析油品粘度变化时各站进站压力的变化趋势。

对比⑥、⑦的计算结果是否符合这个规律，若不符合，请说明原因。

2．管路热力计算某管路长286km，采用φ426×8钢管，埋深1.4m，沿线冬季月平均地温2℃，月平均气温-10℃。

管壁粗糙度e＝0.1mm。

(1) 计算管路保温与不保温的总热阻及总传热系数(埋地不保温管线沥青防腐绝缘层厚度7mm，埋地保温管线用聚氨脂泡沫塑料，厚40mm，外面有沥青防水层，厚7mm，忽略α1及钢管热阻)。

(2) 若管线架空铺设，试计算不保温及有40mm厚的聚氨脂泡沫塑料保温层时，管线的总热阻及总传热系数。

输油管道设计与管理题目1．某等温输油管道800km，管径φ162×6mm，输量220t/h，油品密度852kg/m3，油品计算粘度ν=4.2×10-6m2/s，全线处于水力光滑区，试计算其水力坡降及全程阻力损失。

2．某直径230mm的输油管道，全长600km，已知输量下管道水力坡降i=0.002，输量下各泵站扬程均为H C=313m油柱高，泵站内阻力损失h C=13m油柱高，首站进站压力17m油柱高，末站剩余压力10m油柱高，不计首末站的高度差，试估算所需泵站数。

3. 某φ325×7的热油管线，全长410km,质量流量84kg/s,管道架空处空气温度为4℃，所输油品比热为2100J/kg℃，输油管路总传热系数K=2.3w/㎡℃，如果加热站设计出站油温为58℃，进站油温30℃，摩擦升温忽略不计，试估算全线需加热站数（假设各热站间等距）。

4.某等温输油管道，采用无缝钢管，全长164km，输量210t/h，所输油品密度821kg/m3，计算粘度ν=4.2×10-6m2/s，经济适宜流速为1~1.2m/s，试计算管径并根据附表选取其规格。

计算输量下管道沿程摩阻损失(已知流态为水力光滑区)。

5．某离心泵，其特性方程为H=360-530Q1.75，现泵站采用三台该离心泵串联，试推导泵站的特性方程6.某φ325×7的等温输油管，管路纵断面数据见下表。

全线设有两首站泵站特性方程：H＝370.5-3055Q1.75中间站泵站特性方程：H＝516.7-4250Q1.75（Q：m3/s）首站进站压力：Ｈs1＝20米油柱，站内局部阻力忽略不计。

7．某输油管道顺序输送柴油和煤油，管长1250km，管径φ292×6mm，输量180m3/s，已知湍流扩散系数D T=0.86m2/s；如果切割浓度分别是K B1=0.15和K B2=0.78，试计算混油罐的容积？混油段的长度？起始接触面从起点开始，多长时间开始和终止切割混油段？8．某φ325×7的热油管道全线有5座热泵站，管道允许的最高、最低输油温度分别为65℃和30℃，管道中心埋深处自然地温为2℃，所输油品比热为2100J/kg℃，平均密度为852kg/m3，平均运动粘度为14.3×10-6m2/s，热泵站间距及管路总传热系数（以钢管外径计）见下表，各站维持进站油温30℃不变运行，摩擦升温忽略1）min2）、用平均温度法计算输量为300t/h时第3站间的沿程摩阻损失(已知流态为水力光滑区)。

一、名词解释：潜油电泵工作特性曲线：电泵的扬程（压头）、泵效、功率与排量之间的关系曲线。

持液率：单位长度油管中所留存的液相体积与其油管体积之比。

光杆马力（功率）：通过光杆来捉升液体和克服井下损耗所需要的马力（功率）。

吸水指数：是单位压差下的FI注水量。

功能节点：压力不连续，即存在压差的节点。

'液有效作用距离: 酸液由活酸变为残酸Z前所流经裂缝的距离。

破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。

釆油指数：是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标，其数值等于单位压差下的油井产油量。

相对吸水量：是指在同一注入压力下，某一层吸水量占全井吸水量的百分数。

抽油泵'气锁'现象：抽油泵在抽吸时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现彖。

自喷：靠油层木身的能量（天然的或人工的），使油从井底口行按照人们的意志喷到地面的一种采油方法。

注水井指示曲线：是指在稳定流动条件下，注入压力与注入量之间的关系曲线。

水力功率（水马力）：是指在一定时间内将一定量的液体捉升一定距离所需要的功率。

二、填空：1.抽汕泵泵效的高低受抽汕杆柱和汕管柱的弹性伸缩、气体和充不满的影响及漏失影响三方而因素的影响。

2.在均质各向同性地层屮，裂缝而总是垂直于最小主应力轴。

在深地层多出现垂直裂缝;而浅地层多出现（水平）裂缝。

为了降低破裂压力可采取射孔和酸化预处理措施。

3.酸压时，酸液沿裂缝向前流动，酸浓度逐渐降低，当酸浓度降低到已基木失去溶蚀能力的酸液（浓度为2-3%）时称之为残酸；酸液浓度变为2-3%之前所流经裂缝的距离称为活性酸的有效作用距离距离,也可称为有效裂缝长度。

4.随着压力的不断增加，井筒内依次口J能出现雾流；环流；段寒流；泡流四种流态，其屮泡流的滑脱损失最大，雾流的摩擦损失最大,段塞流的气体膨胀能利用最好。

5.气举采油可分为①连续气举和②间歇气举。

方式①适合于采油指数、井底流压和产量都高的井;方式②适合丁•采油指数较高、井底流圧较低或采油指数和井底流压都低的低产井。

油工1037采油工程参考答案（A 卷）一、 名词解释（10分，每题2分）1．等值扭矩：用一个不变化的固定扭矩代替变化的实际扭矩，使两种扭矩下电机的发热条件相同，该固定扭矩即为实际变化的扭矩的等值扭矩。

2．Gas Holdup ：单位长度油管中所留存的气相体积与其油管体积之比。

3．吸水指数：在稳定流动条件下，单位压差下每天的注入量。

4．酸液有效作用距离：酸液由活酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。

5．水力功率（水马力）：是指在一定时间内将一定量的液体提升一定距离所需要的功率。

二、 填空或选择答案（20分，每空0.5分）1．纯液流、泡流、段塞流、环流、雾流；泡流；雾流；段塞流2．抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩、气体和充不满和漏失影响3．连续气举；间歇气举；采油指数、井底流压和产量都高的井；采油指数较高、井底流压较低或采油指数和井底流压都低的低产井4．垂直于；垂直；水平5．ΔP/q ；q ；斜率；补孔6．抽油杆；动载7．使电机在上下冲程对外做功相等；测时法或测电流法或通过计算曲柄轴上、下冲程的峰值净扭矩是否相等或听声音；复合平衡、曲柄平衡、游梁平衡8．悬点载荷在曲柄轴上所产生的扭矩与悬点载荷的比值；无关；有关9．压裂液的粘度、油藏岩石和流体的压缩性、压裂液的造壁性；t C V /10．常规酸化、酸压；方式①、方式②三、简答题（共38分）1．（6分）井底求解过程：a.求节点流入曲线：假设q ，根据IPR 曲线求P wf ，绘出节点流入曲线(IPR)；b.求节点流出曲线：假设q ，在已知分离器压力条件下按水平管流求P wh ，得到P wh ～q ，再通过井筒多相流计算得油管入口压力与流量的关系曲线。

绘出节点流出曲线；c.作图：找出协调点。

选取井底为求解点，便于预测油藏压力降低后的未来油井产量及研究油井由于污染或采取增产措施后引起的完善性改变所带来的影响。

2．（5分）在压裂设计时，对于低渗透地层（K 〈１╳１０－３um 2〉且闭合压力不很高时，应以增加裂缝长度为主；而对于较高渗透地层，且闭合压力也较高时，应以增加导流能力为主。

输油管道设计与管理复习题1在管道纵断面图上横坐标和纵坐标表示？横管道的实际长度纵坐标管道的海拔高度2五大运输方式指的是什么？铁路、公路、航空、__水运___和___管道__3管道输送的常见流态。

水力光滑区4“旁接油罐”工作特点。

各站排量在短时间内不等，各站进出口压力互不影响5“从泵到泵”工作的输油系统的工作特点。

流量相等，相互影响。

6翻越点的判别方法。

图解法_和_解析法7解决动水压力超压的方法。

_增大壁厚_、_设减压站8解决静水压力超压的方法。

增加壁厚_、_设减压站9翻越点后管道存在不满流的危害。

_流速变化时会增大水击压力_、_增大混油10解决翻越点后管道不满流的措施。

换用小管径管路、终点或中途设减压站节流11线路上存在翻越点时，全线所需总压头应按什么计算？高程差和距离12串联泵的优点。

不存在超载问题_、_调节方便_、_流程简单_、_调节方案多13等温输油管道设计计算的步骤。

①根据经济流速初选2个管径；②选择泵机组型号及组合方式；③确定管材及壁厚、管内径；④计算水力坡降，判断翻越点，确定计算长度；⑤计算全线所需压头，确定泵站数；○6计算基建投资及输油成本⑦综合比较差额净现值和差额内部收益率等指标，考虑管道情况，选出最佳方案⑧按所选方案的管径、泵机组型号及组合、泵站数等，计算工作点参数；⑨在纵断面图上布置泵站；⑩泵站及管道系统各种工况的校核和调整。

14长输管道工况变化原因。

原因：正常工况变化、事故工况变化_15当管道某处发生堵塞时，管道运行参数如何变化？全线输量_降低_，堵塞点前各站的进出站压力均_升高__，堵塞点后各站的进出站压力均_降低_。

16影响等温输油管道水力坡降的主要因素。

_流量_、_粘度_、_管径_和_流态17影响热油管道轴向温降的主要因素输油量、加热温度、环境条件、管道散热条件18运行中反算总传热系数的目的是什么?如何根据总传热系数的变化判断管道散热和结蜡情况？①积累运行资料,为以后设计新管线提供选择 K 值的依据；②通过 K 值的变化,了解沿线散热及结蜡情况,帮助指导生产。

《输油管道设计与管理》管输工艺复习题1、长输管道由哪两部分组成? P2答：输油站和线路2、长输管道分为哪两类？P2答：原油管道和成品油管道3、长距离输油管道的设计阶段一般分为哪三个阶段？P13答：可行性研究、初步设计、施工图设计三个阶段4、热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道,小直径轻质成品油管道，高粘原油和燃料油管道分别处于哪个流态?答：热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道:水力光滑区.小直径轻质成品油管道：混合摩擦区。

高粘原油和燃料油管道：层流区5、旁接油罐输油方式的工作特点有哪些？P42答:(1）各泵站的排量在短时间内可能不相等;(2)各泵站的进出口压力在短时间内相互没有直接影响。

课件:●每个泵站与其相应的站间管路各自构成独立的水力系统；●上下游站输量可以不等（由旁接罐调节）；●各站的进出站压力没有直接联系; ●站间输量的求法与一个泵站的管道相同:6、密闭输油方式的工作特点有哪些？P43答：(1)各站的输油量必然相等；（2）各站的进、出站压力相互直接影响。

课件：●全线为一个统一的水力系统，全线各站流量相同；●输量由全线所有泵站和全线管路总特性决定；7、管道纵断面图的横坐标和纵坐标分别表示什么？P46答:横坐标表示管道的实际长度，常用的比例为1：10 000~1：100 000。

纵坐标为线路的海拔高程，常用的比例为1：500～1:1 000。

8、管道起点与翻越点之间的距离称为管道的计算长度。

不存在翻越点时，管线计算长度等于管线全长。

存在翻越点时，计算长度为起点到翻越点的距离,计算高差为翻越点高程与起点高程之差。

P4810、当管道某处发生泄漏时，管道运行参数如何变化?P72答：漏油后，漏点后面的各站的进出站压力都下降.漏油后全线工况变化情况如图2-27所示。

课件：漏油后，漏点前面各站的进出站压力均下降，且距漏点越远的站变化幅度越小。

漏点距首站越远，漏点前面一站的进出站压力变化愈大。

即: 也就是说漏点前面一站的出站压力也下降。

00级采油工程答案一、 名词解释（共10分，每题2分）1．破裂压力梯度：地层破裂压力与地层深度的比值。

2．持液率（液相存容比）：多相流动的某一管段中某相流体体积与管段体积之比，也称滞留率。

3．等值扭距：就是用一个不变化的固定扭矩代替变化的实际扭矩，两种扭矩下电动机的发热条件相同，则此固定扭矩即为实际变化扭矩的等值扭矩。

4．酸液有效作用距离：酸液由活酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。

5．采油指数：是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标，其数值等于单位压差下的油井产油量。

二、 填空或选择答案（共20分，每空0.5分）1． 井底流压、产量 、直线、曲线2． 一半、临界流动、回压3． 泡流、段塞流、环流、雾流、泡流4． 质量流量相等、前一过程的剩余压力等于下一过程的起点压力或能量守恒5． 连续气举；间歇气举；采油指数、井底流压和产量都高的井；采油指数较高、井底流压 较低或采油指数和井底流压都低的低产井6． 电机在上、下冲程对外作功相等、（测时法；测电流法；观察法或计算曲柄轴上、下冲程的峰值净扭矩是否相等或听声音）游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡7． 悬点载荷在曲柄轴上所产生的扭矩与悬点载荷的比值、无关、有关8．抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩、气体和充不满的影响、漏失影响9．压裂液的粘度、油藏岩石和流体的压缩性、压裂液的造壁性、t c v10．是指油层条件下填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积，常用FRCD 表示，也称导流率。

反映压裂后地层裂缝的渗流能力，f f w k 、小11．常规酸化、酸压；方式①、方式②三、简答题（共18分）1．何谓负压射孔？负压值大小的确定应如何考虑？（5分）负压射孔：射孔前将井筒液面降低到一定的深度，使井底压力低于油藏压力以建立适当的负压，在此压力下而进行的射孔。

负压值大小的确定是负压射孔的关键。

一方面要保证孔眼清洁、冲刷出孔眼周围的破碎压实带中的细小颗粒，满足这一要求的负压称为最小负压；另一方面，负压值又不能超过某个值，以免造成地层出砂、跨塌、套管挤毁或封隔器失效等其它方面的问题，对应的这一临界值称为最大负压。

《输油管道设计与管理》综合复习资料一、填空题1、长距离输油管道的设计阶段一般分为（可行性研究）、（初步设计）、（施工图设计）。

2、在管道纵断面图上，横坐标表示（管线长度）、纵坐标表示（高程）。

3、管道运输的主要优点是（运输量大）、（运输距离短）、（密闭安全）。

4、五大运输方式是指铁路、公路、航空、（水运）和（管道）运输。

5、管道输送中所遇到的流态一般为：热输含蜡原油管道为（水力光滑区）、小直径的轻质成品油管道为（混合摩擦区）、高粘原油和燃料油管道为（层流）。

6、“旁接油罐”工作的输油系统的优缺点是（便于操作，对自动化水平要求不高）、（增加投资、产生生油品的蒸发损耗和对环境的污染）、（剩余压力不能被应用）。

7、“旁接油罐”工作的输油系统的工作特点是（各泵站的排量在短时间内可能不相等）、（各泵站的进出口压力在短时间内相互没有直接影响）、（）。

8、“从泵到泵”工作的输油系统的优点是（统一的水力系统，可以利用剩余压力）、（对自动化水平要求较高）、（）。

9、“从泵到泵”工作的输油系统的工作特点是（各站的输油量必然相等）、（各站的进出站压力相互直接影响）、（）。

10、翻越点可采用（解析法）和（图解法）两种方法判别。

11、解决动水压力超压的方法有(设立减压站)、()。

12、解决静水压力超压的方法有(增加壁厚)、(自控阀（或减压站）自动截断管道)。

13、翻越点后管道存在不满流的危害有(浪费能量)、(增大水击压力)。

14、解决翻越点后管道不满流的措施有(换用小管径管路)、(终点或中途设减压站节流)。

15、线路上存在翻越点时，全线所需总压头应按（起点与翻越点）的高程差及（起点与翻越点）的距离计算。

16、选择输油泵机组的原则是()、()、()、()。

17、串联泵的优点是()、()、()、()、()。

18、长输管道工况变化的原因分为()、()。

19、当长输管道某中间站突然停运时，全线输量（减小），停运站前各站的进、出站压力均（增大），停运站后各站的进、出站压力均（减小）。