油气集输过程中压降模型与变化规律

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关于原油长输管道压降的分析

2017年08月关于原油长输管道压降的分析刘泽鑫（中石化管道储运有限公司，江苏徐州221000）摘要：随着社会的发展，石油炼化产品在生活中的应用越来越普遍，随之而来的就是原油长输管道的大量投用。

要想保证原油长输管道平稳、长周期以及安全的运行，就需要对原油管道沿途的各个泵站进行实时参数监控，并对运行中的长输管道进行水力计算，核算其水力摩阻和管道压降的情况，从而控制泵站输送的压力和流量，确保原油长输管道泵站出站不超压，泵站进站不欠压，原油能够平稳得进行接收和输送。

关键词：长输管道；管道压降；计算；水力摩阻；结论1压降的计算公式依据流体力学的理论知识，可以得知输油管道的总压降的基本计算公式如下：该公式中的H 是表示输油管道总的压降，hL 表示的是沿途中的摩阻值，hξ表示的是局部产生的摩阻，(Zj-ZQ)是计算高程差的值。

（1）计算水力摩阻系数要想计算出长输管道总的摩阻值，就必须先计算出长输管道在沿途中的摩阻值，也就是hL 。

对于一条长输管道来说，长输管道的计算长度L 和长输管道的计算直径D 都是能够知道的，流速V 也是可以得知的，也就是要将水力的摩阻系数λ计算出来，摩阻系数λ是可以使用达西公式进行求解出来的。

（2）管道内流态的分类依据流体力学的基本原理λ＝f(Re,e/D)，可以将管道中的流体分为以下几种流态：层流中的Re 小于2000；过渡流的Re 介于2000到3000之间；紊流光滑区也叫光滑区，它的Re 是在3000和Re1之间；紊流混合摩擦区也叫混摩区，它的Re 在Re1和Re2之间；紊流粗糙区也叫作粗糙区，它的Re 是大于Re2的。

并且这其中的Re1、Re2和ε都是可以从以下这几个公式中计算得出的。

（3）管壁粗糙度的划分管壁粗糙度的确定是分程度的，一般分为2个程度，第一个是相对粗糙度，第二个是绝对粗糙度。

相对粗糙度是依据绝对粗糙度和管内直径的比值进行计算的，也就是e/D 或者是2e/D 。

绝对粗糙度是依据管内壁面的凸起高度进行统计，并且计算平均值得出的。

油气集输管线温降计算方法

油气集输管线温降计算方法摘要：在油管散热以及沿程压降等因素的影响下，油气集输管线会出现温降等问题，科学计算温降有利于促进石油工业的发展，因此本文利用文献资料法等方法对油气集输管线温降计算方法进行了研究与探讨。

在探究过程中先分析了相关的数学模型，例如热力计算模型、传热系数计算模型等，之后分析了计算方法以及具体案例。

在分析后发现通过能量平衡微分方程等模型以及计算程序可以增强计算结果的准确性，减少计算误差，所以需要提高对这一计算方法的重视程度。

关键词：油气集输管线；温降；计算方法前言：温降是油气集输管线经常出现的问题，在进行油气开采管理时做好温降计算工作有利于增强管线运行的安全性与经济性。

但利用传统的苏霍夫温降公式进行估算会降低计算结果的准确性，所以需要探讨新的、精准的计算方法，从而增强温降计算结果的精准性，为管理工作提供依据。

1.油气集输管线温降相关数学模型1.1热力计算模型由于液相中含有不相溶的油和水这两种液体，所以石油工业中的油、气、水混合物流动属于多液多相流动。

但从实际情况来看，其流动的力学关系类似于气液两相流动相，所以将其归纳到气液两相流动的范畴中。

在这种情况下，若假设两相之间没有温度滑梯，且不计油品径向温度阶梯，就可以将气液两相混合物沿管线的能量微分方程设置为公式（1）【1】。

（1）公式（1）当中的q指的是垂直于管壁方向的热流量、H指的是混合物焓、V指的是混合物平均速度、g为重力加速度、θ指的是管轴线与水平面夹角。

但混合物焓会受到其压力和温度的影响，所以可以利用公式（2）表示。

（2）公式（2）中的为焦耳-汤普森系数、为混合物定压比热、为混合物焓自身的温度。

从公式（1）与公式（2）可以获取公式（3）。

（3）公式（3）中的P为混合物焓自身的压力，且=-2π（4）公式（4）中的负号表示散热，k为传热系数，为环境土壤温度。

从公式（3）与公式（4）可以得到公式（5）。

（5）公式（5）中的， - - 。

长输管线混流输送的压降计算

中国石油大学（华东）毕业设计（论文）题目：长输管线混流输送的压降计算学习中心：年级专业：学生姓名：****学号：*****指导教师：**** 职称：***导师单位：中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）远程与继续教育学院论文完成时间：2012 年06 月26 日摘要本文研究了气液两相流常温输送压降计算。

它主要应用了李氏算法借助C语言程序来计算大庆油田70口井的压降，并与实测生产数据进行比较、检验、评价了气液两相管流的压差计算方法。

气液两相流常温输送过程中要进行压降计算，其关键要确定流动形态，本文主要依据贝克方法对流态进行了判定。

在此基础上应用李氏算法然后利用了计算机的C语言经过编程得出相应的误差。

经过对贝克分流法中m的修正结果表明，应用李氏算法对大庆地区的常温输送压降进行计算精确度还是比较大的。

采用常温输送是利用井口余热、余压对油气进行不加热输送，不但节省了能源和资源，而且是实现全密闭输送工艺的关键环节。

这对油田生产有很大的意义。

在探讨油、气、水混合物水平管流的压降计算的同时，本文还涉及到油、气、水混合物的性质和产量、管长、油管尺寸与压强之间的定量关系。

关键词：温度；持液率；流态；压差；计算方法前言常温输送工况下的压降计算随着持液率的增大可用均相流模型进行两相流分析。

对于两相流压降模型迄今未见有较为系统的研究成果。

对于混输管路的研究还是在探索阶段，压降计算的准确率还只是停留在25%左右。

为了使油管中油、气、水混输管路处于最优的工作状态，节省投资以提高输送效率，有必要开展水平管中油、气、水混合物流动规律的研究，对压降进行计算。

混输管路广泛应用于石油、化工及其它相关的行业中，尤其在油田开采过程中和采用油气水三相混输的管道上，由于其流动特性和研究成果可以优化管道设计，降低管道造价，确保管道的安全运行，因此对实际工程具有重要意义。

油田输送管网的投资约占油田地面总投资的三分之一，输送能耗约占生产总能耗的五分之二。

油气混输管路Beggs-Bril法压降计算模型

【警】＝Ｐｇｓｉｎ＝【ｐ．＋Ｐ（１）ｎ（６）
加速压力梯度为
（ｐＪＬｄ：ｆＬ，ｐ，）］＋（］（７）
由于气、液两相在压缩性上的巨大差距和气相的质量流动速度的变化远远小于气相密度的变化，
（１０）
軎＝（害］，＋（害），＋（警］ｃ４，
２管线轴向温降计算模型
’ ㈦ … ＩａＪ：２Ｄｐ＝
水力摩阻的压力梯度为
管路内介质的温度变化直接影响着介质的物性参数，物性参数的变化又直接影响到流体的摩阻大
第３３卷第１期（２０１４．０１）（试验研究）
油气混输管路Ｂｅｇｇ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ －Ｂｒｉｌ法压降计算模型
张鹏翥东北石油大学石油工程学院
摘要：水平管中油、气、水多相流动的流型判别和压降计算方法有Ｌｏｃｋｈａｒｔ－Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ法、Ａｎｄｒｅｕｓ法、Ｂｅｇｇｓ－Ｂｒｉｌ法和Ｇ。ｖｉｅ —Ａｚｉｚ法等。Ｂｅｇｇｓ－Ｂｒｉｌ计算模型对倾斜及水平管路均适用。是计算倾斜管内气、液两相流压降计算较为准确的一种计算方法。管路内介质的温度直接影响
的气、液混合物的机械能守恒方程为
＋ｇｄｈ＋ＶｄＶ＋ｄＥ：０
Ｐ
一
㈡
－
）］害（８）
，
—
将式（５）、（６）和（８）代人式（４）得

油气两相压降数值试井模型及其典型曲线的规律

流体有限，层保持原状；二阶段为过渡阶段，力地第压
梯度随着地层中流体向井底流人而逐步形成，于气由
提供借鉴。
无饱和度梯度的情况
压力梯度会诱发饱和度梯度，气流度的差异会油加大饱和度梯度。饱和度梯度势必对试井曲线有重要影响，为了研究不同因素的独立影响，不考虑其存但先
一
图１压降试井的压力和压力导数复合图
油气两相流试井可以分为３个阶段：一阶段为第
井储影响阶段。力梯度尚未建立，地层流人井底的压从
些基本特征。时也为进一步研究三相流试井问题同
油气两相压降数值试井模型及其典型曲线的规律
刘立明，新维，柏良，廖刘陈钦雷
（．油大学（京）２大港油田南部公司采油六工区技术站）１石北；．摘要：出油气两相流动压降试井数学模型的数值解法，此解法对均质油藏中油气两相流动试井的规律进行了研究。提用
凹现象【，。要是参与流动的气体压缩率很大，压８９主Ｊ对
力变化极为敏感：力稍微降低时气体即膨胀，以将压可原油挤出地层，时减缓压力降低；力升高时气体被暂压压缩。为原油提供流动空间，抵消一部分压力升高既又的因素。了缓冲压力变化的作用。为实际试井解起这

石油处理-矿场集输管路(2)

2
23
（3）杜克勒Ⅱ法
气液流速相同，相间无滑脱， β=φ、 HL=RL，上式与杜克勒Ⅰ法的密度计算式相同，则Ⅰ法与Ⅱ法完全相同。因而，可把杜克勒Ⅰ法看作是Ⅱ法的一个特例。
f l RL g (1 RL )
l (1 ) g
24
• 收集已发表的气液两相管路实验和实测数据，建立数据库； 500多篇论文，20000多个数据 • 用数据库中的数据评价已发表的气液两相流计算方法；检验六种计算方法，无一令人满意；相对而言，洛—马法优于其它几种，但误差随管径的增加而加大；贝克法对大口径、高粘液体的两相管路误差较小 • 利用相似理论建立了压降计算的新方法。
13
2、杜克勒压降计算法
（1）研究思路
在美国石油学会和美国煤气协会赞助下，休斯顿大学的杜克勒等人于 1960 年开始进行较大规模的气液两相管流研究工作， 1964 年开始发表了他们的论文， 1969 年出版了研究报告。杜克勒等人对水平两相管流的研究过程大致分三个阶段。
14
杜克勒对水平两相管流研究的三个阶段
gd
4.75
可用于考虑粘度影响的两相或三相流动、水平管的水力计算
8
（2）实用压降计算式
混合摩擦区（ C=0.107，n=0.123）
p p 48.33
2 1 2 2

0.123
(1 )
0.877
ZTG
1.877 l
L
g d 4.877
9
（2）实用压降计算式
粗糙区（C=λ，n=0）
27
② 水力摩阻系数
相间有滑脱的水平两相管路的水力摩阻系数由下式计算：

油气集输过程中压降计算与变化规律研究

３．２模型修正
５结论
（１）对某联合站集油管道中高含水期油气水三相混输管道的压降及相关参数进行了现场测试。根据测试数据，对Ｂａｋｅｒ流行图以冲击流压降模型进行了修正。（２）对现场测得数据，采用修正后流行图进行了流型计算，所得流型与现场
４３误差分析
Ｂａｋｅｒ￣．出的水平管流型分界图。它以大量试验和观察为基础，认为流型不仅和气液流量有关，还和气液物性有关。众多研究表明，水平管三相流流体本身物性会对流型的变化产生影响，该种情形下，选择广泛使用的Ｂａｋｅｒ￣行图进行流型验证更与实际情况相符合对现场采集的数据进行了验证。
３．１流型选择
使用模型对测试各段的井口压力进行了计算，对比结果显示，误差均大于修正后的Ｂａｋ盯模型。因此，本研究结合某联合站实测数据对Ｂａｋｅｉ￣型的拟合修正，适合采油厂采油后期高含水油气集输的预测计算，适合工程应用。
范围为ｌ３～１５０ｍｍ，以空气．水为介质，因此有一定的局限性。本研究中也同时
２装置为了研究高含水期油气水在管内的流动特性，给出适合工程实际的试验装置工艺流程，并在采油现场对所用试验装置进行了安装调试。该套试验装置全部利用实际泊气水介质进行试验。试验管道为现有埋地井口到计量站间的集油管道，除流型及流态测试外，其余部分全部利用计量站现有设施。油气水混合物经集油管线到达计量站，从计量站分别进入试验装置，测试产液量、产气量、压力、温度、流型，对典型的流型拍摄，研究油气水混输的流型。３流型研究

油气集输二次总结,期末复习专用,精简版

1
油气集输技术
油气储运工程09级
三、油气集输的工作任务和工作范围
1、工作任务将分散的油井产物、分别测得各单井的原油、天然气和采出水的产量之后，汇集、混输、处理成出矿原油、天然气、液化石油气及天然汽油，经储存、计量后输送给用户的油田生产过程。 2、工作范围油气集输的工作范围是指以油井为起点，矿场原油库或输油、输气管线首站为终点的矿场业务。
液态混合物。原油中所含的烃类主要有：①正
构及异构烷烃（CnH2n+2）；环烷烃（CnH2n）；芳香烃（CnHn）。原油内C16以上的正构烷烃称为石蜡。按气油比分类：死油黑油挥发性原油凝析气湿气干气
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
3
油气集输技术
油气储运工程09级
油气集输工作内容框图
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
4
油气集输技术
油气储运工程09级
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
油气集输技术
油气储运工程09级
绪论一、研究对象
•油气集输系统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、加工处理和输送问题。 •油田：油田内部的原油及其伴生气的收集、加工和输送。 •气田：气田内部的天然气及其伴生产品的收集、加工和输送。
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering

哈石油大四期末复习之油气集输

名词 1油气集输:把分数的原材料集中,使之成为油田产品的过程,2蒸汽压:在一定的压力下,液体与其表面的蒸气是平衡状态时,蒸汽压力成为饱和蒸气压。

3·雷特蒸汽压:他是在38 C,气液相体积比为4时测定的条件性蒸气压4馏程:在一定的压力下,原油的沸点随气化率增加而升高,所以原油的沸点不再是一个定值,而是一个温度范围。

5凝点:一定压力,一定条件下,原油失去流动性的最高温度。

6倾点;原油具备流动性的最低温度.7集翰流程:反应向井口产出的油,气,水经过集输,分离,计量,脱水,稳定及其他处理,生产出合格的油气产品的全部工艺过程。

8·集输管路:管路是连接油气田各种设施的纽带,从油气井到矿场原油库,长距离输油管和输气管首站之间,矿场地域内的所有输送工艺流程(原油和天然气)的管路统称为矿场集输管路。

9·一次分离: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。

10连续分离:指随油气混合物在管路内压力的下降,不断地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名词 11多级分离:指油气两相保持接触条件下,压力降到某一数值时。

把降压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气中析出的气体排除,如此反复,直至系统的压力降为常压,产品进入储罐为止。

12·反常点:由牛顿流体转为废牛顿流体的那一点对应的温度叫反常温度。

13·滑差:气液相混合物中气相速度与液相速度的差值。

又叫做滑移速度14携带效应:在多元体系中,运动速度较高的轻组分分子,在分子运动过程中与速度低的重组分分子相撞击,使轻组分分子失去了原来可以使其进入气相的能量,留在也相中,而重组分分子获得能量进入气相,这种现象成为携带效应。

15"乳状液:两种或两种以上不互溶或微量互溶的液体,其中一种以极小的液滴分散干另一种液体中,这种分散物质称为乳状液。

《油气集输》综合复习资料

《油气集输》综合复习资料一、填空题1.油气集输的工作内容气液分离、原油处理、原油稳定、天然气净化、轻烃回收和水处理。

(课件绪论第七页)2.油气分离中起小油滴和气体分离作用的部件称除雾器，除雾器应能除去气体中携带的粒经为150~500μm 微米的油雾。

（课本228）3.三相分离器中油气水的分离过程主要包括将混合物初步分成气液两相、分离出水和油和经除雾分离出气体三部分。

4.在贝格斯－布里尔压降梯度计算公式里，管路的总压降梯度为动能变化项、位能变化项和摩阻损失项之和。

（课本183,184）5.管路沿线存在起伏时，不仅激烈地影响着两相管路地流型，而且原油大量地聚积在低洼和上坡管段内，使气体的流通面积减小，流速增大，造成较大的摩擦损失和滑移损失。

（课本194）6.通常，乳化水靠加破乳剂或重力沉降方法或二者得联合作用使油水分离。

（课本290）7.气液两相流的处理方法有均相流模型、分相流模型和多相流模型三种模型。

(课本175-180)8.一元体系的蒸汽压与温度有关，二元体系的蒸汽压与温度和混合物质量分数有关。

（课本107,109）9.油田常用的集输流程为：油井→计量站→转接站→集中处理站→矿场油库，这种布站方式称三级布站。

若油井能量较大，可取消其中的转接站，此时的布站方式称为二级布站。

（课件绪论26页）10.水滴在电场中的聚结方式主要有电泳聚结、偶极聚结和振荡聚结。

（课本309-311）11.闪蒸按操作压力分为负压闪蒸、正压闪蒸和闪蒸稳定三种流程。

（课本338）12.影响平衡气液相比例和组成的因素是饱和蒸汽压、临界冷凝温度和临界冷凝压力。

（课件第二章58 59)13.按管路内流动介质的相数，集输管路可分为单相、两相和多相流管路。

（课本148）14.集输系统由气液分离、原油处理和稳定、天然气净化、轻烃回收和水处理五个工艺环节组成。

（课件绪论7）15.沉降罐中的油水分离主要依靠水洗和沉降作用。

（课件第五章46）16.原油和水构成得乳状液主要有两种类型：油包水型乳状液和水包油型乳状液。

关于原油长输管道压降的分析赵立铭

关于原油长输管道压降的分析赵立铭摘要：随着经济社会的进步和发展，人们生活水平的不断上升，石油炼化产品已经逐渐融入人们的生活和工作中，越来越普遍的应用趋势促进了原油的发展，与此同时，也带来了原油长输管道的大量投用，所以，有必要对原油管道进行有效的分析，提供其传输效率和质量。

本文通过对压降的计算公式以及核算方式进行有效分析的基础上，对管道的情况进行大致的了解，对其水力摩擦和管道压降的情况进行计算，以确保原油能够更大程度的运用，实现资源的有效利用。

关键词：原油；长输管道；管道的压降；水力摩擦；计算与核算社会的进步离不开各个行业的发展，原油在人们的生活中已经成为不可或缺的重要组成部分，原油在实际的运用过程中具有一定的发展，但同时也存在相应的问题，要想进一步保证原油传输管道的平稳性和使用寿命，就需要加强对原油管道中沿途的各个泵站进行实时的参数分析，要尽可能提高参数的监控质量，对运行中的长输管道进行及时跟踪，加大监督力度，及时发现问题并解决，核算其水力摩阻和管道压降的情况，要对控制泵站输送的相关流量和压力进行恰当的控制工作，尽可能确保原油长输管道泵站的设出站和进站之间的参数配合，促进原油平稳运行，加强原油在实际运用中的效果和质量，在接收和输送环节做到顺畅工作，进而为日后的工作提供相应的参考和借鉴。

1 关于压降的计算公式进行分析1.1加强对水力摩阻系数的分析在流体力学的相关理论知识中，我们可以得知，对输油管道的总压降进行计算的时候具有相应的计算公式，在该公式中，输油管道总的压降是由沿途中的摩阻值以及局部产生的摩擦构成的，再加上高程差的值，这些参数的计算可以准确得出总压降，进而为工作提供相应的数据参考。

对于水力摩阻系数，在计算该值的时候，就必须首先计算的长输管道在沿途中的摩阻值。

针对长输管道的情况下，就需要在已知长度和直径的前提下合理计算出摩阻系数，在这个计算过程中，相关的参数是必须的，而在已知参数的条件下，就可以利用达西公式进行计算，得出最后的数据，为后续的工作提供相应的数据支撑。

气液混输管路压降模型研究

气液混输管路压降模型研究随着石油工业的发展,以及不断上涨的石油需求,石油进口量的比例正在不断增大。

这一现象使得人们越发的看重运输成本,使得在经济性和安全性上都具有一定优势的长输油气管道得到广泛的应用。

长输管道的流型一般多为气液两相流,目前针对于气液两相流的研究多为水平两相流或者是铅直两相流,而气液混输管路在实际敷设过程中,经常会穿跨越一些障碍,这使得管道存在一定的倾角。

由于气液两相流动的复杂性,导致直接套用水平两相流模型或铅直两相流模型时往往误差很大,其预测精度不高,现有的压降计算模型不具有广泛推广使用的能力,因此需要对气液两相流进行深入的研究。

本文针对目前研究尚少的小角度大气液比两相流进行分析,围绕气液两相流的压降展开了以下几方面的研究:(1)对目前国内外气液两相流流型以及压降模型的研究进展进行了调研总结,调研发现在以往的研究中,倾斜管气液两相管流的流型研究相对较少,且大多数研究都采用经验流型法;对目前常用压降模型的局限性进行总结;对气液两相管流常用的三种处理方法以及压降的四种基本模型进行总结;(2)设计并开展小角度大气液比两相流研究实验。

在内径为DN60、长8m的有机玻璃管内进行,测量两相流气体流速、液体流速、平均压力、管道压降、持液率和温度等基本参数,并利用高速摄像系统拍摄下实验中出现的流型,根据实验数据绘制出实验流型图,总结出管道倾角对流型的影响,对管道倾角为15°时的流型进行简单的流型划分;研究气液流速以及管道倾角对持液率和压降的影响,得出了流型以及流型的转变会对持液率和压降有直接影响的结论。

因此,计算气液两相流压降时应优先采用基于流型的压降模型;(3)基于实验的基础上,对环状流的形成机理进行分析,并建立环状流形成的机理模型,给出流型转变界限方程。

选择了两种持液率计算方法和基于流型的三种压降计算方法对实验条件下的理论持液率和压降进行预测。

通过误差分析,选择误差最小的Beggs-Brill方法中的系数Ψ进行了角度修正,修正后误差明显降低。

油气集输5.2

《油气集输》
第五章
原油脱水
5-1 油水混合物性质
5-2 常用原油脱水方法
5-3 常用原油脱水设备 5-4 常用原油脱水流程
1 1
《油气集输》
第二节
常用原油脱水方法
重力沉降脱水
本节主要内容
化学破乳脱水电脱水离心力脱水粗粒化脱水
2 2

一、重力沉降脱水
《油气集输》

重力沉降脱水是靠油和水所受重力的不同实现的。水滴合力为零时的匀速沉降速度：
力的作用下，削弱水滴界面膜的强度，促进水滴之间的碰撞，使其聚结沉降，从原油中分离出来的脱水方法。

水滴在电场中聚结的方式主要有

电泳聚结偶极聚结振荡聚结
11
《油气集输》
•（1）电泳聚结电泳聚结：由于水滴向极性相反的电极区运动，在该电极区附近密集，使水滴在电极附近碰撞聚结的机会增加。这种在电泳过程中发生水滴的碰撞、合并，称为电泳聚结。电泳聚结主要发生在高压直流电场中。
22
12

⑵偶极聚结
《油气集输》

在高压电场中，原油乳状液中的水滴受电场的极化和静电感应作用，使水滴两端带上不同极性的电荷。这时，水滴两端同时受正负电极的吸引，产生拉长变形，削弱了界面膜的机械强度；特别是在水滴两端，界面膜的强度最弱。原油乳状液中许多两端带电的水滴，在电场中顺电力线的方向排列成“水链”，如图3－5所示。相邻水滴的正负偶极相互吸引，使水滴相互碰撞，合并。这种聚结方式称为偶极聚结。
6
《油气集输》
按分子结构分为离子型和非离子型两类
离子型破乳剂，是指在水溶液中能电离生成离子的一类破乳剂。

石油处理-矿场集输管路(1)

贝—布引入倾角修正系数ψ用以表示倾斜管截面含液率与水平管截面含液率之比值，即
H L ( )
H L (0)
式中 HL(θ)—倾角为时的截面含液率； HL(0) —水平管的截面含液率。
35
（3）截面含液率的计算
许多学者的研究表明，水平管的截面含液率
HL(0)主要取决于体积含液率RL值和富劳德准数
12
四、倾斜两相管流的压降计算
• 管路起伏对两相管流的影响； • 弗莱尼根关系式； • 贝格斯—布里尔压降计算法。
13
1、管路起伏对管流的影响
管路沿线存在起伏时，不仅激烈地影响着两相管路的流型，而且原油大量聚积在低洼和上坡管段内，使气体的流通面积减小、流速增大，造成较大的摩擦损失和滑脱损失。
Fr 。
Fr
u2 gd
36
（3）截面含液率的计算
水平管截面含液率与RL、Fr准数的实验关系如下图。图中富劳德准数为0.1和0.5的两条曲线上都有突起点，说明在该处管路的流型有变化，由分层流和波浪流转变为冲击流。所以，流型不同，水平管截面含液率的计算式应有所不同。
37
HL(0)—RL—Fr的关系
θ—管段倾角，度或弧度。
28
（1）贝-布压降计算式
当截面含液率等于 1或等于0时，上式即为单相液体或单相气体管路的压降梯度计算公式。上式既可用于倾斜管路的计算，可用于水平管路的计算。
在上式中有两个未知量，即两相混输水力摩阻系数和截面含液率HL，需要通过实验来确定这两个未知量的计算式。
29
15
1、管路起伏对管流的影响
管路沿线地形起伏时，管路的压降除克服沿程摩阻外，还包括上坡段举升流体所消耗的、而在下坡段不能完全回收的静压损失。

稠油集输管线压降计算方法_王文秀

外输管网测试数据及结果分析初始终点温度温度 (e ) (e ) 80 72 62 56 67 82 81 70 68 60 52 53 78 76 质量流量 ( kg/ h) 8584. 08 25894. 82 10699. 74 13114. 54 3386. 10 10897. 63 4048. 54 密度 ( kg/ m 3 ) 909. 4 911. 8 915. 8 918. 3 916. 2 909. 1 913. 5 原油测试计算含水率压降压降 ( %) ( M Pa)( M Pa) 72 61 49 68 66 43 45 0. 05 0. 04 0. 25 0. 22 0. 55 0. 37 0. 08 0. 07 0. 2 0. 17 0. 53 0. 2 0. 15 0. 08
参考文献 : [ 1] [ 2] [ 3] [ 4] 冯叔初 , 郭揆常 , 王学敏 . 油气集输[ M ] . 石油大学出版社 , 2004. 陈家琅 . 石油气液两相管流 [ M ] . 石油工业出版社 . 孙雁伯 , 孙治江 , 曹苏军 . 月海油田月东稠油油藏输送工艺研究 [ J] . 特种油气藏 , 2002, 9( 3) : 74~ 76. 余五星 , 郑南方 , 陈金宝 , 等 . 署一区超稠油管道热力集输技术研究 [ J] . 特种油气藏 , 2002, 9( 6) : 66~ 73.
表1 序号 1 2 3 4 6 7 规格型号 ( mm ) ù 159 @ 6 ù 159 @ 6 ù 159 @ 6 ù 159 @ 6 ù 159 @ 6 ù 159 @ 6 长度( km源自)图1计算程序框图
( 2) 要精确的计算管路压降 , 应该在实验的基础上通过曲线拟和 , 找到最适合本油田的经验公式。另外 , 由于稠油粘度对温度变化十分敏感 , 应准确测量不同比例的稠油与水的混合物的粘温关系曲线。

油气集输_复习笔记_第五章

第五章使净化原油中的溶解天然气组分汽化，与原油分离，较彻底地脱除原油中蒸气压高的溶解天然气组分，降低储存温度下原油蒸气压的过程称原油稳定。

原油稳定通常是原油矿场加工的最后工序，经稳定后的原油成为合格的商品原油。

1. 原油的蒸气压由于原油中的轻烃含量可用其蒸气压表示，蒸气压即原油混合物在某个温度下的泡点压力。

轻组分蒸气压高于重组分，故轻组分含量越高，其蒸气压就越高。

稳定蒸汽压指的是在某温度下，原油中的轻组分不蒸发或几乎不蒸发时的原油蒸汽压。

1.1 影响因素1.温度：同一种原油的蒸气压随温度的升高而增大。

2.组成：相同温度下，轻烃含量高的原油蒸气压高。

1.2 降低原油蒸气压的方法1.降低温度：受工艺条件限制，不易实现2.减少轻组分含量：切实可行2. 原油稳定的目的1.降低原油蒸气压，满足原油储存、管输、铁路、公路和水运的安全和环境规定；2.从原油中分出对人体有害的溶解杂质气体；3.从原油稳定中追求最大利润；我国把降低油气损耗作为原油稳定的主要目的。

3. 原油稳定的要求稳定过程中从原油中分出轻组分，使原油蒸气压降低的程度称为稳定深度。

我国原油稳定的重点是从原油内分出C1～C4，稳定后在最高储存温度下规定的原油蒸气压“不宜大于当地大气压的0.7倍”。

4. 原油稳定的主要方法，各方法的主要机理、适用条件根据蒸馏原理，可采用闪蒸法和分馏法脱除原油中的轻组分使其稳定。

另外，多级分离也是一种原油稳定的方法，多级分离实质上是利用若干次减压闪蒸使原油达到一定程度的稳定。

4.1 闪蒸稳定利用平衡蒸馏（闪蒸）原理使原油蒸气压降低，称闪蒸稳定。

按照闪蒸分离稳定的操作压力可分为负压闪蒸、正压闪蒸两类。

按容器形状，立式容器常称闪蒸塔、卧式容器称闪蒸罐。

闪蒸容器实质上是一种气液分离器，但在结构上侧重考虑使闪蒸尽量接近平衡汽化。

图1负压闪蒸稳定图2正压闪蒸稳定负压闪蒸与正压闪蒸的比较：1.采用负压闪蒸时，进塔原油温度低，耗热少，可利用脱水后的原油温度直接进稳定塔。