油气集输复习大纲1

第一章：石油的组成和性质
1、石油一般性质
2、石油化学组成
3、石油的物理性质
4、原油分类
第二章：集输流程
1、集输流程历史、分类
2、集输流程的基本内容
3、推广高效集输流程的意义、目标、原则
4、高效集输流程能耗分析
5、不加热集输理论出发点及不加热措施
6、比较单管不加热集输和双管掺水不加热集输
第三章：油田开发与开采
1、完井方式有哪几种。

2、石油的形成。

3、典型储油构造。

4、按流体性质，油藏分为哪几类。

5、按油藏构造，分为哪几类。

6、储层及流体性质。

第四章：油气分离
1、分离方式有几种。

2、分离意义以及原则。

3、多级分离的优点。

4、分离级数及压力的选择。

5、比较臣式、立式、分离器的分离效果。

6、如何计算气相中分出的油滴直径。

7、如何确定分离器结构尺寸
8、除雾器工作原理、
9、油滴不被带出分离器的条件、
第五章矿场集输管路
1、气液两相管路的流动参数和技术术语。

2、气液两相管流的特点及处理方法。

3、杜克勒Ⅰ、Ⅱ压降计算方法，以及倾斜管路亚将计算方法。

4流型模型压降中流型的划分方法。

5、含蜡原油的流变特征。

6、油气混输管路的应用。

7、推导：○1三种含气率关系
○2输气管平均压力，平均温度
第六章：原油净化
1、净化原因。

2、乳状液类型及鉴别方法。

3、乳状液性质。

4、影响原油乳状液稳定性的因素。

5、原油乳状液形成的条件及预防措施。

6、原油净化方法。

7、交、直流电脱效果的比较
8、推导离心脱水。

第七章：原油稳定
1、原油稳定的意义、目的以及方法。

2、油气损耗（大小呼吸）
3、比较几种稳定的工艺。

第八章、气体净化
1、气体净化的原因以及方法。

2、关于天然气的一些概念。

3、水化物形成的条件。

4、吸附剂再生方法。

5、吸收液再生方法。

第九章：轻烃回收
1、轻烃回收意义、方法。

第十章：污水处理
1、油田污水来源。

2、油田污水中的杂质。

3、油田污水的处理方法。

4、物理除油方法。

5、混凝剂絮凝剂的概念。

6、过滤原理。

7、常规污水处理工艺。

大呼吸损耗，原油蒸汽压，平衡常数，乳状液，电泳聚结，振荡聚结，偶极聚结，原油稳定，原水，天然气的水露点，倾点，凝点，转相点，流压，电分散，小呼吸损耗，吸附剂的平衡湿容量，含蜡原油的反常点，油气集输，滑差，滑动比，折算速度，电滞效应，集输流程，三个分离方式。

油气集输，把分散的原料集中处理，使之成为油田产品的过程。

集输流程，是反映自井口产出的原油经过集输、分离、计量、脱水、稳定及其他处理，直至生产出合格的油、气产品的全部工艺过程。

大呼吸损耗，油罐收发油时引起的损耗；
小呼吸损耗，油罐静止储存时，由昼夜温差变化所引起的损耗
原油蒸汽压，气体与液体达到动态平衡时气体的压力。

（饱和蒸气压）在某一温度下，液体与它液面上的蒸气达到平衡状态时，蒸气所产生的压力
平衡常数，在特定物理条件下(如温度、压力、溶剂性质、离子强度等)，可逆化学反应达到平衡状态时反应产物与反应物的浓度比或反应物与反应产物的浓度比。

用符号“K”表示。

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于另一种液体中所形成的分散物系。

电泳聚结，电泳过程中水滴的碰撞，合并（直流）
振荡聚结，每秒改变50次。

离子的往复运动使水滴界面膜不断地受到冲击，使其机械强度降低，甚至破裂，水滴聚结沉降。

偶极聚结，电的吸引使水滴相互碰撞，合并成大水滴，从原油中沉降分离出来。

原油稳定，（目的）为了降低油气集输过程中的原油蒸发损耗，就是将原油中挥发性的轻烃比较完全地脱除出来，使原油在常温常压下的蒸气压降低。

原水，未经过任何处理的油田含油污水
天然气的水露点，在一定压力下与天然气饱和含水量对应的温度
倾点，标准条件下冷却时，能从标准式的容器中流出的最低温度或称流动极限
凝点，在一定的仪器中，一定的实验条件下，原油（油品）失去流动性时的最高温度
转相点，油井产液，由油包水乳状液转化为水包油乳状液所对应的含水率。

流压，油井正常生产时测得的油层中部压力。

电分散，当电场强度过高时，椭球形水滴两端受电场拉力过大，以致将一个小水滴断成两个更小的水滴。

吸附剂的平衡湿容量，在平衡条件下，单位质量吸附剂吸附物质的多少为平衡吸附量。

每100g吸附剂吸附水蒸汽的g数即质量分数表示
含蜡原油的反常点，原油由牛顿流体转化为非牛顿流体的温度点
滑差，转子转速和同步转速的差额与同步转速的比值。

表示异步电动机转速，用“s”表示。

滑动比，气相速度与液相速度之比s=w g/w l
折算速度，两相混合物中任何一相单独流过整个通道截面积时的速度
电滞效应，由于乳状液内相颗粒表面都带电，因带电而引起的额外粘度。

三个分离方式:一次分离；多级分离；连续分离。

1.一次分离：是只油气混合物的汽液两相一直在保持接触的条件下逐渐降低压力，最后流入常压储罐，在罐中一下子把气液分开。

2.连续分离：是指随着油气混合物在管路中压力的降低，不断地将逸出的平衡气排除，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。

3.多级分离：是指油气两相保持接触的条件下，压力降到某一数值时，把降压过程中折出的气体排除，脱出气体的原有继续沿管路流动，降压到另一较低压力时，把该段降压过程中从原油中析出的气体再排除，如此反复。

直至系统的压力降为常压，产品进入储罐为止。

简答：
（1）集输系统产生不密闭的原因及采取措施：
原因：二级布站，从井口到联合站，由于距离远而地下剩余能量不足以将油送入联合站，设转油站，由于在转油站内应用了清水离心泵，如果带气工作的话会发生气蚀，因此需要设旁接油罐分离气体。

而且旁接油罐还能起到缓冲作用，由于旁接油罐是常压固定顶油罐，承压特别低，通常是-50~250mm水柱，会发生大小呼吸损耗，因此与大气有开口，流程产生不密封。

措施：a.采用卧式罐代替立式常压罐，架高。

b.充分利用自喷井和抽油井的能量，减少转油环节。

c.采用油气混输
泵。

d.采用大罐抽气，避免常压罐中的油气蒸发损耗。

（2）推广高效油气集输的意义、目标、原则
意义：a.油田开发能耗越来越高，面临着水、电、气等所用能源紧缺的局面，影响油田开发生产。

b.随着油田开发难度的逐年提高及物价上涨等因素，建成一定产能的油田建设投资在逐年提高。

目标：三全，两配套，一化
三全：即油、气、水系统全密闭；油、气、水产物全处理；油、气、水质量全合格。

两配套：即配套高效低耗工艺、高效节能设备
一化：即生产管理自动化。

原则：高效油气集输与处理系统应能做到“两低，两高”，即低能耗，低投资，高效益，高水平。

（3）多级分离效果好的解释。

【P26】
在一定压力和温度下，运动速度较高的轻烃组分分子在运动过程中与速度低的重组分分子相撞击，使前者失去能量，而后者获得能量进入气相。

在高压下，重组分进入气相更难。

如果在高压下把气相及时排除就进一步减小了重组分分子被轻组分分子撞击的几率。

所以效率高
（4）立式卧式分离器分离效果的比较。

答：a.从分离器重力沉降部分中液滴下沉方向与气流运动方向来看，在立式分离器中两者相反，而在卧式分离器中两者相互垂直。

在后一种情况下，液滴更易于从气流中分出，因而卧式分离器适合于处汽油比较大的流体。

b.在卧式分离器中，气液界面面积较大，集液部分原油中所含气泡易于上升至汽相空间，即所得原油中含气量少。

此外，卧式分离器还有单位处理量成本较低，易于安装、检查、保养，易于制成移动装置等有点。

c.立式分离器适合于处理含固体杂志较多的油气混合物，可以在底部设置排污口定期排放和清除固体杂质。

卧式分离器处理含固体杂质较多的油气混合物时，由于固相杂质有45℃~60℃的静止角，故在分离器底部沿长度方向需要设置几个排放口。

e.立式分离器占地面积小，适用于海洋采油。

立式分离器还具有液面控制较为容易的优点。

（5）除雾器碰撞分离的工作原理。

【P37】
答：携带着油滴的气体进入流道曲折的除雾器时，气体被迫绕流。

由于油雾的密度大、惯性力大，不能完全随气流改变方向，于是有一部分油滴碰到经常是润湿的结构表面上，与结构表面上的液膜凝聚。

除雾器中的气体通过的截面积不断改变，在截面积小的通道中，雾滴随气流提高了速度，获得产生惯性力的能量。

气流在除雾器中不断改变方向，反复改变速度，就连续造成雾滴与结构表面碰撞、凝聚的机会，这种分离方法称碰撞分离。

（6）气液混输管路的特点。

答：a流型变化多b存在相间能量消耗（滑脱损失）c存在相间传质d流动不稳定e非牛顿流体和混合物
气液混输的方法：
三个模型：1，均相流模型：气泡看作单一液输管弥散流看作输气管，用达西公式计算
2，分相流模型：气液混输管路看成一条输液一条输气两条管线，用分层流，波浪流，环状流计算
3，流行模型：针对每种流型提出一种计算方法
（7）原油含水的危害 P277
答：a.增大了液流的体积流量，降低了设备和管路的有效利用率；b.增加了输送过程中的动力消耗；c.增加了升温过程中的燃料消耗；d.引起金属管路和设备的结垢和腐蚀e.对炼油加工过程不利。

（8）乳状液生成条件和预防措施P280 284
条件：a 系统中必须存在两种以上的互不相溶的液体。

b 有强烈的搅动使一种液体破碎成小液滴分散于另一种液体中。

c 要有乳化剂的存在，使分散的小液滴能稳定的存在另一种液体中。

措施：a 控制油井出水，如采取分层开采封堵水层，合理注水等措施来减少油井出水。

b 控制油流搅拌，如提高油田地面集输系统和分离器的压力，减小油嘴前后的压差，尽量简化油气集输流程，减少弯头、三通、阀件等局部阻力及泵的数量。

C 往油井环形空间注入破乳剂，这不但能有效阻止原油在井内乳化，往往还能使油井增产
（9）乳状液所有性质P285 286 带电原因
带电原因：1，摩擦生电2，电解质电离3，吸附带电
乳状液所有性质：稳定性，密度，乳化液粘度
影响乳状液稳定性的因素：1、分散相粒径 2、外相原油粘度 3、油水密度差 4、界面膜和界面张力 5、老化
6、内相颗粒表面带电
7、温度
8、原油类型
9、相体积比 10、水相含盐量 11、PH值
（10）温度对乳状液稳定性的影响
1、可降低外相原油粘度
2、提高乳状液乳化剂-沥青质蜡晶和树脂等物质的溶解度，削弱界面膜强度
3、加剧内相颗粒的布朗运动，增加水地互相碰撞合并成大颗粒的几率
影响乳状液粘度的因素：1、外相粘度 2、内相体积浓度 3、温度 4、分散相粒径 5、乳化剂及界面膜性质 6、内向颗粒表面带电强弱
（10）交直流电脱水器脱水效果比较。

P314
答：交流电脱水缺点：
a.只有含水率较高时才会有较好的脱水效果；
b.效率较低，原油乳状液的处理量较低；
c.电场易发生短路，操作不够稳定。

交流电脱水优点：
a.水滴界面膜受到的振荡力较大，使脱出水清澈，水中含油率较少。

b.电路简单，无需整流设备。

直流与交流相反。

（11）油气蒸发损耗的类型
1、储罐蒸发损耗：a 自然通风损耗 b 大呼吸损耗 c 小呼吸损耗 d 向空罐中装油引起的损耗：常压固定顶，浮顶罐（发油损耗，静储损耗）
2、油槽车装卸损失：a 卸油损耗 b 装油损耗
3、不稳定排放：a油田生产中排气排液 b 法兰，压缩机，泵和其他设备漏液 c油管线吹扫，天然气管线清扫
d 天燃气管线放空
防止油田蒸发损耗的技术和操作措施。

答：技术：a.采用全密闭集输；b.消除气体空间；c.提高油罐承压能力；d.安装呼吸阀挡板
措施：a.为了降低“小呼吸”损耗量，油品尽可能装载一个油罐中，在运行条件允许情况下，油罐内保持高油位；
b.尽量缩短油罐发油结束到下一次装油开始的间隔时间；
c.油罐进油，尽可能大油量，以减少附加蒸发，发油时宜慢，以减少发油结束后出现的灰逆呼吸；
d.凡是站库内同时有浮顶油罐和拱顶罐时，应优先利用浮顶罐进行收发油作业；
e.严格控制油罐内油品温度，以降低蒸气压，正确选用油罐涂料安装反射隔热板，淋水降温；
f.装车时，装油软管应伸到罐车底部，以防止冲散大浓度层而加剧蒸发。

（12）比较四种原油稳定方法。

【P127】
答：a.油罐烃蒸汽回收：油罐烃蒸汽回收只能作为原油密闭储存、防止蒸发损耗的一种措施，不能作为蒸气压较高的未稳定原油的稳定处理方法。

b.多级分离法：多级分离法可获得蒸气压较低的稳定原油，但使用多级分离的前提是：石油由地层流至井口后仍有剩余能量可供利用。

c.闪蒸分离法：不能使未稳定原油中的轻、重组分较彻底地分离。

d.分馏稳定法：分馏稳定法能较彻底地脱除未稳定原油中的C1~C4组分，有较理想的分离效果和稳定深度。

但是建设费用和运行费用都较高。

1)油罐烃蒸汽回收是利用原油在油罐压力下的微分汽化来收集挥发的烃蒸汽的，由于立式固定顶油罐所能承受的
压力分为很小，故其脱气效果很差，往往是随着原油在罐内储存时间的加长而效果逐渐变好，因而油罐烃蒸汽回收只能作为原有密闭储存，防止蒸发损耗的一种措施，不能作为蒸汽压较高的为稳定原油的稳定处理方法2)多级分离法：多级分离较一次分离具有很多优点，可获得蒸汽压较低的稳定原油，但使用多级分离的前提是：
石油由地层流至井口后仍有足够多的剩余能量可供利用
3)闪蒸分离法是无论是负压闪蒸还是加热闪蒸同属一次平衡气化过程，它不能使为稳定的原油中的轻重组分较彻
底的分离，即闪蒸气中含有C5以上的重组分与之相平衡的原油中还有少量的C1~C4轻组分，但由于闪蒸分离是在较负的压力下或较高的温度下进行的平衡汽化过程，故其稳定效果叫多级分离效果好
4)分流稳定法能较彻底的脱除未稳定原油中的C3，C4组分，有较理想的分离效果和稳定深度，但该方法需要把全
部原油加热至较高的温度，所需的加热设备多，流程长，动力消耗大，是建设费用和运行费用都较高
（13）H2O、H2S、 CO2杂质气体危害性
答：H2O：a.降低输气效率，减少输量；b.降低天然气的热值；c.加速H2,S和CO2对管线和设备的腐蚀；d.生成液态水，与天然气形成水化物。

H2S：a.对管线和设备腐蚀；b.对于气体用作化工原料极为不利，碳化物使催化剂中毒；c.有毒，做燃料对人体有害。

CO2：a.对管线和设备腐蚀；b.会降低气体热值；c.在t<-78.5℃，生成固体干冰，对深加工有影响。

（14）天然气中水化物的生成条件及预防措施
答：形成条件，a.气体处于水汽的过饱和状态或有液态水存在；
b.有足够高的压力和足够低的温度；
c.在上述条件下，气体压力波动或流向突变产生搅动或有晶体存在就促进产生水化物。

预防措施：a.分离出输送介质中的水，使含水量低于某一标准值；
b.给系统加热，使温度高于某一压力下水化物的生成温度；
c.使系统压力降低至水化物的生成压力之下；
d.利用抑制剂防止水化物生成。

（15）轻烃回收的意义。

答：a.在化工利用方面，从天然气中回收的轻烃或成为石油化工业的重要原料；
b.从油井开采的天然气（气田气，油田伴生气）是多组分烃类混合物。

如果把天然气中C1~C4等轻质烃类提取
出来，可降低天然气的露点，调整气体的发热量。

改善商品气的质量，同时提高整个天然气的经济价值；
c.提出来的乙烷、丙烷、丁烷、天然汽油和凝析液是石油化工和石油精细化工的重要原料，如生产乙烯的原油。