1、中國(guó)石油大學(xué)（華東）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）SR聯(lián)合站設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：辛雪南學(xué)號(hào)： 03122630專業(yè)班級(jí)：油氣儲(chǔ)運(yùn)工程03-6 班指導(dǎo)教師：王海琴2007 年6月20日中國(guó)石油大學(xué)(華東 ) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )摘要本聯(lián)合站的設(shè)計(jì)是以儲(chǔ)運(yùn)教研室給定的任務(wù)書為依據(jù)進(jìn)行的。 聯(lián)合站是油田地面集輸系統(tǒng)中重要的組成部分。 聯(lián)合站將來(lái)自井口的原油等進(jìn)行必要的處理，然后將合格的原油運(yùn)往特定的場(chǎng)所。本聯(lián)合站擔(dān)負(fù)著附近各采油隊(duì)的油、水的處理，處理能力為 350 萬(wàn)噸 / 年。在設(shè)計(jì)過程中， 參閱了聯(lián)合站設(shè)計(jì)的許多相關(guān)資料和規(guī)范， 以及與本站相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)。 本站采用密閉生產(chǎn)流程， 包括有泵和事故流程。 站外來(lái)油

2、經(jīng)三相分離器、緩沖罐、循環(huán)泵、電脫水器、加熱爐、穩(wěn)定塔、外輸泵等之后外輸。在設(shè)計(jì)過程中， 我首先閱讀了相關(guān)資料以及往屆學(xué)生的論文， 并完成了有關(guān)基本參數(shù)的站內(nèi)水力、 熱力計(jì)算以及三相分離器、 油氣分離器、 電脫水器、加熱爐的選型和校核，并進(jìn)行了罐區(qū)計(jì)算，選取了浮頂油罐；接下來(lái)繪制了聯(lián)合站平面布置圖， 聯(lián)合站工藝流程圖；之后又進(jìn)行了站內(nèi)管線的選取，以及外輸泵和脫水泵的選取。 據(jù)此，設(shè)計(jì)了泵房安裝圖， 最后完成了外文文獻(xiàn)翻譯。至此就基本完成了這次設(shè)計(jì)任務(wù)。關(guān)鍵詞： 聯(lián)合站；密閉流程；電脫；分離器中國(guó)石油大學(xué)(華東 ) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )ABSTRACTThe design of the ce

3、ntral treating station is based on the consignation given by storage and transportation teaching building .The central treating station is the most important part of oil and gas gathering and transmission system. It treats the mixture of well fluids into crude oil and produced free water, and transp

4、orts them to some specified places.This central treating station contains all functions of a general station. This station treating capacity is about 3500000ton/year.The design employs the tight flows chart, including: having pump and accident flow diagram. The oil coming from wells nearby flows thr

5、ough three-phase separator, water-jacket heater, two-phase separator, electric dehydrator, stabilization and transportation pump.In the design, according to the instruction and calculation give above, I draw the arrangement diagram of the gathering station, the technological process flow diagram of

6、the whole station and installation diagram of pump house. The diagrams are the important parts of this paper.Keywords: central treating station; process flow diagram; crude oil中國(guó)石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄前言.1第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書 . .21.1概述 .21.1.1簡(jiǎn)介 .21.1.2聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述 .21.2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .41.2.1設(shè)計(jì)規(guī)模及設(shè)計(jì)依據(jù) .41.3站址選擇及總平面布

7、置 .41.3.1 站址選擇 .41.3.2 平面布置說明 .51.4流程及流程說明 .61.4.1流程設(shè)計(jì)原則 .61.4.2本站工藝流程 .71.5管線的安裝說明 .81.6選取的設(shè)備表 .9第 2 章聯(lián)合站工藝計(jì)算書 .102.1有關(guān)參數(shù)的計(jì)算 .102.1.1規(guī)模設(shè)計(jì) .102.1.2油氣物性計(jì)算 .102.1.3有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 .132.2主要設(shè)備的選擇 .13中國(guó)石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2.2.2原油緩沖罐的選型182.2.3電脫水器的選取192.2.4加熱爐的選型202.2.5罐的選取222.3 站內(nèi)工藝管線的選取及壓降計(jì)算232.3.1進(jìn)站閥三相分離器匯管選取2

8、32.3.2三相分離器到緩沖罐輸油管線的計(jì)算252.3.3緩沖罐到循環(huán)泵之間管線的計(jì)算282.3.4循環(huán)泵到電脫水器之間管線的計(jì)算292.3.5電脫水器到加熱爐之間管線的計(jì)算302.3.6加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計(jì)算322.3.7穩(wěn)定區(qū)到外輸泵之間管路的計(jì)算332.3.8穩(wěn)定塔到凈化油罐之間管線的計(jì)算342.3.9凈化原油罐到循環(huán)泵之間管線的計(jì)算352.3.10循環(huán)泵到加熱爐之間管線的計(jì)算362.4 泵的選取及校核362.4.1外輸泵的計(jì)算362.4.2循環(huán)泵的選取38第 3 章 結(jié)論39致謝40參考文獻(xiàn)41前言前言隨著各油田的含水率的上升， 及對(duì)石油伴生氣的利用的增多聯(lián)合站顯得更加重要。同時(shí)

9、隨著石油價(jià)格的上漲以及石油資源的減少， 聯(lián)合站的設(shè)計(jì)更應(yīng)該從節(jié)約能源， 減少成本等方面來(lái)考慮， 從而能以最少的投入為國(guó)家創(chuàng)造更多的財(cái)富。聯(lián)合站就是把分散的原料集中、 處理使之成為油田產(chǎn)品的過程， 油田生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)。 這個(gè)過程從油井井口開始， 將油井生產(chǎn)出來(lái)的原油、 伴生天然氣和其他產(chǎn)品，在油田上進(jìn)行集中、輸送和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長(zhǎng)距離輸油管線首站， 或者送往礦廠油庫(kù)經(jīng)其他運(yùn)輸方式送到煉油廠或轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭；合格的天然氣則集中到輸氣管線首站， 再送往石油化工廠、液化合格的天然氣則集中到輸氣管線首站， 再送往石油化工廠、 液化氣廠或其他用戶。以前聯(lián)合站在設(shè)計(jì)工程中存在的一些未能考慮的

10、問題， 同時(shí)隨著原油特性的改變，需要各種油氣設(shè)施的最優(yōu)化設(shè)計(jì)， 在本此聯(lián)合站設(shè)計(jì)中都有所考慮。通過大量的計(jì)算以及論證， 最終制定出了一套可行方案， 基本可以實(shí)現(xiàn)年處理能力 350 萬(wàn)噸的生產(chǎn)任務(wù)，從而完成聯(lián)合站設(shè)計(jì)。由于本人知識(shí)有限，未免存在許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給與批評(píng)與指正。1第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書1.1 概述1.1.1簡(jiǎn)介聯(lián)合站，即集中處理站， 是油田地面集輸系統(tǒng)中重要組成部分。 就油田的生產(chǎn)全局來(lái)說， 油氣集輸是繼油藏勘探、 油田開發(fā)、采油工程之后的很重要的生產(chǎn)階段。 如果說油藏勘探是尋找原油， 油田開發(fā)和采油工程是提供原料，那么油

11、氣集輸則是把分散的原料集中處理，使之成為油田產(chǎn)品的過程。聯(lián)合站一般建在集輸系統(tǒng)壓力允許的范圍內(nèi)， 為了不影響開發(fā)井網(wǎng)以及油田中后期加密井網(wǎng)的布置與調(diào)整，應(yīng)盡量建在油田構(gòu)造的邊部。聯(lián)合站將來(lái)自井口的原油、 伴生天然氣和其他產(chǎn)品進(jìn)行集中、 運(yùn)輸和必要的處理、 初加工，將合格的原油送往長(zhǎng)距離輸油管線首站外輸， 或者送往礦場(chǎng)油庫(kù)經(jīng)其他運(yùn)輸方式送到煉油廠或轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭， 合格的天然氣則集中到輸氣管線首站。聯(lián)合站一般包括如下的生產(chǎn)功能：油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣脫水、輕油回收、原油儲(chǔ)存及向礦場(chǎng)油庫(kù)輸送、污水處理、凈化污水回注地層、接收計(jì)量輸來(lái)的油氣混合物、變配電、供熱及消防等。聯(lián)合站設(shè)計(jì)是油氣集輸

12、工藝設(shè)計(jì)的重要組成部分， 對(duì)它的要求是使其最大限度的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求， 做到集輸先進(jìn)、 經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全可靠，保證為國(guó)家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量的油田產(chǎn)品。1.1.2聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述1.1.2.1油氣水混合物的收集一個(gè)區(qū)域中若干油井的井口產(chǎn)物經(jīng)過計(jì)量后，輸送到聯(lián)合站進(jìn)行集中處理。在收集的過程中對(duì)于高粘度、高凝點(diǎn)原油要采取一定措施，使它能夠在允許的壓力下安全的輸送到聯(lián)合站而不至于凝固在管線內(nèi)。通常采用的方法有：加熱保溫法；化學(xué)降粘、降凝法；物理降粘、降凝法。2第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書1.1.2.2油氣水的初步分離在實(shí)際生產(chǎn)工程中，從油井出來(lái)的不單是原油，常常含有氣、水、砂、鹽

13、、泥漿等。為了便于輸送、 儲(chǔ)存、計(jì)量和使用， 必須對(duì)它們進(jìn)行初步分離。油井產(chǎn)物中常含有水特別在油井生產(chǎn)的中后期， 含水量逐漸增多， 利用離心重力等機(jī)械方法分離成氣液兩相。 有些井出砂量很高， 同時(shí)還應(yīng)該除去固體混合物。油氣水的初步分離主要在三相分離器中進(jìn)行， 在開式流程中， 也在沉降罐中進(jìn)行。油和機(jī)械雜質(zhì)、 鹽的分離一般與油水分離同時(shí)進(jìn)行。 當(dāng)含鹽、含砂量高時(shí)，有的要用熱水沖洗和降粘后再沉降分離， 連同水、機(jī)械雜質(zhì)和鹽一起脫除。1.1.2.3 原油脫水對(duì)輕質(zhì)、中質(zhì)含水原油，宜采用熱沉降、化學(xué)沉降法脫水；對(duì)中質(zhì)、重質(zhì)的高含水原油， 先采用熱化學(xué)沉降法脫水， 再用電脫水， 對(duì)乳化度高的高粘度、高含

14、水原油，應(yīng)先破乳再沉降脫水。1.1.2.4 原油穩(wěn)定原油中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正構(gòu)）在通常情況下是氣體，這些輕烴從原油中揮發(fā)出來(lái)時(shí)會(huì)帶走大量戊烷、己烷等成分，造成原油的大量損失，為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個(gè)有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強(qiáng)的輕烴比較完全的脫除出來(lái)，使原油在常溫下的蒸汽壓降低，這就是原油穩(wěn)定。原油穩(wěn)定所采用的方法可以分為閃蒸法和分餾法兩大類。閃蒸法又分為常壓閃蒸、負(fù)壓閃蒸和正壓閃蒸。1.1.2.5 輕烴回收從原油中脫除的輕烴， 經(jīng)過回收加工是石油化工的重要原料，也是工業(yè)與民用的潔凈燃料。 隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展和世界性能源短缺，天然3第 1 章 SR 聯(lián)合站工

15、程說明書氣回收液烴技術(shù)得以迅速發(fā)展，輕烴回收給國(guó)家創(chuàng)造了更多的財(cái)富。輕烴回收工藝基本可以分為三種：吸附法、油吸收法和冷凝分離法。 我國(guó)油田氣輕烴回收都采用冷凝分離法，按冷凍深度不同， 冷凝分離可以分為淺冷（ -15 -25）和深冷（ -60 -100）兩種。1.1.2.6 天然氣隨油井中原油一起采出的伴生氣，直接輸送到氣體處理廠。1.1.2.7含油污水的凈化原油經(jīng)過沉降、脫水后放出來(lái)的水， 還含有一定量的原油、 泥砂等物質(zhì)，必須經(jīng)過凈化才能回注或外排。 從污水中回收污油，既節(jié)約能源又保護(hù)環(huán)境，經(jīng)過處理后的污水一般回注地層，保持油層壓力，提高油藏采收率。含油污水處理的常用方法是：重力沉降除油法、

16、 混凝沉降法、 氣體浮選法、斜板除油法和過濾除油法。1.1.2.8輔助生產(chǎn)系統(tǒng)輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、采暖及通風(fēng)系統(tǒng)、 道路系統(tǒng)等。 這些系統(tǒng)都是聯(lián)合站的必要組成部分，是聯(lián)合站正常工作的保證。1.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1.2.1設(shè)計(jì)規(guī)模及設(shè)計(jì)依據(jù)原油處理能力： 350 萬(wàn)噸 /年變電所一座，消防泵房一座，加熱設(shè)施一套，通信設(shè)施一套。依據(jù)：根據(jù)中國(guó)石油大學(xué)儲(chǔ)運(yùn)教研室下發(fā)的設(shè)計(jì)任務(wù)書1.3 站址選擇及總平面布置1.3.1站址選擇本聯(lián)合站東西走向， 座北朝南，站內(nèi)主要建筑皆面南朝北。 該站處于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民區(qū)最小風(fēng)頻方向的上風(fēng)側(cè)， 并且避開了窩風(fēng)的地段， 整體通風(fēng)情況良好。

17、4第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書1.3.2平面布置說明聯(lián)合站各區(qū)的各種設(shè)備、 建筑物油氣散發(fā)量的多少、 火災(zāi)危險(xiǎn)程度、 生產(chǎn)操作方式有很大的區(qū)別， 有必要按生產(chǎn)操作、 火災(zāi)危險(xiǎn)程度、 經(jīng)營(yíng)管理的特點(diǎn)進(jìn)行分區(qū)布置， 把特殊的區(qū)域進(jìn)行隔離， 限制閑雜人員的出入， 有利于安全管理。各區(qū)間應(yīng)有道路連通，便于安裝和消防工作。1.3.2.1 工藝區(qū)工藝區(qū)是聯(lián)合站的內(nèi)臟， 對(duì)原油的初加工就是在這里完成的。 該區(qū)經(jīng)過三次分離， 即在油氣水三相分離器、 緩沖罐和原油穩(wěn)定塔進(jìn)行分離。 兩段脫水，即分別在油氣水三相分離器和電脫水器進(jìn)行， 處理完是凈化油外輸。 該區(qū)主要設(shè)備如下：油氣水三相分離器、緩沖罐、循環(huán)泵、

18、電脫水器、原油穩(wěn)定裝置、加熱爐、流量計(jì)等。該區(qū)有火源，又有危險(xiǎn)區(qū)，所以做平面布置時(shí)應(yīng)特別注意安全。1.3.2.2 原油罐區(qū)當(dāng)本站發(fā)生事故時(shí)，原油罐區(qū)可以儲(chǔ)存原油。本站共設(shè)三座浮頂油罐，罐區(qū)周圍設(shè)有密閉的防火堤， 防火堤的有效容積不應(yīng)小于罐組內(nèi)最大油罐容量的一半。雨水排出口應(yīng)設(shè)在堤的內(nèi)側(cè)， 雨水排出管線上應(yīng)裝有長(zhǎng)閉蝶閥或閘閥。該區(qū)采用半固定式消防，鍋爐和水套加熱爐供水由站外供水管線完成，也可由消防水罐供水。1.3.2.3污水處理區(qū)污水處理在聯(lián)合站內(nèi)占有很重要的地位。因?yàn)榻?jīng)過原油脫水后的污水里含有大量的原油和其它的物質(zhì)， 若污水任意排放將嚴(yán)重污染環(huán)境， 污染大氣，破壞生態(tài)平衡， 給人們的生產(chǎn)和生活

19、帶來(lái)嚴(yán)重的危害。對(duì)含油污水進(jìn)行處理和回注，變有害為有利，提高了水的利用率，保護(hù)了地下資源，因?yàn)槲鬯话愫驮?0.2%0.8%左右，為節(jié)約原油， 必須回收。含油污水處理后避免了污水的任意排放，保證了安全生產(chǎn)。5第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書污水處理標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于外排的含油污水，必須做到含油不大于10 mg/l ：對(duì)于回注的含油污水必須做到含油不大于30 mg/l 。1.3.2.4供排水、消防系統(tǒng)油田注水、油田生產(chǎn)用水及生活、 消防用水由供水系統(tǒng)提供，該站注水設(shè)有注水泵，注水罐，為了保證注水水質(zhì)，還有過濾間，配有壓力濾罐。站內(nèi)的消防設(shè)施由消防泵和消防水罐組成。消防水泵房和消防泡沫泵房合建。消防車

20、庫(kù)不應(yīng)與汽車庫(kù)合建。罐區(qū)采用半固定式給水消防設(shè)施。1.3.2.5鍋爐供熱區(qū)油氣集輸系統(tǒng)的站庫(kù)采暖，生產(chǎn)及生活熱負(fù)荷均由鍋爐房供給。供熱能力能適應(yīng)季節(jié)及遠(yuǎn)近熱負(fù)荷變化的要求。單臺(tái)鍋爐最低熱負(fù)荷不宜低于額定熱負(fù)荷的30%，一般不設(shè)備用鍋爐，但當(dāng)一臺(tái)鍋爐因故停運(yùn)時(shí)，鍋爐房的供熱能力仍不小于最大供熱能力的50%。一個(gè)鍋爐房?jī)?nèi)宜統(tǒng)一鍋爐型號(hào)，供熱參數(shù)及燃燒方式。1.3.2.6行政管理區(qū)設(shè)生產(chǎn)綜合辦公樓一座，內(nèi)設(shè)調(diào)度室、辦公室、會(huì)議室、資料室、總機(jī)室等。站內(nèi)設(shè)有花壇， 綠化帶等綠化場(chǎng)所， 要求綠化面積為站場(chǎng)占地總面積的10%。1.4 流程及流程說明1.4.1流程設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)工藝流程應(yīng)能保證聯(lián)合站處理的油氣

21、產(chǎn)品的質(zhì)量要求， 產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益好。 在滿足聯(lián)合站各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)上， 應(yīng)充分采用先進(jìn)技術(shù)， 考慮各種能量的合理利用， 采用密閉流程， 避免各種蒸發(fā)損耗， 工藝流程應(yīng)能適應(yīng)操作的變化，但又要避免煩瑣，防止浪費(fèi)，管線閥門要盡量少，線路要短，油氣流向合理。在原油開采至凈化外輸?shù)娜荛]流程，要比開式流程有多方面的優(yōu)點(diǎn)：6第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書(1) 一般的開式流程原油損耗約為 24%，而密閉后能降低到 0.5%以下，密閉式流程不僅降低了油氣損耗，而且還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。(2) 密閉式流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 成本降低，有利于提高自動(dòng)化工致程度和管理水平。設(shè)計(jì)中考慮到進(jìn)站原油的含水率（70%）和

22、含氣量（綜合油氣比為55Nm3(氣 )/t（油），工藝上采用油氣三級(jí)分離，兩段脫水。三級(jí)分離指一級(jí)油氣水三相分離， 二級(jí)緩沖分離以及在穩(wěn)定塔內(nèi)的三級(jí)分離。兩段脫水是指一級(jí)油氣水三相分離脫水和電脫水器脫水。1.4.2本站工藝流程該站除正常的生產(chǎn)流程外，還有站內(nèi)循環(huán)以滿足原油不需外輸時(shí)的要求，還有原油罐區(qū)用以事故（如停電）發(fā)生后儲(chǔ)存油品，等來(lái)電后，再進(jìn)入正常工作，避免因聯(lián)合站或外輸管線的突發(fā)事故而影響油田生產(chǎn)。原油在聯(lián)合站內(nèi)處理的工藝流程如下：1.4.2.1正常流程：注破乳劑氣計(jì)量氣站站外來(lái)油進(jìn)站閥組油氣水三相分離器緩沖罐循環(huán)泵污水污水處理區(qū)電脫水器加熱爐原油穩(wěn)定塔（凈化油罐） 原油外輸泵計(jì)量外輸

23、1.4.2.2 無(wú)泵流程：注破乳劑氣計(jì)量氣站站外來(lái)油進(jìn)站閥組油氣水三相分離器緩沖罐污水污水處理區(qū)電脫水器加熱爐原油穩(wěn)定塔（凈化油罐） 原油外輸泵計(jì)量外輸7第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書1.4.2.3 停電流程：進(jìn)站來(lái)油進(jìn)站閥組油氣水三相分離器緩沖罐事故罐循環(huán)泵后的正常流程進(jìn)站總閥組和電脫水器都設(shè)有加藥裝置，可以加入破乳劑， 以利于油氣水在分離器中的分離和電脫水器的脫水。1.4.2.4程設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)說明：(1) 各作業(yè)區(qū)，裝置的布置應(yīng)與平面布置相符， 應(yīng)標(biāo)明各工藝管線尺寸、安裝高度、介質(zhì)的流向、管線線型及管件應(yīng)符合的規(guī)定，尺寸不按比例。(2) 凡是由于偶然事件（著火停電）或操作失去可能使壓力

24、升高而造成事故之處（如分離器、加熱爐、油罐、輕油罐等常壓容器及往復(fù)泵、齒輪泵出口），都裝備有安全閥或呼吸閥。(3) 凡是不允許液體倒流之處（如離心泵的出口、有壓進(jìn)罐管線、藥劑線進(jìn)電脫水器入口等）都裝上了止回閥。(4) 為防止爆炸、火災(zāi)等惡性事故蔓延，流程設(shè)計(jì)必須要有切斷油氣源的措施（如壓力越站、緊急放空、自動(dòng)關(guān)閉油罐進(jìn)出口閥門） 。1.5 管線的安裝說明(1) 在總平面圖上分區(qū)布置的基礎(chǔ)上， 油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線路應(yīng)盡量縮短長(zhǎng)度，在滿足水力、熱力要求下，線路布置力求整齊、美觀。(2) 場(chǎng)區(qū)內(nèi)各種地上、 地下線路和供電、 通信線路集中布置在場(chǎng)區(qū)道路的兩側(cè)，應(yīng)避免地上管線和電力、

25、電信線包圍工藝裝置和獨(dú)立的建筑物， 并減少和場(chǎng)區(qū)道路的交叉，交叉時(shí)采用直交。(3) 主要的油管線均采用伴熱管線。(4) 場(chǎng)區(qū)管線的敷設(shè)方式，根據(jù)場(chǎng)區(qū)土壤性質(zhì)和地下水分布情況確定。帶壓的油、氣、水、風(fēng)管線一般采用地上架空敷設(shè)；罐區(qū)至泵房的管線采用管墩地面敷設(shè)，管道水平間距大于 0.2m，并做好埋地鋼管的防腐工作。8第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書(5) 管線架空敷設(shè)時(shí)，管底距地面為 2.2m；當(dāng)架空管線下面安裝有泵、換熱器或其他設(shè)備時(shí)， 管底距地面高度應(yīng)滿足安裝和檢修時(shí)起吊要求； 敷設(shè)于管墩的地面管線，管底距地面 0.30.5m，與人行道交叉時(shí)應(yīng)加設(shè)過橋。(6) 管線跨越道路時(shí)，其底管高度要求

26、：距主要道路路面不小于 4.5m，距人行道路面不小于 2.2m。1.6 選取的設(shè)備表油氣水三相分離器4000×168005臺(tái)原油臥式緩沖罐4000×176002臺(tái)電脫水器3600×140004臺(tái)水套加熱爐HJ1250-H/2.5-Q4 臺(tái)外輸泵DYI 155-303臺(tái)循環(huán)泵IY200-150-250B3臺(tái)鋼制浮頂罐10000m 35座9第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書2.1 有關(guān)參數(shù)的計(jì)算2.1.1規(guī)模設(shè)計(jì)2.1.1.1原油處理能力 (年工作日： 365 天 )350 萬(wàn)噸 /年=9589.0411噸 /天=399.5434 噸 /小時(shí)考慮

27、油田生產(chǎn)不穩(wěn)定性，取不穩(wěn)定系數(shù) 1.2則原油處理能力為： 9589.0411×1.2=11506.8493噸/天399.5433 ×1.2=479.4520噸/ 小時(shí)2.1.1.2天然氣處理能力已知來(lái)油綜合氣油比為：55Nm 3 (氣)/t( 油)則氣體處理能力為： 11506.8493 ×55=632876.7115Nm3 /d2.1.2油氣物性計(jì)算2.1.2.1原始數(shù)據(jù)3(1)原油密度：20830.0 kg/m(2)原油粘度：507.8448 厘沱(3)原油凝點(diǎn)：30(4)原油比熱：0.5kcal/( kg· )(5)原油含蠟：17.46%(6)天然

28、氣密度：0.96 kg/m 32.1.2.2原油物性參數(shù)計(jì)算(1) 密度由油氣集輸式 (4-42)，在 20-120 范圍內(nèi)t =20（2-1）1(t 20)10第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書78020 860 時(shí)，×10320 ) ×1031/ =(3.083-2.638(2) 動(dòng)力粘度由油氣集輸式 (4-44)t1 (ct 0 ) * * 1 a(t t0 ) lg( c t 0 ) 1（2-2）ct 1 0 0 0mPa·s 時(shí)， c=10，a=2.52×10 3 1/ 10t1000mPaS時(shí)， c=100, a1.4410 3 1/ t 10mP

29、aS時(shí)， C=1000，a 0.76 10 3 1/ 式中，t ，t 0 溫度為 t ( ) 和 t0 ( ) 時(shí)原油的粘度，毫帕·秒；c，a系數(shù)。(3) 運(yùn)動(dòng)粘度：ttt(2-3)式中，t t 時(shí)原油的運(yùn)動(dòng)粘度，厘沱；t t 時(shí)原油的動(dòng)力粘度， mPa·s；t t 時(shí)原油的密度， kg/m 3 。由上面的公式，可以計(jì)算出各溫度下原油的密度、 運(yùn)動(dòng)粘度、動(dòng)力粘度，結(jié)果如表 2-1 所示：表 2-1 原油的密度、運(yùn)動(dòng)粘度、動(dòng)力粘度溫度（oc）密度（ kg/m3）運(yùn)動(dòng)粘度（ cst） 動(dòng)力粘度（ mpa.s）40815.410.09088.22845811.98.87967.0

30、2947.5810.17.34815.95250808.37.84486.34152806.97.47296.03055804.86.95525.59860801.46.18774.95911第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書計(jì)算示例，取 t=40(1) 密度：由式（ 2-1 ）(3.0832.638 10 3830.0)10 38.935 10 4 (1/ )則 40208.935830.0815.4 Kg/m 31(t 20) 110 4(40 20)(2) 動(dòng)力粘度：由式（ 2-2）50 =7.8448cst=7.844810 6 m2s50 =5050 =7.8448×10-6&#

31、215;808.3=6.341 mPa·s取 C=1000， a 0.76 10 3t1(ct 0 ) * * 1a(tt 0 ) lg( ct 0 )1c1(10006.341) * *10.7610 3(40 50) lg(1000 6.341) 11000=8.228 mPa·s10mPa· s(2) 運(yùn)動(dòng)粘度：由式（ 2-3 ）ttt =8.228 10 3815.4 =10.0908cst2.1.2.3天然氣的物性參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下天然氣的密度為g 0.9408kg/m 3 ，則天然氣的相對(duì)密度為：gg0.94080.878011.206a當(dāng) 0.51時(shí)臨界

32、壓力： Pc （ 55.3 10.40.5 ）× 105 4.61 MPa臨界溫度： Tc 12 2380.5 12 238×0.7801 0.5 =215.01K12第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書2.1.3有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2.1.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定原油含水：70%原油進(jìn)站溫度：40oC進(jìn)站壓力：0.5MPa油氣水三相分離器 :進(jìn)口溫度： 40oC出口溫度： 55oC控制壓力： 0.5MPa(0.4MPa)出口原油含水：20%緩沖罐控制壓力 : 0.15MPa電脫水器：脫水溫度： 52oC操作壓力： 0.3MPa出口原油含水 :<0.5%穩(wěn)定塔：穩(wěn)定溫度：不低于 6

33、0oC操作壓力： -0.03Mpa大罐：儲(chǔ)存溫度： 4550oC原油外輸溫度：60oC外輸距離：30km油水在三相分離器中停留時(shí)間：530 分鐘油水在電脫水器中停留時(shí)間：40 分鐘2.2 主要設(shè)備的選擇2.2.1三相分離器的選擇工作條件：進(jìn)口溫度： 40oC出口溫度： 55oC控制壓力： 0.4MPa2.2.1.1三相分離器的選取由油氣分離器規(guī)范表1 選取400016800 臥式三相分離器，有效13第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書長(zhǎng)度 l e168000.813440 m，根據(jù)油田油氣集輸設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，工作頁(yè)面在 2/3 3/4 之間，則取 h=2/3D=2.67m由油氣集輸式式 (3-80) ，

34、計(jì)算集液部分弓形面積為：f ( y r )r2( yr )2r2sin1yrr 2()2r( 2.672)22(2.672)222 sin 1 ( 2.672)2222=8.9090m2集液部分的體積： V=f· l e =8.9090× 13.440=119.737 m3由油田油氣集輸設(shè)計(jì)手冊(cè)知，三相分離器的設(shè)計(jì)停留時(shí)間一般為530 分鐘，設(shè)液體在三相分離器內(nèi)停留時(shí)間為12 分鐘則單臺(tái)三相分離器的處理量由公式Q油 1440 Vt（2-4 ）式中， Q油 原油處理量， m3/d ；載波系數(shù)，取1.4 ；t 原油停留時(shí)間，按 12 分鐘計(jì)算；V 分離器集油部分的體積，m 3

35、。由式（ 2-4 ）單臺(tái)分離器的原油處理量：Qo 1440× 119.73710263.17m 3 /d1.412tpjt1 t24055 =47.5 ， 47.5 =810.1 kg/m 322需要處理的原油總量為： Q總 11506.849 10 3=14110.848 m3 /d810.114第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書處理的液體總量為14110.84847036.16m 3/d0.3則所需分離器的臺(tái)數(shù)為：39456.2n4.510263.17 取 N=5，則液體在分離器內(nèi)的停留時(shí)間為：1440119.7375t47036.1613.09min1.4因分離器不設(shè)備用， 當(dāng)其中一

36、臺(tái)檢修時(shí)， 原油在其他分離器內(nèi)的停留時(shí)間為：41440119.737t47036.1610.47min>10min1.4基本滿足要求2.2.1.2校核氣體處理量標(biāo)準(zhǔn)狀況下天然氣的密度為：g 0.9408 kg/m 3 ，則g天然氣的相對(duì)密度為：ga0.94081.2060.7801由油氣集輸式 (4-69)，求天然氣的臨界參數(shù)當(dāng) 0.51時(shí)臨界壓力： Pc （ 55.3 10.40.5 ）× 1054.61 MPa臨界溫度： Tc 12 2380.5 12 238×0.7801 0.5 =215.01k對(duì)比壓力： PrP Pc0.54.611 0.1084對(duì)比溫度：

37、TrT Tc(55273.15) 215.01 1.5255由油氣集輸，滿足 0Pr2 ，1.25 Tr1.6 時(shí)，天然氣的壓縮因子可用下述簡(jiǎn)便方法計(jì)算：Z 1(0.34Tr0.6)Pr =1( 0.34 1.52550.6) 0.1084 =0.9912分離條件下氣體密度：15第 2章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書ggsPTs0.94080.5273.153.90 kg/m 3PsTz0.1013(55273)0.9912分離條件下的氣體粘度：x2.570.27811063.62.570.2 7 8 10.7 8 0 11 0 6.636.015T3 2 8y1.110.04 x1.11 0.046.0

38、151.351c2.415(7.770.1844)T 1.510 4122.4377.580.74251.83182.415(7.770.18440.7801)3181.510 4122.4377.580.78011.83280.0115 gc exp x() y 10003.900.0115 exp 6.015()1 .351 1000=1.15 10 5 Pa·s阿基米德準(zhǔn)數(shù)：d 3 ( lg ) g gAr2g(10 4 )3(804.83.90) 9.8 3.90(1.1510 5)2=231.46查油氣集輸表 (3-11)知，油滴沉降流態(tài)處于過渡流，則雷諾數(shù)：Re 0.15

39、3Ar0. 7147.3170.153 231.460. 714計(jì)算油滴均勻沉降速度：由油氣集輸式 (3-46)知：16第 2 章 聯(lián)合站工藝計(jì)算書Red g得g Re1.1510 57.317od10 4 3.900.216 m/sag由油氣集輸式 (3-61)gh0.7leo0.713.4400.2161.53 m/sh42.67標(biāo)況下，臥式分離器的氣體處理能力：由油氣集輸式 (3-68)計(jì)算，取載荷波動(dòng)系數(shù)1.4Q gsN ( r 2f ) ghPTsPsZT3(228.9090) 1.530.10130.5 2731.40.9912328=49.612m3/s=4.2864106 Nm

40、3/d6.32910 6 Nm3/d 選用 5 臺(tái)400016800 臥式三相分離器，完全能夠滿足生產(chǎn)要求。2.2.1.3液體升溫所需熱量計(jì)算流體由管線進(jìn)入三相分離器，溫度由40上升到 55，升溫所需要的熱量 Q QoQwQg ，由于氣相質(zhì)量較小，略去Qg 。下面計(jì)算每臺(tái)分離器所需的熱量已知： QoGoCot ,QwG w Cw tCo1.884 kJ/kgC w =4.1868 kJ/kg G479.451610 39.589104kg/h5G w479.45161030.72.23710 5 kg/h50.3Q9.5891041.884152.2371054.18681517第 2 章 聯(lián)

41、合站工藝計(jì)算書1.676 107 kJ/hQ總3Q5 1.676 1078.379 107 kJ/h三臺(tái)分離器升溫所需的熱量共計(jì)8.379 107 kJ/h2.2.2原油緩沖罐的選型從三相分離器出來(lái)的油水混合物含水20%，出口溫度 55，此時(shí)油水混合物的密度為：0.8 o 0.2w0.8804.830.2 1000843.86 kg/m 3從三臺(tái)三相分離器出來(lái)的含水油在55是的體積流量： Q Qo Qw其中： QoGo11506.8491031.430104 m 3/d ；o804.8QW1Qo11.4301043.5744 1033。44m /d則： GWwQ w3.574410310003.574410 3 t/dG總G wGo3574.411