集输管网课程设计报告书
天然气集输 第三章天然气集输系统
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（3）矿场增压站 在气田开发后期（或低压气田），当气井井口压力不能满足生产 和输送所要求的压力时，设置矿场增压站，将气体增压。 （4）矿场脱水站 对于含有CO2、H2S等酸性气体的天然气，由于液相水的存在， 会造成设备、管道的腐蚀。因此，有必要脱除天然气中的水份， 或采取抑制水合物生成和控制腐蚀的其它措施。
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4、组合式管网集输系统流程
图3.5 组合式管网集输系统流程示意图 1-多井集气站，2-集气支线， 3-集气干线
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5、集输管网的设计原则
1）对于含气面积较大、井口数相对较少、单井产量较高的气 田，宜采用枝状集气流程。
2）对于含气面积较小、井口数较多、单井产量较低的气田， 宜采用放射状集气流程。
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（3）低温分离集气站流程
①多井集气 ：包括各单井高压天然气进集气站后气液分离、计 量。
②低温分离 ：包括注入水合物抑制剂、气体预冷、节流制冷、 低温分离、凝液回收。
（1）分输流程
图3.15气液分输典型井场工艺流程图
35
对于高含硫气井采用分输流程时适用于气井距集气站较 远，且气井产液量较多的气井，
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（2）混输流程
图3.16 气液混输工艺的井场工艺流程
天然气集输管网的优化设计研究
天然气集输管网的优化设计研究
摘要作为一种珍惜资源，天然气可以为城市及工业提供高品质的燃料及原料。而长输管道
天然气技术管网系统可以为用户输送所需能源。通常情况下，长输天然气集输管网系统的距
离跨度较大，其周围环境相对比较复杂，且因为建设及管理等因素的影响，导致集输管网系
统在运行过程中存在诸多的安全隐患，这些隐患对于人们的生命财产安全都会产生一定的威胁。因此，降低集输管网系统运行中的风险，是长输集输管网优化设计所要考虑的主要问题。本篇文章从集输管网系统布局优化、设计优化及运行优化三大方面分析了长输天然气集输管
网优化的具体内容，以供参考。
关键词长输管道；天然气；集输管网；优化设计
1 我国天然气管道发展现状
“新疆克拉玛依—独山子”原油管道，是中国首条油气长输管道。经过管道技术与建设工艺的
迅猛发展，境内油气长输管道总里程逐年增大，包括原油、成品油、天然气等长输管道。天
然气“十三五”规划提出，2020年中国干线管道总里程将达到10.4万公里，在2018年底，我
国天然气长输管道总里程近7.6万千米。海气登陆与北气南下等全国油气管线网络逐渐完善，油气供应格局覆盖全国且纵贯南北。
我国长输天然气管道建设，正处于摸索性前进阶段，“陕京一线”是我国首条真正意义上的长
输天然气管道。随后西气东输管道工程投产建成，我国正以平均每年新增4000公里管道里
程的速度，以天然气产量年均增长12%的步伐，向新时代天然气工业格局迈进。尤其是近十年，天然气长输管道总里程快速发展，天然气管道主干线初步形成，包括中贵线、中缅线、
西气东输、川气东送等。
油田原油集输管网设计优化研究
内 蒙古 石 油４ ｒ Ｌ－ － －
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油 田原 油 集 输 管 网设 计 优 化 研 究
齐 尔和 ， 永 权 ， 海 蓉 李 邓
（ 长庆油 田第四采油厂 ）
百度文库
摘 要 ： 管道 运 输 在 原 油 输 送 中 具 有 显 著 优 势 ， 其 是 长 距 离运 输 作 业 ， 具 有 成 本 低 、 耗 低 、 尤 它 损 操 作 方便 以及 能 够连 续运 输 等特 点 ， 至 可 以在运 输过 程 中对 原料进 行 预处 理 。原 油管 网建设 成本 大 ， 甚 而
原 油 集 输 管 网 系 统 主 要 由 采 油 井 场 、 理 站 和 处 管 线 两 部 分 组 成 ， 用 一 个 网 络 系 统 来 描 述 ， 涉 及 可 所 的 采 油 井 、 转 站 、 中 处 理 站 都 是 网 络 节 点 ， 有 中 集 所 可 能 铺 设 的 管 道 构 成 网 络 。 中 处 理 站 的 位 置 、 量 集 数 和 管 网 的 布 置 是 影 响 原 油 集 输 系 统 投 资 费 用 的 最 主 要 因素 。 此 ， 对 整个 集输 网络 系统进 行 优化分 析 因 需 原 油 集 输 管 网 优 化 ， 要 是 针 对 集 中 处 理 站 选 址 和 主 原油 集 输管 网 布局 的优 化 ， 以合 理 铺 设 管 道 、 理 分 合 配管 网流量 ， 少 管道 的 总投 资 。 减 ２ １ １ 集 中处 理 站 的 优 化 选 址 ．．
煤层气开发--集输技术
煤层气部分
1 开发背景
根据国际能源机构(IEA)估计，全球煤层气资源总量可达260万亿立方米，其中国名资源总量（×1012m³）
俄罗斯17
加拿大 5.66～76.4
中国30～35
美国11.35
澳大利亚8.5～14.16
德国 2.8
波兰 2.8
美国在研究、勘探、开发利用煤层气方面处于世界领先地位，到2002 年底，全美煤层气生产井达14200 余口，年产量达410×1O3m3，比我国常规天然气产量还高，是煤层气商业化开发最成功的国家，它的煤层气技术基本代表了国外煤层气技术的水平。
我国也是一个煤炭生产大国，是继俄罗斯、加拿大之后的第三大储量国。约是美国煤层气蕴藏量(11135万亿m3)的3倍。煤层气资源在我国境内分布广泛，地理位置又相对集中，基本可以划分为中部、西部和东部三大资源区。中部地区煤层气资源量约占全国资源量的64％；其次是西部地区，以沁水盆地和鄂尔多斯盆地资源量最大，超过10万亿m3，为集中开发提供了资源条件。
2 集输特点（特殊性）
煤层气是煤在生成过程中的一种伴生产物，是自生自储式的非常规天然气。煤层气田具有以下特点：
①井产量低,井口压力低,气田单位产能建井数多, 开发投入高、风险大，
地面建设投资控制难度增大;
②整个气田生产处于低压生产状态,合理确定系统压力困难;
③初期单井产水较多,水型以NaHCO3型为主,随着开采时间的延续,产水量
逐步减少;
④煤层气田单井产气压力低,如果要满足外输要求,集输系统投资较高;
⑤气田采用区块接替的开发方式,造成地面集输系统部分设施的废弃;
⑥煤层气中饱和水蒸气含量较高。
油田集输管网的优化设计
油田集输管网的优化设计3长庆油田公司第五采油厂，陕西榆林718616
摘要：进入新世纪以来，油田在进行基础设施建设的过程中更加注重对地面集输管网的优化设计，而随着油田节能降耗生产模式的提出，油田的基础设施建设也更加注重对工程建设成本以及地面集输管网实际运行成本的有效控制。鉴于此，本文针对油田的地面集输管网进行优化设计分析具有非常重要的现实意义。
关键词：油田；集输管网；优化设计
1导言
首先，要知道什么是油田地面集输。油田地面集输是指收集，输送并处理油井所产生的油气，还要检查成品是否合格。这项工程还需要油井井口，还需要处理油田地面上所产生的石油天然气成分，只有合格后才可以远距离地运输石油，天然气和石油并不是输送到相同的地方。天然气会运输到液化气厂。
2油田地面集输的意义及概述
2.1概述
油田地面集输管网是油田集输系统的重要组成部分，是石油开采过程中原油及天然气等从矿井到用户的主要传输通道，并使油田企业的开采油井、油库、中间功能站和各类工艺管道可以有效结合。从功能上而言，油田地面集输管网共有两部分的主要功能，即原油及天然气的收集和运输。按照油田集输管网的密闭程度，油田的地面集输管网可分为开放式集输管网和密闭式集输管网；按照集输管网是否需要加热又可分为加热式集输管网和伴热式集输管网；按照连接油井的管路数量，又可分为单管式集输管网、双管式集输管网和三管式集输管网；按照地面集输管网的形态又可分为树枝状集输管网、环状集输管网、辐射状集输管网及多井串联式集输管网等。油田企业在建设地面集输管网时，需要根据油田开采规模、油井数量以及中转站和处理系统的设置状况统筹规划设计具体的管网形式，
石油地面集输管网系统的优化设计
浅谈石油地面集输管网系统的优化设计
【摘要】随着经济的不断发展，我国石油工程事业得到了快速地发展，在油田地面工程中，集输管网系统的内容较为复杂，且在投资上也较大，如果对其进行优化设计，不仅能提高工程的经济效益，同时还能推动石油工程建设的发展。本文笔者就石油地面集输管网系统的优化设计进行探讨和分析，提出有关设计要求。
【关键词】石油地面集输管网系统优化设计
石油地面集输管网系统作为石油工程中一项重要组成部分之一，对于工程的整个建设有着举足轻重的作用，必须要引起石油工程企业的重视。本文笔者就石油地面集输管网系统的优化设计进行探讨和分析，提出相关优化设计思路和方法。
1 石油地面集输管网系统的概述
石油地面集输管网系统主要有以下几个方面组成：油井加热、油井计量、油气混混输以及油井掺液。在实际石油地面集输管网系统的运行过程中，必须要根据管道承压能力、集输站的工作能力以及管输系统的运行情况，对石油地面集输管道系统进行优化设计。
2 石油地面集输管网系统的优化设计
2.1 石油地面集输管网系统的优化模型
在石油地面集输管网设计中，笔者为了方便于计算，对石油地面集输管网系统进行了以下假设：第一，地面集输管网系统的流动较为稳定；第二，每一条管道的温度保持不变，但是在集输管网系统的中的各条管道其温度可以有所不同；第三，进行优化设计的时候，
要忽略阀门、配件以及弯管的影响；第四，整个地面集输管网系统中的流体构成不变，创建一个地面集输管网系统的水力学模型以及优化数学模型。通过该模型来计算管网的两相流系统以及单相流系统的流动特性。其中两相流模型的形式为：
天然气集输管网优化概述
天然气集输管网优化概述
摘要：由于各行各业对于天然气的需求正在不断增长，其天然气集输则作为
中国天然气行业的重要组成部分起到极为关键的作用。而根据目前情况便可看出，国内天然气的运输方式则主要依靠管道，所以对于集输管网的需求来说便极为庞大。因此，为了能够有效确保输气系统的安全性和可靠性，则必须不断对其进行
优化和改进。基于以上理论，本文便从实践出发通过有效探讨天然气集输系统的
优化措施以促进国内天然气集输业的发展。
关键词：长输管道；天然气系统；集输管网；
1.天然气集输管网概述
对于我国现有的集输方式来说，其主要为多级集输工艺。而集输管网可分为
放射集输、枝状集输、环状集输管网等不同集输方式。其中，放射式集输管网需
要按有关规定，将多口气井按有关规定划分为一批，每一批为独立一组，通过集
中气管道，统一纳入集气站，然后通过分支、主干进入终端；由于分支式集输网
络主要运行过程是以一条主干干线穿越整个气田然后将其输送至集气站为主；因
此环形集输网络运行便需要指在合适的地点，通过管道将各管道连接到一个集气站。而对于目前天然气集输网络优化来说，其拓扑结构则是目前急需解决的相关
重点。因此在实际的管网设计中，应该按照最优原则，对管网进行合理的布置，
并确定最佳的网络拓扑结构。
2.天然气集输管网的优化思路
2.1拓扑结构的优化
在天然气集输管网工程当中，各类拓扑结构应有机结合，将管网应根据具体
情况进行优化整合处理。另外还需对星形管网、树形管网以及其他形式管网综合
利用。同时，应当根据实际情况优化天然气集输结构，降低集输管网成本，达到
油田集输管网及设备数字化管理系统设计与应用
油田集输管网及设备数字化管理系统设计与应用
发布时间：2022-11-09T10:32:38.652Z 来源：《工程建设标准化》2022年13期作者：雷永刚李亚斌杨韬
[导读] 油田集输管网是油田建设的一个重要组成部分，集输管网的安全高效运行与管理具有十分重要的意义。
雷永刚李亚斌杨韬
中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第七采油厂，甘肃庆阳 745709
摘要：油田集输管网是油田建设的一个重要组成部分，集输管网的安全高效运行与管理具有十分重要的意义。长期以来，油田对于集输管网的运行管理大都采用人工管理的方式，大量的资料、数据需要人工记录、查询，这使得数据得不到充分利用，也无法进行合理规范的保存。随着油田信息化建设的不断深入，对集输管网进行数字化管理，已经成为建设数字油田的一个重要组成部分。
关键词：油田集输管网；管理系统；设计与应用
油田地面集输是把分散的各个油井采出的原油通过管网输送到各个计量站集中计量、再输送到集中处理站进行油气分离、脱水、除砂处理，得到国家标准合格产品——原油的过程，这一过程就是地面集输工艺流程，它是由管网与设备组成。由于生产运行、滚动开发及改扩建，呈现在油田采油厂油区地面及埋藏于地下的各类新建、改建、报废的管线犹如被打破的“蜘蛛网”般错综复杂，使得地面集输系统的管理滞后于原油产量不断增加的被动局面，在一定程度上制约了它的发展。再则，地面工艺流程是通过管线连接的各种设备（集输的移动设备、静设备、辅助性的电力设备设施等）来实现、完成的，设备的重要性是显而易见、十分重要的。
天然气集输设计规范
• 压缩机入口分离器应配置高限报警及高
天然气增压
• 往复压缩机的选用 • 离心压缩机的选用 • 螺杆式压缩机的选用 • 压缩机的驱动和配置 • 压缩机管道安装设计要求
压缩机管道安装设计要求
• 压缩机进口压力应设压力高、低限报警 及低压越限停机装置。
天然气集输设计规范
报告人：王跃东
基本要求
• 气田站场布局原则 • 集气管网的压力 • 集气管网布置形式
气田站场布局原则
• 在气田开发井网布置基础上，结合 地形统一规划布置各类站场，其位 置符合集气工程总流程和产品流向， 能够方便生产管理。
• 要根据气田的面积和含硫天然气产 量确定净化厂的规模位置。
• 压缩机各级出口管道应安装全启封闭式 安全阀。安全阀的定压值应为额定压力 的1.05~1.1倍。
• 压缩机进出口之间应设循环回路，压缩 机站应设站内循环回路。
• 离心压缩机应配套设置防喘振控制系统。 • 应采取防振、放脉动及温差补偿措施。
离心压缩机的选用
• 气源比较稳定，且气量较大时，宜 选用适合油气田应用的离心式压缩 机。
离心式压缩机
天然气增压
• 往复压缩机的选用 • 离心压缩机的选用 • 螺杆式压缩机的选用 • 压缩机的驱动和配置 • 压缩机管道安装设计要求
油气田地面集输管网的优化设计
油气田地面集输管网的优化设计
摘要：对于油田技术管网而言，在设计的过程当中，必须要本着投资最低的标
准来进行，但是，为了可以避免技术管网设计所造成的局部最优的后果，技术管
网的优化设计过程中，就必须要从全局优化的前提之下出发。因此，必须要对油
田的地面集输管网运行的现状进行全面的分析及了解，与此同时，要对油田地面
集输管网的优化设计相关理论进行详细深入的分析研究，只有这样才能够进一步
的使油田地面集输管网的全面优化设计得到有效的提升。
关键词：油田；集输管网；优化设计；分析
前言
目前，自从进入了新世纪以来，油田在进行基础设施建设的过程当中，其更
加注重对地面集输管网的优化设计，然而，伴随着油田节能降耗生产模式的提出，油田的基础设施建设也更加注重对工程建设成本以及地面集输管网实际运行成本
的有效控制。鉴于此，本文笔者针对油田的地面集输管网进行优化设计分析具有
非常重要的现实意义。
1油田集输管网运行的现状概述
油田在生产作业的过程当中，油井、地面管线以及油田集输站相互间的结合，这样就共同的构建成了油田的地面集输管网，油田的地面集输系统是整个油田地
面工程建设的重中之重，油田在地面集输系统方面的投资占到油田地面工程建设
总投资的65%以上[1]。进一步针对油田的地面集输管网进行优化设计能够充分降
低油田地面集输系统的整体投资成本。
我国油田的发展有一定的特殊性，因此油田的地面集输系统在建设过程中难
免会出现一些不合理的地方，从而导致在油田的实际生产作业过程中，地面集输
系统出现了不能满足油田实际生产作业的现象。而当前形势下，针对油田集输管
基于不确定性分析的油气集输管网优化设计
基于不确定性分析的油气集输管网优化设计
发布时间：2021-07-20T03:14:37.521Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：李晨[导读] 现代社会的主要能源来源就是石油资源，不但会对人们的日常生活产生影响，还与国家的稳定与安全息息相关。
青海油田采油三厂花土沟联合站青海茫崖 816400
摘要：在进行油田地面建设的过程当中，集输管网的投资占了较大的比例。在实际工程建设的过程当中，集输管网当中绝大部分的物理量都有着不确定的特性，并且会对集输管网的设计计算与运行状况分析结果有着直接的影响，所以，要想提高经济效益，就要对集输管网的建设参数设计进行不断的优化和完善。
关键词：不确定性油气集输管网优化策略
现代社会的主要能源来源就是石油资源，不但会对人们的日常生活产生影响，还与国家的稳定与安全息息相关。石油资源要想得到快速的配送和运输。那么就与集输管网有着密切的联系。集输管网的投资较大，其中一个中转站就要投资上千万。据相关资料显示，在整个油田地面工程当中，油气集输管网建设占了总工程投资的70%-80%，并且，工作量占整个油田工程的50%左右。所以，对油气集输管网进行优化和完善是十分有必要的。
1、油气集输工程管网布局优化设计的问题
一方面，目前的油气运输工程消耗能量较高，不能达到油田高效、低耗能的运行标准。与此同时，设备也被严重的腐蚀，并出现老化现象；原油的加工设施也较为陈旧和滞后，大大提高了开采的难度。另一方面，在进行油气集输工程的运输当中，资源浪费较严重，并且计算失误率较高。
2、油气储运工程中的不确定因素
油气集输管网的优化设计方法
（ ） 生满 足 条件 的 ｎ个实 验邻 域解 删 ． ３产 、咒 ｘ 、ｘ ， ｘ； ｘ．选择 ｎ个 实验 邻域 解中最优 的一组 ， 计算管道 的造 价 ） 找到其 中 的最 小值令 其 ，
（） ４如果／ ，ｆｘ ） 并且ｊ 对应的 “ Ｃ ） ｆｘ ， ＞ 移动”不在 Ｔｂ 表中， ａｕ 或
科 学论 坛
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油气集输管 网的优化设 计方法
王 伟
２ ７ ３） ５ ２ ７ （ 利油 田海洋 采 油厂集 输大 队 山东 东营 胜 ［ 摘 要 ］ 管道运 输 是石 油 、天 然气 最主 要 的运输 方 式， 中不 仅包 括像 西气 东输 工程 这样 的 长距 离 的油气 运输 ， 其 也包 括 原油 计量 、处 理和输 送 等较 短距 离的运 输。油 气集输 管 网是一个 复 杂 的工程， 一次性 投 资非常 大， 必须进 行优 化设 计来减 少 不必要 的支 出。本文 介绍 了管 网优化 设计 这个 过程 中所用 到 的一些 设计 方法， 建立 了相应 的模 型， 并给 出 了求 解方 法 。 ［ 关键 词］ 油气 集 输 管 网 设计 中图分类 号 ：Ｕ ９ ．＋ Ｔ９ ６７ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ：０９ ９４ （０ ０ １— ｌ９０ １０ １Ｘ ２ １） １０ １ ｌ
虽在 Ｔ ｂ ａ ｕ表 中， 己达 到其 释放 水平 ， 但 则用 ｘ ． ｘ 更新 Ｘ ， Ｘｈ，并将 它 所对应 “ 移动 ”的 反 向 “ 动 ” 存 入 Ｔ ｂ 移 ， ａ ｕ表， ０转 步骤 （ ） 若该 解对 应 的 “ Ｔ ２ ； 移 动 ”在 Ｔ ｂ 表 中但 未达 到其释 放水平 ， ａｕ 则考 查仅 次于该 最好试 验邻 居解 的另 个 试验 邻居解 ｘ ， 更新 希望表 和禁 忌表 ， Ｘ ｅ Ｘ ｈ， ￣ Ｔ Ｏ 否 则 Ｔ Ｔ Ｉ 转 ： ＝＋， 步骤 （ ） 重 复此 过程 。 ２ ，
关于油气集输工程管网布局设计研究
关于油气集输工程管网布局设计研究
摘要：集输管网路线选择是石油厂设计初期的主要设计决策之一。化学工艺
路线可以定义为原材料和将它们转化为所需产品的反应顺序。虽然以前工厂经济
被认为是选择化学工艺路线的最重要因素，但安全、环境和职业健康问题也成为
重要的考虑因素。从管网的设计以及安装分析，探讨石油行业中的潜在危害以及
举例说明提高管网运输的方法。
关键词：油气集输管网；设计；探讨
1油气集输管网的设计
油田集输是指对油气水进行分离，在油气集输管网的布局当中，对油田生
产的石油和天然气进行收集、计量、初加工和输送，将各个环节连接起来，形成
稳定的工艺流程，最终得到合格的石油产品，促使油田生产企业获得更好的发展。由于油气集输管网输送介质包含油气，有腐蚀性，这就需要油气集输管网具有抗
腐蚀性能，以防止出现管网泄露的事故，确保油气输送的安全稳定。而在油田的
实际生产过程当中，很多油气集输管网都埋藏在地下，这就需要对其进行优化布局，针对不同的地层情况进行全面的分析与设计，特别注意一些复杂的地层情况，在越过大建筑的时候要确保管网的连续和通畅。所以在对油气集输管网进行布局时，要选择合适的管材，确保其能够与油气集输生产相适应。与此同时，还需要
重视油田生产过程当中的能源消耗问题，尽可能的降低管网摩擦阻力，提高输送
效率。石油行业在物料的运输方面，管网作为重要的载体，要用各种类型的管网，并且对于管网的运行标准有着严格的把关。为了保证管网使用中产生中的各种危
险因素不会发生，保证管网的稳定运行，要在设计中要进行多方面的考虑。首先
要考虑管网的受压极限和可承受的温度范围来选择合适管网材料。其次要严格地
矿场集输管网资料
掌握矿场集输管网的计算； 掌握管径的计算。
1
第六章 矿场集输管网
矿场集输管网属于输气管道的一种。输 气管道又有简单的输气管道和复杂输气管道以 及输气干线之分。所谓简单输气管道，是指沿 整个长度上，管道的直径及流量都不变化，且 其长度不大，例如气井与集气管道相连接的支 管就属于简单管道；而所谓复杂输气管道，实 际上是简单输气管道的组合。例如沿线有气体 输入的集气管道和沿线有气体输出的配气管道， 管道中的流量是变化的，管道直径可以是同径 的或变径的，矿场的集气管道和城市配气管道 2 就属于复杂输气管道。
7
天然气至净化厂 或至外输干线首站
枝状式集输管网布置示意图 Sw—井场装置；Sgs—单井站（集气站）； Lgb—集气支线；Lgt—集气干线
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6.1.2 放射式集输管网 Radial transportation pipelines
（1）适用范围
放射式集气管网适宜在气田面积较小、 气井相对集中，单井产量低、气体处理可以 在产气区的中心部位处设置时采用，也可作 为多井集气流程中的一个基本组成单元。
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6.1.3 放射枝状组合式集输管网 Radiotherapy combined dendritic transportation pipelines
天然气集输系统之集输管网
天然气集输系统之集输管网
一、集输管网的构成
集输管网是由不同管径、不同壁厚的金属或非金属管道构成的大面积网状管道结构。它覆盖气田区域内所有的气井，为气井产出的天然气提供通向各类站场并最终通向天然气处理厂的通道，是天然气集输系统中不可缺少的主要生产设施。按具体用途和输送条件的不同，集输系统管道可分为如下4类：
(一)采气管道
1．作用
采气管道是指气井与集气站之问的连接管道，其作用是将单井或相互临近的一组气井产出的天然气汇集到集气站。
2．工作特点
采气管道所输送的是井口产出后未经气液分离的天然气，其中不同程度地含有液相水、重烃凝液、固体颗粒等杂质，还含有H2S、CO2、等腐蚀性物质。为了缩小管道和设备的尺寸，节省钢材和利用压力能，整个采气过程又常常是在比较高的工作压力下进行。
被输送介质的清洁程度差，工作压力高、腐蚀性强，管径相对较小和输送距离较短是采气管道工作的一般特点。
(二)集气支线
1．作用
集气支线是指集气站(或单井站)到集气干线管道入口的管道，其作用是将在集气站(或单井站)经过预处理的天然气输送到集气干线中去。
2．工作特点
所输送介质是已在集气站(或单井站)经过气液分离符合天然气处理厂要求的天然气，气质条件比采气管道好，通常工作压力也比采气管道低。但除非已在集气站或脱水站脱水，该天然气在一定的压力和温度下仍处于被水饱和的湿状态。管径一般比采气管道大，输送距离则取决于集气站(或单井站)与集气干线的距离。
(三)集气干线
1．作用
集气干线的作用是接纳各集气支线输来的天然气，将它们最终汇集到天然气处理厂／净化厂。
单管环状掺水集输管网运行参数优化设计
⹂ㅫᅮߎㅵ⛁䘧㛑ᘏᤳӴ㗫⛁Tˈ㋏E K温䲚᭄¨©§后T降 ⊍K0 ，⦃值ৢKg即ˈS即G⚍Di可 ेs可 w䅵¸¹·ৃ求推ㅫ∖«¬ª出T݀算ߎSi ᓣ集 出 䲚§¨©ЎT油⊍热0 ˖⦃环能KgS末 G损D⚍isw点耗⏽·¸¹»¼º温ᑺ，expˈ度集§¨©⏽K，油SGDc䰡L温环 ·¸¹ ؐ降末ህ值 䱣点П就计⹂随算ᅮ之公ˈ确式⬅⏽定 为䰡， ：ؐ由ेৃ
技术研究
2018年第9期
单管环状掺水集输管网运行参数优化设计
刘小娟
中国石油大庆油田第八采油厂规划设计研究所 黑龙江 大庆 163000 摘要：本文主要讲述大庆油田A采油厂开展了单管环状掺水集输管网参数的优化设计，力求控制能耗，降低生产成 本，实现高效低耗的油田地面集输系统。 关键词：高含水 原油集输 系统效率 优化设计
单管环状掺水工艺是一种应用广泛、事故率低、投资
成本低、便于修建与管理的原油集输工艺。近年来该工艺
已经成为大庆油田A采油厂主要的集输工艺，集油管网运
行参数优化设计是针对生产运行中掺水量、热水出站温度
等工艺参数所进行的优化处理，目的是最大限度降低生产
运行时的能耗。该优化问题能耗的主要变量集中表现为输
送管的尺寸、输油过程中热能的损耗以及掺水过程中引发
Optimal design of operating parameters of single pipe ring water incorporation distribution network Xiao-juan liu
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东北石油大学课程设计
课程
题目
院系
专业班级
学生
学生学号
指导教师
2013年3月15日
目录
一、课程设计的基本任务 (2)
（一）设计的目的意义 (2)
（二）设计任务 (2)
二、油气集输管网的设计方法 (4)
（一）油气集输管网的常见流程 (4)
（二）单管流程油气集输管网的设计步骤 (6)
三、油气混输管线的工艺计算公式 (7)
（一）热力计算公式 (7)
（二）水力计算公式 (8)
（三）混输管线中有关油气物性参数的计算 (10)
四、PIPEPHASE软件 (13)
（一）PIPEPHASE软件介绍 (13)
（二）PIPEPHASE软件计算过程 (15)
五、设计结果及分析 (23)
（一）选择的基本参数 (23)
（二）设计所得参数 (24)
（三）结果分析 (36)
结束语 (37)
一、课程设计的基本任务
（一）设计的目的意义
油气集输系统是将油田油井生产的油气产物加以收集、处理直至输送到用户的全过程的主体体现。油气集输流程是油气集输处理系统的中心环节，是油、气在油田部流向的总说明。油气集输流程可分为集油、脱水、稳定和储运四个工艺段，其中集油部分是将分井计量后的油气水混合物汇集送到油气水分离站场，该部分是油田地面生产的投资大户与耗能大户，选择合理的集油工艺流程可为整个油气集输处理系统的节能、低耗和高效益打下坚实的基础。
油气集输集油管网一般包括井口至计量站及计量站至转油站的管线。其工艺设计应解决下列问题：确定输油能力、输送工艺、敷设方式、管线埋深、初步设计与施工图设计。其中确定输油能力是最重要的环节，是指根据要求的输油量及其他已知条件，确定管径。管线的管径直接影响管线的建造费用和经营成本。一般加大管径可使介质输送压力降低而减少动力消耗，对于热输管线来说可增大散热，但从总效应来看，虽使运营费用降低了，但管材消耗增多，建造费用高。因此，合理选择管径，使管线具有经济、合理的输油能力，具有重要的现实意义。
本次课程设计的目的是，通过油气集输集油管网的工艺设计，了解油气集输管线的作用及分类，管线设计的一般问题；掌握油气集输管线工艺设计的方法、热力计算及水力计算；熟悉油气集输管网工艺设计的过程；熟悉油井产量、油品物性、运行参数、管线保温方式等已知条件的确定；利用PIPEPHASE软件，计算出管网设计得出的各段集输管线的管径，并对温降与压降的主要影响因素进行分析。
（二）设计任务
1．基础数据
（1）物性参数
ρ
油=865.4 kg/m3；ρ
气
=0.86 kg/m3；
ρ
水
=1000 kg/m3。
（2）单井参数（见附表）
比容：0.45～0.5 kcal/ kg⋅℃；
油品黏度：7.9cp(50℃)，9.9 cp(20℃)。
（3）单井管线
长度：200～500米（自己在井位图中测量并按照比例尺计算出实际长度）；
传热系数：1.38W/ m2⋅℃。
（4）管径系列(mm)
φ48×3.5，φ60×3.5，φ76×4.5，φ89×4.5，φ114×4.5，φ159×6，φ219×6，φ273×7。
（5）环境温度
t
=-8℃
2. 设计任务
油田某区块有40口油井，一个转油站。各油井基础数据见附表，集输管网如图所示。现拟在该区块设计4~5个计量间，请据已知条件完成管网设计。097班设计单管环状掺水流程。
二、油气集输管网的设计方法
（一）油气集输管网的常见流程
油气集输流程是油田地面工程的中心环节。采用什么样的流程，主要取决于各油田地质条件、油井产量、原油的物理性质、自然条件以及国民经济和科学技术的发展水平等。国外油气集输流程的发展趋势基本是小站计量，大站集中处理，密闭输送，充分利用天然资源。总的有两种流程：高凝、高粘原油的加热输送流程，单管或双管不加热密闭混输流程。
1．单管热输流程
在井场设加热炉提高油井流温度后，沿出油管线流入计量站。被计量油井井流先经加热后进入计量分离器，在分离器分成气、液两相并在计量后重新汇合。不计量的油井井流在计量站管汇处混合后，经加热并和计量油井井流混合送往下游。
（1）流程优点：
1）井口设水套炉，除用来加热井口原油外，还可用于热油循环清蜡；
2）节省管道投资；
3）计量站设备规模小;对不同类型油品的适用围广。
（2）流程缺点：
1）停井或作业期间管道易堵塞；
2）加热炉分散，管理难度大；
3）能耗高；
4）对于无气或少气的油井，需敷设供气管道。
2．单管冷输流程
在出油、集油、输油管线中输送油气水混合物、含水原油和出矿原油，以及在集气、输气管线中输送未经处理和出矿天然气时，采用不需加热的连续输送工艺，一般适用于稀油油田开采初期及中期，辽河油田稀油区块应用较多。
（1）流程优点：
1）流程简单，节省投资，施工速度快，投产见效早；
2）计量站流程简单，设备小。
（2）流程缺点：
1）对油品要求条件高；
2）井口回压高。
3．双管掺活性水流程
油气水三相分离器分出的油井采出水在供热站加热、增压后通过单独的管线送至计量站，经计量站阀组分配、输送到各井井口。热水由井口掺入油井出油管线。热水提高井流温度、降低液相粘度的同时也增加了出油管线的出量。从井口到计量站有两条管线，一条是出油管线，一条是热水管线，属双管流程。
（1）流程优点：
1）对集输困难的油井适应性强；
2）投产容易，停产简单，管理方便，生产安全；
3）不设加热炉，能耗低；
4）井口流程简单，易实现油井集中控制和自动化；
5）井口回压低。
（1）流程缺点：
1）各井掺水量不易控制；
2）计量工艺复杂。
4．双管掺稀油流程
油气水三相分离器分出的油井采出热油在供热站加热、增压后通过单独的管线送至计量站，经计量站阀组分配、输送到各井井口。热油由井口掺入油井出油管线。热水提高井流温度、降低液相粘度的同时也增加了出油管线的出量。从井口到计量站有两条管线，一条是出油管线，一条是热油管线，属双管流程。
（1）流程优点：
1）对集输困难的油井适应性强；
2）投产容易，停产简单，管理方便，生产安全；
3）不设加热炉，能耗低；
4）井口流程简单，易实现油井集中控制和自动化；
5）井口回压低。
（2）流程缺点：