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全國勘察設計注冊石油天然氣工程師執業資格考試專業考試復習指南
第三篇  油氣集輸
1
目錄
第一章油氣集輸及油田開發開采概述………………………………………………………1
第一節油氣集輸工程在油田建設中的作用…………………………………………………1
第二節油氣集輸工作任務和內容……………………………………………………………2
一油氣集輸工作的任務………………………………………………………………………2
二油氣集輸工作的內容………………………………………………………………………2
第三節油田生產對油氣集輸工作的要求……………………………………………………4
一可靠性………………………………………………………………………………………4
二適應性………………………………………………………………………………………4
三先進性………………………………………………………………………………………4
四經濟性………………………………………………………………………………………4
第四節油氣集輸工程設計的技術依據………………………………………………………5
一新建工程應收集的技術資料………………………………………………………………5
二改、擴建工程應收集的技術資料…………………………………………………………6
第五節油田的開發和開采……………………………………………………………………7
一石油由地層向井底的流動…………………………………………………………………7
二油藏的驅動能量及驅動方式………………………………………………………………9
三石油向井底的流動………………………………………………………………………10
四油井的增產措施…………………………………………………………………………10
五油氣在井筒中的流動……………………………………………………………………10
第二章油氣集輸工程設計…………………………………………………………………18
第一節油氣集輸系統工藝流程及單元工藝………………………………………………18
一分井計量…………………………………………………………………………………18
二集油、集氣、輸油、輸氣………………………………………………………………18
三油氣水分離………………………………………………………………………………21
四原油脫水…………………………………………………………………………………21
五原油、天然氣及凝液產品的儲存………………………………………………………21
六交接計量…………………………………………………………………………………22
第二節油氣集輸系統工藝流程……………………………………………………………23
2
第三節現行典型的油氣集輸工藝流程……………………………………………………24
一薩爾圖油氣集輸流程……………………………………………………………………24
二單井進站、集中計量、油氣混輸、集中分離流程………………………………………25
三單井進站、伴熱保溫、集中計量、油氣混輸、集中分離流程…………………………26
四摻水降粘流程……………………………………………………………………………28
五摻熱油降粘流程…………………………………………………………………………29
六密閉集輸流程……………………………………………………………………………30
七集氣井場工藝流程………………………………………………………………………33
八集氣站工藝流程…………………………………………………………………………36
第四節總體布局……………………………………………………………………………40
一總體布局…………………………………………………………………………………40
二注意事項…………………………………………………………………………………40
第五節油氣集輸工程的建設規模…………………………………………………………41
第三章原油和天然氣的分離與計量………………………………………………………43
第一節原油與天然氣分離方式及操作方式選擇…………………………………………43
一分離方式…………………………………………………………………………………43
二多級分離的效果…………………………………………………………………………44
三分離級數和分離壓力的選擇……………………………………………………………45
第二節油氣分離器…………………………………………………………………………46
一油氣分離器的工作原理…………………………………………………………………46
二油氣分離器的結構………………………………………………………………………49
三油氣分離器的類型及設計要求…………………………………………………………55
第三節油氣計量……………………………………………………………………………56
一概述………………………………………………………………………………………56
二油井簡易的計量方法及簡單原理………………………………………………………56
三各計量精度的要求………………………………………………………………………60
第四章原油脫水……………………………………………………………………………62
第一節原油乳狀液…………………………………………………………………………62
一原油乳狀液的類型和鑒別方法…………………………………………………………62
二原油乳狀液的生成機理…………………………………………………………………63
3
三原油乳狀液的性質………………………………………………………………………67
第二節原油脫水的基本方法………………………………………………………………74
一化學破乳劑脫水…………………………………………………………………………74
二重力沉降脫水……………………………………………………………………………81
三電脫水……………………………………………………………………………………83
四原油電脫鹽………………………………………………………………………………92
第三節原油脫水流程舉例…………………………………………………………………94
第四節原油脫水設備………………………………………………………………………96
一加熱爐……………………………………………………………………………………96
二冷換設備…………………………………………………………………………………117
三電脫水器…………………………………………………………………………………126
四重力沉降脫水……………………………………………………………………………130
五其他設備…………………………………………………………………………………134
第五章原油裝卸與儲存……………………………………………………………………152
第一節火車裝運原油………………………………………………………………………152
一概述………………………………………………………………………………………152
二原油火車罐車及限界……………………………………………………………………152
三裝車工藝設計……………………………………………………………………………156
四小鶴管裝車………………………………………………………………………………163
第二節汽車油罐車裝卸原油………………………………………………………………171
一概述………………………………………………………………………………………171
二原油汽車油罐車…………………………………………………………………………171
三裝車工藝設計……………………………………………………………………………172
第三節原油的儲存…………………………………………………………………………185
一儲罐的分類及選用………………………………………………………………………185
二油罐利用系數的確定……………………………………………………………………191
三油品的蒸發損耗…………………………………………………………………………208
四降低油品蒸發損耗的措施………………………………………………………………213
第六章礦場油氣集輸管線…………………………………………………………………217
第一節油氣集輸管線的分類及其設計方法………………………………………………217
4
一管線的作用及分類………………………………………………………………………217
二管線設計的一般問題……………………………………………………………………218
三各設計階段的技術要求…………………………………………………………………218
四工藝設計應注意的問題…………………………………………………………………220
第二節集輸油管線工藝計算………………………………………………………………224
一基本步驟…………………………………………………………………………………224
二水利計算…………………………………………………………………………………224
三熱力計算…………………………………………………………………………………233
四熱油管線工藝計算………………………………………………………………………248
五非牛頓流體水利計算……………………………………………………………………251
第三節集輸氣管線工藝設計………………………………………………………………255
一油田集輸氣管線的特點…………………………………………………………………255
二集輸氣管線水利計算和管徑設計………………………………………………………255
三集輸氣管網計算…………………………………………………………………………263
四集輸氣管線熱力計算……………………………………………………………………265
五集輸氣管線中水合物的形成及其防止方法……………………………………………267
第四節油氣混輸管線工藝計算……………………………………………………………273
一油氣混輸管線的特點……………………………………………………………………273
二油氣混輸管線水利計算公式……………………………………………………………273
三混輸管線中有關油氣物性參數的計算…………………………………………………289
四計算舉例…………………………………………………………………………………294
五混輸熱力管線工藝計算方法……………………………………………………………296
第五節油氣集輸管網工藝設計……………………………………………………………297
一一般問題及有關參數的選擇……………………………………………………………297
二單管流程集輸管線工藝計算……………………………………………………………298
三雙管流程集輸管網工藝計算……………………………………………………………299
四三管流程集輸管網工藝計算……………………………………………………………300
五不加熱集輸………………………………………………………………………………302
第六節管線的機械強度計算及選用………………………………………………………304
一管線壁厚設計計算………………………………………………………………………304
5
二管線的應力校核…………………………………………………………………………305
三管線的穩定性……………………………………………………………………………306
四管線允許跨度核算………………………………………………………………………306
五內壓作用下彎頭的強度…………………………………………………………………308
六埋地管線彎頭的溫度應力和位移………………………………………………………310
七三通的強度………………………………………………………………………………314
八管件的選用………………………………………………………………………………317
第七章站場設計……………………………………………………………………………319
第一節站場分類……………………………………………………………………………319
一站場概述…………………………………………………………………………………319
二工藝流程…………………………………………………………………………………320
三流程設計注意事項………………………………………………………………………325
第二節站址選擇……………………………………………………………………………326
一基本要求…………………………………………………………………………………326
二選址報告…………………………………………………………………………………327
第三節站場規模……………………………………………………………………………328
一采油井場的建設規模……………………………………………………………………313
二計量站的建設規模………………………………………………………………………328
三接轉站的建設規模………………………………………………………………………328
四集中處理站的建設規模…………………………………………………………………329
五礦場原油的建設規模……………………………………………………………………331
六油田內加熱爐及其臺數的確定…………………………………………………………332
第八章工藝流程圖和儀表自控流程圖的設計方法………………………………………335
第一節流程圖的分類………………………………………………………………………335
第二節工藝流程圖…………………………………………………………………………336
一工藝流程簡圖……………………………………………………………………………336
二工藝流程圖………………………………………………………………………………336
三PFD圖的設計內容………………………………………………………………………336
四PFD圖的繪制方法………………………………………………………………………336
第三節儀表自控流程圖……………………………………………………………………338
6
一PID圖設計內容…………………………………………………………………………338
二PID圖繪制方法…………………………………………………………………………338