海上油气集输

代入数据得
D 3.1m ，由长径比值，可知其分离器长度为12.4m
热化学处理器
分离原理：
热化学分离器V－102的处理原理 与V－101的原理差不多，仍然是依靠
重力沉降和化学药剂进行脱水破乳，
唯一不同的是在V－102内增加了功率 为3350KW的加热盘管，通过加热乳化 带来增加破乳程度。由Stokes公式来 表示水滴在原油中的沉降速度：
V-101单系列每小时水处理量：
Vwh Vw / 48 15395/ 48 321m3 / h
各分离器油、水滞流时间
分离器水相容积：
Vwp (0.4*1/ 4*3.14*42 * 1.176)*16.5 63.49m3
分离器油相容积：
Vop (2/3*1/ 4*3.14*42 * 1.732)*16.5 63.49 103.25m3
63617cm3。经计算可得0.24≤K≤0.36。这表明目前自由水分离器的分 离质量是较好的。当然，分离质量的好坏也与消泡剂BHX-06的注入量 有关。
自由水分离器
分离程度
分离程度是指分离器在分离的温度、压力下，从其出液口中排出的
液体所携带的游离气体积和液体体积之比值。分离用百分数S来表示。
S V气 / V液 100%
E u 22 0.37 kv / cm d 60
而在电脱水器中部下半部分，两电极之间距离为75cm，同理可得
E u 22 0.29kv / cm d 75
电脱水器
在电脱水器的船尾部分，电极最强，两电极偏心距为14.5cm,在电脱
水器中部上半部分，两电极之间距离为48cm，同理可得
分离器油相容积：
Vop (0.725*1/ 4*3.14*42 * 1.975)*16.5 59.01 136.63m3
水相停留时间：
tw Vwp / Vw 46.34 30 60 93min
油相停留时间：
to Vop / Vo 136.63 191 60 43min
4 gdl 2 l g g 3 g
2

4 9.8 90 106 989 1.62 1.62
2
3 0.12 10
3 2

1.1104
通过查表可知阻力系数
f 0.4
D 3.1m
自由水分离器
液滴在分离器中的沉降速度：

热化学处理器
温度升高，石蜡、沥青质、胶质在原油中的溶解度增大，减弱了因这
些乳化剂构成的 界面膜的机械强度。
温度及界面控制：
温度传感器安装高度2.4m,现场温度表安装高度1m。
根据传热学知道，衡量传热快慢主要由导热系数

决定，水的导热系数一般为0.6W/m·℃，而油类的
导热系数在0.12-0.15W/m·℃之间，因而在同样的
振荡聚结
水滴中常带有酸、碱、盐的各种离子，在50Hz工频交流电场中，不断 地做周期性往复运动，使水滴界面膜不断地受到冲击，界面膜机械强度 降低，甚至破裂，水滴聚结，从原油中沉降下来，这一过程称为振荡聚 结。 电泳聚结 在直流电场的作用下，水滴将向与自身带相反电荷电性的方向的电极
运动，这种现象称为电泳。
水相停留时间： tw Vwp / Vw 63.49 321 60 12min 油相停留时间：
V-102单系列每小时原油处理量
Vh V102CR / 48 9170 48 191m3 / h
各分离器油、水滞流时间
V-102每小时水处理量
Vw Vw / 48 1435 48 30m3 / h
分离器水相容积：
Vwp (0.389*1/ 4*3.14*42 * 1.31)*16.5 46.34m3
V－101出液口中排出液体所携带的游离气体积可用V－102中分离出
来的气体体积表示，目前V－102分离出气体每天约6000m3,而V－101分 离出液量约21000m3，经计算可得S=0.29。
分离程度是反映分离器集液部分结构的完善程度。分离程度差，还
将引起输油管窜气，影响容积式流量计和离心泵的正常工作。 但是，过高地要求分离质量和分离程度将导致分离器结构复杂，外
形尺寸增大，占用面积、空间增大，投资费用将大幅度上涨。
自由水分离器类型
自由水分离器类型
自由水分离器
尺寸设计
基本参数：气量：105000m3/d，操作压力： 0.23Mpa，操作温度：65℃ 来液含水量：78%，原油密度：950kg/m3 ，水密度1000kg/m3 液体密度： l 0.78w o 0.781 0.95 0.22 0.989 103 kg / m3 分离出来的天然气粘度
Z 0.94
g 0.12mp s ，相对密度 g 0.65
，压缩因子
密度
f Re 2
3.4841103 g p 3.4841103 0.65 0.23 106 g 1.62 kg m3 z gT 0.95 (273 65)
原油处理
根据各油田油、水、伴生气的物理化学性质和砂、所含杂质、含水率、 产量等的不同，所选用的工艺流程各有差异。
Hale Waihona Puke Baidu
概述
原油计量外输 经处理后的合格原油，进储油舱储存，定期外输；或经计量装置计 量后通过海底管线外输至储油终端。
原油处理的最终目的：
cm ① 分离出油水混合液中的污水，污水进污水处理系统。经处理后，油
V-102：
平台来液量：
Vwhp 4730 (1 78%) 21500m3
电脱回流量：
Vbf FT 7161 FT 7171 (5670 3500) (2200 2470) 4500m3
各分离器油、水滞流时间
回流原油的含水率：
W FT 716115% Vbf (5670 3500) 13% 4500 0.26
际上，据电气人员说，尽管目前使用的是最低电压档，由于电极的绝缘
强度不是很好，因而提高电压值仍然不切实际。唯一可行的是找合适的 时间对其里面的电极进行更换。如果更换不行，就只有提高进入电脱的 原油温度，同时适当地增大破乳剂的注入量来提高脱水效果。
交直流电场脱水效果对比
Vw (0.4*1/ 4*3.14*42 * 1.176)*16.5 63.49m3
热量下,水的传热速度远远比油快。 尽量将油水乳化带控制在加热盘管区域。
电脱水器
WC-101
电脱水器是对经过一、二级三
相分离后的原油作进一步的净化处 理，使其含水小于等于。特别是对 于重质、高粘原油，用重力沉降分 离及化学破乳脱水尚达不到商品原 油的含水指标时，常用电破乳法来 脱水。 偶极聚结 于水滴的两端，两个电偶极子的相互吸引力：
分离质量
分离质量是指分离器出口处每标准立方米气体所带液量的多少，它 反映了分离器主要分离部分即沉降分离和除雾器的工作情况，分离出
的气体中带液量越少分离质量越好。分离质量用百分数K来表示。
K V液 / V气 100%
目前，V－101分离出来的伴生气经过燃气沉降罐V－201沉降后每天
大约105000m3，而V－201液位计每天涨1－1.5格，即每天涨50893 －
Vw d 2 g ( w 18o
o )
热化学处理器
温度对乳状液稳定性的影响
温度升高，水膨胀，界面膜变薄，机械强度降低。 温度升高，原油粘度降低，有利于脱水。
温度升高，油水密度差变大 （油水体积膨胀系数不同，原油体积膨 胀系数较大），水滴易于在油相中沉降。
温度升高，水珠的布朗运动加剧，增加了互相碰撞、合并的机率。
w dw g ( w o ) / 18o
2
SPM 气（火炬系统） 油气水
V-101
化学破乳脱水 利用加入的化学药剂降低油水
乳化物界面模的强度，使其破裂 从而使水更容易从乳化物中沉降 下来。
油槽
水槽
油（30-40%） V-102
乳化水 T-301A
自由水分离器
衡量自由水分离器工作的好坏以分离质量和分离程度来衡量。
主要内容:
1 2 3 4 5 6
自由水分离器 热化学处理器 电脱水器 电动态脱盐器 水力旋流器 粗粒化脱水器
一、概述
油气集输：在海洋石油生产中，将油气井采出的原油和天燃气汇
集、处理和输送的过程称作为油气集输。
概述
原油处理工艺应根据油、水、伴生气、砂、无机盐类等混合物的物
理化学性质、含水率、产量等因素，通过分析研究和经济比较确定。 原油汇集、处理和计量外输是原油处理工艺的三大主要组成部分。 原油汇集 为节约投资，工艺流程的设计要求适应性强，一般在可以联合开发 的海域只设计一套原油处理设施，将周边油田、采油平台来液汇集后 集中处理。
各分离器油、水滞流时间
基本参数：直径：4m，有效长度：16.5m
FT-7161A/B=5670/3500m3/d
FT-7171A/B=2200/2470m3/d，平台来液量：21500m3左右，综合含水：78%,
V-101日常操作气液界面：3m，油水界面: 1.4m，V-101outlet BS&W=24%, V-102日常操作气液界面：3.3m，油水界面: 1.1m，V-102outlet BS&W=13% 报表中流量计读数：4730m3 现在按理想状态来分别计算各分离器目前油相、水相的滞流时间，忽略分 离器两边浮头的体积。
电脱水器
电脱水器
目前，电脱用的是22KV档，船头相对较弱的电场中，两电极之间距离 为77.5cm,由公式可得
E u 22 0.28km / cm d 77.5
由船头逐渐向船尾过渡，电场强度逐渐增大，两电极偏心距为7.5cm， 在电脱水器中部上半部分，两电极之间距离为60cm,同理可得:
中含水可降至外输标准；
② 分离出油水混合液中的伴生气，伴生气进伴生气处理系统。经处理
后，油中含气达到以下标准： 分离质量K≤0.5 cm3/m3 分离程度S≤ 0.05 m3/m3 ③ 除去油水混合液中砂等杂质。
各种脱水方法比较
自由水分离器
分离原理：
重力沉降脱水 由于水滴在原油中的下沉速 度很慢，通常处于层流流态，常 以斯托克斯公式表示水滴在原油 中的匀速沉降速度：
W 4 gdl l g 3 g f 4 9.8 90 106 989 1.62 1.33m / s 3 1.62 0.4
由中华人民共和国油气集输规范提供的卧式三相分离器直径计算公式：
D 0.350 10 3 k3 qvTZ k 2 k1 PW
V-102日处理原油体积：
V102CR 5670 3500 9170m3 / d
V-102日处理液体体积：
V102Lq (21500 22% 4500 74%) 0.76 10605m3 / d
V-102日处理水体积
Vw VLq V102CR 10605 9170 1435m3 / d
6 KE 2 a 6 a F 24 E 2 a 2 l4 l
4
P-101
接地
接地
V-101
原油乳状液中的水滴受电场的诱导而产生偶极化，正负电荷分别处
电脱水器
电脱的工作电压范围一般为12～35KV，电场强度为0.8kv/cm～ 1.6kv/cm。“电分散”时的电场强度4.8kv/cm。电场强度可通过电极距 和供电电压来调节，最佳电场强度随应用而变化。
各分离器油、水滞流时间
V-101：
V-101日处理原油体积：
V-101日处理水体积：
V101CR V102Lq 10605m3 / d
V101w Vwhp Vbf Vw (21500 4500) 10605 15395m3 / d
V-101单系列每小时原油处理量：
Voh Vo / 48 10605/ 48 221m3 / h
E u 22 0.46kv / cm d 48
而在电脱水器的中部下半部分，两电极之间距离为77cm,同理可得
E u 22 0.285kv / cm d 77
从以上数据来看，电脱的电场强度不是很大。当电脱水效果不是很好 时，可以适当增大电脱电压，从而提高电场强度来增强脱水能力，但实