原油开采与输送1
- 格式:doc
- 大小:389.00 KB
- 文档页数:21
一种油田清蜡橡胶球自动收球装置的应用摘要:在原油开采输送过程中,原油均含有不同程度地的石蜡,在管道输送过程中,会不同程度地析出石蜡,石蜡粘结在原油输送管壁上,严重影响原油流速及正常输油。
目前各大油田大多采用井口人工投注或自动投注橡胶球方式进行输油管线内壁清蜡,收球主要集中在场站内各单井管线汇总的总管线进行清蜡橡胶球的回收,主要以场站人工切换流程的方式实现对清蜡橡胶球的回收,清蜡橡胶球回收操作繁琐、人员工强度大、安全隐患大等缺点。
引言:随着输油管线清蜡橡胶球自动投球装置的大面积推广应用,一种适用于场站总管的自动清蜡橡胶球回收装置相应而生。
油田清蜡橡胶球自动收球装置(以下简称收球装置)具有来球检测、自动调流、自动收球、油污回收、常压储球和智能控制等功能,可有效降低清管收球作业成本、工作强度和油污排放,提高清蜡橡胶球收球作业的安全性、可靠性、环保性,同时达到收球数据大数据分析及联网化管理的目的。
关键词:清蜡橡胶球回收;自动收球装置;油田输油管线清蜡;管线收球1.研发背景在我国原油输送主要以管道输送为主,管道输送较其它方式,具有输送量大、安全可靠、能耗及能损低等特点,所以在石油化工行业得到广泛推广应用。
而我国大部分油田的原油含蜡量普遍较高,因此,在原油开采及输送过程中,原油随油管由地底输送到地面的过程中,温度、压力都进行了降低,原油中的蜡结晶会不断析出,附着在输送管道内壁上,随着原油输送距离的不断延长,原油析出蜡不断沉积,管道内壁蜡不断增厚(管径变小),严重阻碍原油的流动。
油管、原油和蜡就如同我们身体里的血管、血液和血脂,血液中血脂含量高就会附着在血管壁上, 阻碍血液循环,损害我们的身体健康。
同样,原油中不断析出的蜡,使原油的集输变得困难,集输时间变长,开采难度增大,直接影响产量,甚至严重时会造成停产,增加原油开采的成本。
故原油管道清蜡是维持正常开采和集输的必要措施。
管线清蜡橡胶球自动投球装置在油田上的大量应用,主要用于单井输油管线内自动投放清蜡橡胶球,橡胶球进入输油管线内部,通过原油流动所产生的力将橡胶球进行推动,对管道内壁的结蜡进行清理。
开采一块油气田,是一定要先开采天然气,然后才能开采石油吗?【寒木钓萌的回答(32票)】:不是,采油的同时往往伴随者天然气,因为因地质条件的不同天然气往往溶解在原油里。
在采出原油的同时,压力、温度会下降,天然气会析出,这时就需要通过多级分离器,利用物理或化学的方法将它们分离开来。
在一些地质条件较好的油藏,原油上方存在气顶,这有利于原油的开采,以为在地下天然气被压缩,有较大的能量,可以利用气体把原油压上来(如自喷井),这样容易获得较高的产量和稳定生产,更经济一些。
【tianbill的回答(28票)】:恰恰相反,往往为了利用天然气的弹性能量,反而不会在气层射孔开采(避射)。
Neon Yasushi说的其实很对,但是可能没时间详细回答题主的问题。
那小的我就说一下吧,其实这是一个很基础的问题,学习石油工程的同学应该都可较好的解释。
首先开发和开采是两个不同的概念(分为油气田开发和油气田开采方向),一般认为开发指的是从油气从地层渗流到井筒(油井)的过程,而开采指的是从井筒底部(井底)流到井口分离器的过程,分离器之前属于石油工程专业的范畴(我),再之后就是储运工程同学的专长了(我媳妇)。
开发方式是指把原油从地层深处驱动到井底(近似水平流动)的能量来源,因此,也叫做驱动方式。
若驱动原油的能量来自于天然的弹性能量,则叫做弹性驱动或天然能量开发;若来自于注入水,则叫做水压驱动或注水开发;若来自于外注的化学物质,则叫做化学驱油,等等。
开采方式或采油方式,是指把原油从井底举升到井口(近似垂向流动)的能量来源,因此,也叫举升方式。
若举升原油的能量来自于原油自身的压力,则叫做自喷采油;若来自于抽油机,则叫做机械抽油(机抽);若来自于外注的气体,则叫做气举采油,等等。
我想题主应该指的是开发方式。
来自李传亮老师采油方式,还是开发方式?油气田(field)有两种定义,地质学上的定义和管理学上的定义。
地质学上将同一构造背景下的油藏组合称作一个油气田,如大庆的萨尔图、朝阳沟、宋芳屯等油田。
浅谈对石油工程的认识摘要:石油工程作为现今一个非常重要的行业,它具有自己行业的一套专业的学习系统和工作系统。
从它的定义出发,到它的任务,接着是它的目标,最后为石油工程的意义。
这四点都是我们作为这个专业的学生应该深入了解的。
关键字:石油工程定义任务目标意义作为能源学院石油工程专业的一名大二学生,我之所以选修这么课程,是因为我想走在大家的前面,先对自己的专业有一个深入的了解。
因为我们目前对自己的专业了解还太少,学习的专业知识也很少。
然后学过这们课程之后,我已经对石油工程这个行业,对自己以后的工作有了初步的了解。
下面我将浅谈自己对石油工程专业的认识。
1. 石油工程的定义石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法,经济有效地将深埋于地下的油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。
包括油藏、钻井、采油和石油地面工程等。
石油工程是集多种工艺技术和工程措施于一体,多种工艺技术相互配合、相互渗透、相互促进和发展的综合工程。
石油工程中的油藏是研究油气田地质资料,掌握地下油气的分布状况,掌握储层及其流体的性质与特点,制定合理的开发方案。
钻井是确定钻井方法和钻进工艺技术,建立起一条开采油气的通道,保护油气层。
采油是油田开采过程中根据开发目标通过产油井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。
最后的石油地面工程则包括油气的分离、储存、运输等。
2. 石油工程的任务在石油这个行业中,资源勘察和石油工程两个专业是紧密相连的。
资源考察的任务就是负责找到地下石油的储藏地点及其油气的含量。
而石油工程就是负责开采石油。
开采石油拾起来简单,其实这也是一个相当麻烦的工程。
石油工程的任务可以分为以下几个步骤:(1) 勘探发现具有工业油气流的含油气构造(2) 制定合理的开发方案(3) 进行合理的钻井设计和科学的钻井施工(4) 制定采油工程方案,确定采油工艺技术(5) 开发的动态监测与开发调整(6) 采取有效措施,提高原油采收率石油工程任务中的这几个步骤,无一不是非常重要的环节,不管是哪一个步骤出现错误,都将对这个工程产生严重的影响,并且造成巨大的损失。
中国各大油田信息汇总(一)一、辽河油田1、企业简介辽河油田公司是中国石油天然气集团公司下属的骨干企业,全国最大的稠油、高凝油生产基地。
总部坐落在辽宁省盘锦市,地跨辽宁省、内蒙古自治区的12个市(地)、34个县(旗)。
目前年原油生产能力1000万吨,天然气生产能力7亿立方米,形成了油气业务突出,工程技术、工程建设、燃气利用、炼油化工、生产辅助和多种经营等各项业务协调发展的格局。
1955年,辽河盆地开始进行地质普查,1964年钻成第一口探井,1966年钻探的辽6井获工业油气流,1967年3月大庆派来一支队伍进行勘探开发,称“大庆六七三厂”。
1970年经国务院批准开始大规模勘探开发。
企业开始名称为“三二二油田”,1973年改称为辽河石油勘探局或辽河油田。
经过30多年的艰苦创业,已建成锦州、欢喜岭、曙光、兴隆台、高升、茨榆坨、沈阳等10个骨干生产基地,投入开发34个油(气)田。
1986年原油产量突破1000万吨,成为我国第三大油田。
1995年原油产量达到1552万吨,创历史最高水平。
截至目前,累计生产原油4亿多吨、天然气800多亿立方米,为国家经济建设、能源安全和地方繁荣发展作出了重要贡献,彰显了国有骨干企业的责任担当和时代价值。
先后荣获“全国五一劳动奖状”、“中国企业管理杰出贡献奖”、“全国精神文明建设先进单位”、“中央企业先进集体”、“全国安康杯竞赛优胜单位”等多项荣誉称号。
2、组织结构3、主营业务辽河油田坚持以科学发展观为指导,紧紧围绕建设“双千”企业目标和“33343”发展思路,把握稳中求进总基调,着力推动整体协调发展,形成油气核心业务突出,工程技术、工程建设、燃气利用、多种经营、矿区服务等各项业务协调发展的格局。
勘探开发:按照“深化坳陷陆上、加快滩海、突破外围、拓展新区”勘探部署原则,大力开展潜山和岩性油气藏勘探,积极推广应用适用勘探新技术,先后发现大民屯凹陷潜山、兴隆台潜山等多个规模储量。
深化老区滚动勘探开发,加强油藏评价,使原油产量千万吨稳产24年。
天然气管道输送石油与天然气工程学院油气储运研究所二○一四年四月Natural Gas Pipeline Transportation 主讲:彭星煜(博士、所长助理)《天然气管道输送》参考书:1《石油与天然气管路输送》(上、下)陈祖泽2《输气管道设计与管理》主要标准:1 GB 50253-2003 《输油管道工程设计规范》2 GB 50251-2003 《输气管道工程设计规范》3 SY/T0055-2003 《长距离输油输气管道测量规范课程要求:1 课堂纪律2 平时作业和答疑(初步计划:作业5次+答疑6次)3 课程成绩的评定(笔试70%+平时30%:考勤0.4+作业0.3+试教材:《天然气管道输送》李长俊主编石油工业出版社参考书:1《石油与天然气管路输送》(上、下)陈祖泽主编2《输气管道设计与管理》姚光镇主编主要标准:1 GB 50253-2003 《输油管道工程设计规范》2 GB 50251-2003 《输气管道工程设计规范》3 SY/T0055-2003 《长距离输油输气管道测量规范》课程要求:1 课堂纪律2 平时作业和答疑(初步计划:作业5次+答疑6次)3 课程成绩的评定(笔试70%+平时30%:考勤0.4+作业0.3+试绪论绪论一、天然气生产的几大环节五大环节:采(集)、净、输、储、配三大管网:油气田集气管网、输气干线管网、城市配气管网天然气管道输送的特点:(1)三大管网系统组成一个统一的、连续的、密闭的输气系统;(2)可以利用地层压力;(3)输气管道末段具有较大的储气能力一、天然气生产的几大环节五大环节:采(集)、净、输、储、配三大管网:油气田集气管网、输气干线管网、城市配气管网天然气管道输送的特点:(1)三大管网系统组成一个统一的、连续的、密闭的输气系统;(2)可以利用地层压力;(3)输气管道末段具有较大的储气能力。
绪论二、国内外天然气管输概况二、国内外天然气管输概况中石油西部管道兰州输气公司穿、跨越工程施工绪论中缅油气管道示意图原油管道在缅甸境内段长771公里,管径Φ813mm,设计压力8~14.5MPa,设计输量1200×104t/a,在缅甸分输200×104t/a,1000×104t/a原油输入国内。
1 原油开采与输送问题 摘要 本题是关于原油开采与输送费用的最优化问题。通过对题目的理解和分析可知:题目要求设计出合理的打井与铺设管道的计划,使得总费用最少,而打井与铺设管道的费用同时受炼油厂可提供的资金与需油量的影响。 关于本题,整个计划的总开支包括两部分:一部分为打井费用,另一部分为铺设管道的费用。要使整个计划的总开支尽量节省,即在满足题目所需条件的基础上使这两部分开支之和达到最小,目标函数为:total=铺设管道费用总和+打井费用总和,鉴于此,我们建立关于总开支最少的最优化模型。 由题可知,打井费用与铺设管道的费用必须满足几个约束条件:1、从炼油厂的需油量方面考虑,自备油井产油量、新打的油井供油量及铺设的管道的输油量的总和必须不小于每年炼油厂的需油量2、从炼油厂可提供的资金方面考虑,每年打井的费用与铺设管道的费用之和不能超过炼油厂每年可以提供的最多费用。 假设以后几年中已有的四口自备油井产油量按照近几年统计的数据预测的趋势变化,通过题中给出的四口自备油井近几年的产油量,我们用Matlab数据拟合可预测出各自备油井从2012到2016每年的产油量。用0、1变量整数规划思想表示每年每口油井的打与否(0:不打井,1:打井)。假设管道完全铺设完成后才可投入使用,通过管道输送只考虑购买的原油,由油井所产生的油不需通过管道输送,则从2015年以后开始通过管道购油,从新井与旧井产油情况可知:新井与旧井的产油量总和在2016年时小于2015年,而2016年的需油量却大于2015年,所以理论上2016年通过管道运输的油(Q2)大于2015年的(Q1),所以铺设管道费用公式中Q可以取Q2,而三年铺设管道的长度之和至少为20km,分别列出以后几年自备油井产油量、新打油井供油量与铺设管道输油量和需油量之间所满足的关系式。将打井期间打井费用与铺设管道费用应满足的资金条件列出;同时列出各口新井应满足的数量关系。将所有满足条件的式子列出后可知这是一个线性规划问题,通过Lingo软件编程计算出Q1=100万,Q2=100万,第一年打编号为1,2,3,5 的井,第二年打编号为7的井,第三年打编号为6的井,三年铺设管道长度分别为5.209050km,7.090096km,7.813576km,此时所对应的总开支为172万元。
关键词:最优化 目标函数 Mat lab数据拟合 Lingo软件编程 整数规划 2
一 问题重述 1.1问题情景 炼油厂需要用原油炼油,原油来源一方面通过已有的井获取、新打的井提供,另一方面从外部购买。 现有一炼油厂有四口自备井经过多年使用后,年产油量在逐年减少(近几年油井年产油量已知),而炼油厂的年需油量在逐年上升,为了满足炼油厂的需要,计划同时采用打井和从外部购买两种方法来弥补原油的缺乏。根据专家研究和预测,该厂拟订打的8口井基本情况(包括打井费用、当年产油量以及以后每年产油量变化趋势)已给出。从外部购买的原油需通过管道输送,所以需要铺设管道。铺设管道的费用与管道输送油量最大油量及长度有关,要求管道长度至少为20km,管道供油量不小于100万吨。 1.2要解决的问题 设计一个从2012年起三年的打井与铺设管道的计划,以使整个计划的总开支最节省,同时满足下列约束条件①打井和铺设管道费用不能超过该厂可提供资金②保证2012—2016年的产油量至少为150,160,170,180,190(万吨)
二 问题分析 题目中要求的是制定一个方案,使得打井和铺设管道所用的总费用最少,属于优化问题。
主要约束条件: 1). 2012至2016年间前三年每年打井和铺设管道的总费用不超过60万元; 2). 2012至2016这五年间每年分别至少获得150、160、170、180、190万吨油。
其他约束条件: a. 在2012至2014年打井期间,每口井最多只能打一次; b. 铺设管道的费用为万元的整数倍; c. 管道开始供油时,供油量不小于100万吨; d. 炼油厂与附近一个油田的输油管道距离为20公里,所以所铺设的管道的总长度应不小于20公里。
解决方法: 此模型为基于以上约束条件的整数规划的优化问题。我们可以分别列出满足各条件约束的函数关系式和目标函数,本题要求是设计在符合约束下的使目标函数最小值的方案,不难发现此题是线性归划问题,因此首先通过matlab软件完成对四口自备油井的预测,然后借助数学Lingo软件求出本题。 3
三 模型的假设 a. 假设每口油井的供油量呈稳定的趋势变化,不考虑其他因素对井产油量的影响;
b. 不考虑意外情况所造成的费用的增加; c. 输油管道的铺设需要三年的时间,在铺设期间输油管道不能输油供给,管道在完全完工之后即可开始供油;
d. 假设当年打的打井,当年即可产油、使用; e. 依据经验来看,每年打井和铺设管道应同时协调进行; f. 不考虑管道接口费用; g. 假设所需铺设管道的长度正好为油田与炼油厂的距离,不考虑地理环境对铺设管道长度的影响;
h. 炼油厂由井产生的油不需要管道输送; i. 所计算的费用里不包括从外部购买时的花费。
四 符号说明 符号 说明意义 I 拟计划打的油井的编号:1、2、3、4、5、6、7、8 Mi 编号为i的油井的打井费用 Ni 编号为i的油井的当年产油量 Aa 自备四口油井2012年产油量总和 Ab 自备四口油井2013年产油量总和 Ac 自备四口油井2014年产油量总和 Ad 自备四口油井2015年产油量总和 Ae 自备四口油井2016年产油量总和 Ai 2012年编号为i的油井在该年打(ai=0,1,当ai=1时说明该口井要在本年打,否则不在本年打) Bi 2013年编号为i的油井在该年打(bi=0,1,当bi=1是说明该口井要在本年打,否则不在本年打) Ci 2014年编号为i号油井在该年打(ci=0,1,当ci=1是说明该口井要在本年打,否则不在本年打) S1 2012年所打的油井产油量总和
S2 2013年所打的油井产油量总和 S3 2014年所打的油井产油量总和 4
co1 2012年打井所需的费用 co2 2013年打井所需的费用 co3 2014年打井所需的费用 L1 2012年铺设管道的长度 L2 2013年铺设管道的长度 L3 2014年铺设管道的长度 Q1 2015年输油管道的供油量 Q2 2016年输油管道的供油量 P1 2012年铺设管道所需的费用 P2 2013年铺设管道所需的费用 P3 2014年铺设管道所需的费用 Total 三年打井和铺设管道所需的总费用
五 模型的建立与求解 5.1模型的建立: 对于表一 各油井的近几年的产油量 我们可以利用matlab对数据拟合,然后根据函数预测2012年到2016年的油井产量
2012 2013 2014 2015 2016 一号油井 21.4472 20.2456 19.0439 17.8422 16.6406 二号油井 1.0690 0 0 0 0 三号油井 9.1306 7.0456 4.9606 2.8756 0.7906 四号邮件 11.8286 4.5071 0 0 0 总量 43.4754 31.7983 24.0045 20.7178 17.4312 由题意可得
(1). 1s 81iiina 0,1ia
(2). 2s 81iiinb 0,1ib (3). 3s 81iiinc 0,1ic 5
(4). 1co 81iiima 0,1ia (5). 2co 81iiimb 0,1ib (6). 3co 81iiimc 0,1ic (7). 1020l (8). 2020l (9). 3020l (10). 12320lll (11). 1p0.51210.66Ql (12). 2p0.51220.66Ql (13). 3p0.51230.66Ql (14). 1,23,ppp为整数 (15). 21100QQ (16). 1150Saa (17). 120.9160SSab (18). 21230.90.9170SSSac (19). 3212320.90.90.9180SSSadQ (20). 43212320.90.90.9190SSSaeQ (21). 1160cop (22). 2260cop (23). 3360cop (24). 123123totalcococoppp (目标函数) 6
(25). 01iiiabc 对式子进行分析: (1)式 2012年所打的油井产油量总和 (4)式 2012年打井所需的费用 (7)式 2012年铺设管道长度的限制条件 (10)式 三年铺设管道总长的限制条件 (11)式 2012年铺设管道所需的费用 (15)式 在这里我们假定21QQ,所以2Q影响铺设管道的费用
(18)式 2013年时,2012年打的油井产量已减少了10% (21)式 打井和铺设管道的费用不大于60万元 (24)式 目标函数,这是三年的总费用,题目要求是使的总费用最小 (25)式 三年不重复打井
5.2模型的求解: 利用lingo软件编程得出结果:
对模型解出的数据结果进行整理得到: 由于题目要求铺设管道的费用为万元的整数倍,所以它的实际铺设里程(题目要求)与理论里程有点误差。
12100QQ万吨 总费用:172 万元 打井和铺设管道规划: 管道 年份1 2 3 4 5 6 7 8 里程 (km) 管道费用(万元) 打井费用 (万元) 总费用 (万元)
2012 1 1 1 0 1 0 0 5.209050 36 23 59 2013 0 0 0 0 0 0 1 7.090096 49 5 54 2014 0 0 0 0 0 1 0 0 7.813576 54 5 59
注:0表示该油井不打,1表示该油井打