集输工初级200资料课件.ppt
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1、1,塔里木油田培训教材, 集输工(初级PPT部分),制作:塔里木油田 集输工课题组,2,目 录,一、油气基础知识二、常用工具使用三、工艺及生产控制四、分离器、电脱、加热炉、油罐五、主要机泵,(石油和天然气简介),油气基础知识,一、流体基础知识二、石油和天然气基础知识三、油、气、水处理基础知识,提 纲,5,1、什么是流体?,流体基础知识,下列物体,哪些属于流体?水、空气、岩石、钢铁、二氧化碳、石油、天然气、,流体液体和气体。,条件!水:物理状态的变化,水蒸汽、水、冰,刚体固体。,流体在承受剪应力时将会发生连续变形的物体。,6,2、流体的主要性质,流体基础知识,1)密度、重度 密度单位体积流体的质
2、量,kg/m3。 = M/V,重度单位体积流体的重量,N/m3。 = G/V,注意:单位不同,含义不同。,7,2、流体的主要性质,流体基础知识,2)相对密度/比重,液体: 相对密度同体积液体的密度与同体积4纯水的密度之比。 d = /水,注意:相对密度为无量纲量;气体的同压力、同温度条件一般指在标况(1个标准大气压、20)。,气体: 相对密度同压力、同温度下,气体的密度与空气的密度之比。 = /空气,8,2、流体的主要性质,流体基础知识,3)粘度(粘性系数),粘度流体在运动时,流体内部分子之间产生的摩擦阻力,用来表征流体粘性的大小。 ,pa.s 1pa.s = 1000mpa.s = 10泊
3、标况下的粘度: 水1.0110-3pa.s=1.01mpa.s 空气17.910-6pa.s=0.0179mpa.s,注意:粘度不是力;用来表征流体粘性的大小。,9,3、压强和温度,流体基础知识,1)压力、压强,压力垂直作用在流体表面上的力,N。 压强单位面积上流体所受到的压力,N/m2。 p = P/A,注意:压强不是力;目前,我们通常所说的“压力”其实是指压强。,1N/m2=1pa 1MPa=1106pa 1大气压=1公斤(Kgf/cm2)=760mmHg 1标准大气压=0.101325MPa,10,3、压强和温度,流体基础知识,2)绝对压力、相对压力、真空压力,绝对压力(P绝)以绝对真空
4、为零点计量的压力。 相对压力(Pg)以当地大气压为零点计量的压力。 真空压力(P真空)当P绝小于P大气压时产生真空的程度。 Pg = P绝 P大气压 P真空 = P大气压 P绝,注意:这里所讲的“压力”指的是压强;相对压力又称表压,可正可负,一般现场所说的压力通常指表压;真空压力又称真空度。,11,3、压强和温度,流体基础知识,2)绝对压力、相对压力、真空压力,注意:绝对压力、相对压力、真空压力的极限值。,12,3、压强和温度,流体基础知识,3)温度、温标,温度表征物体冷热程度的物理量。 -表征物体分子热运动的剧烈程度。 温标用于度量物体温度数值的标尺,它规定了温度的 读数起点(零点)和测量温
5、度的基本单位。,摄氏温标1个标准大气压下,水的冰点为0度,沸点为 100度,。 华氏温标氯化铵和冰水的混合物的温度为0度,人体的 温度为100度,oF。 开氏温标以-273.15为0度的温标,K,又称为热力学 温标或绝对温标。,13,3、压强和温度,流体基础知识,3)温度、温标,温度换算: oF = (9/5) + 32 K = - 273.15,温度极限: “绝对零度” 最小值? 最大值?,一、流体基础知识二、石油和天然气基础知识三、油、气、水处理基础知识,提 纲,15,1、石油,油藏基础知识,石油自然生成的,以各种碳氢化合物为主、少量杂质构成的复杂的混合物。,成份主要为碳氢化合物、少量非烃
6、、微量元素 C:85% H:12% O、N、S:1-4%相态液态为主,溶有大量烃气,少量非烃气物性通常具芳香气味、油脂状、比水轻、颜色有黑、褐、棕、绿、浅黄直至透明表观特性颜色、气味、流动性、可燃性、挥发性等,16,1、石油,油藏基础知识,分类以原油的相对密度来分1)轻质原油: 1,分类以原油的含蜡量来分1)低蜡原油: 0.5-2.5%2)含蜡原油: 2.5-10%3)高蜡原油: 10%,17,1、石油,油藏基础知识,凝固点石油冷却凝固失去流动性时的温度。稠油粘度大于50mpa.s,且相对密度d420大于0.92的石油。闪点石油蒸气与空气混合后的浓度达到一定程度后,在实验火焰下被闪燃时的最低温
7、度。燃点石油蒸气与空气混合物与火接触发生燃烧不少于5秒的温度。爆炸极限石油蒸气与空气混合后,一旦接触火源即发生爆炸的浓度范围。,18,1、石油,油藏基础知识,饱和蒸气压同一温度下,油蒸气与液相成平衡状态时所产生的压力,Pa。 其大小取决于油的性质和温度,与空间大小和是否存在空气无关。原油挥发影响因素:1)温度;2)蒸发面积;3)液体表面气体流动速度;4)流体所承受的压力;5)密度,19,1、石油,油藏基础知识,毒性石油及油蒸气对人的机体产生有害作用。 途径:呼吸道、消化道、皮肤。 程度:时间、浓度、性质。 工作区最大允许浓度: 原油、汽油0.3mg/L 硫化氢0.01mg/L易产生静电石油是导
8、电率极低的绝缘非极性物质。 静电电位高于4V时,所产生的静电火花可点燃油蒸气。影响因素:1)流速(4m/s);2)进出油管距油面距离;3)管道材质;4)空气湿度,20,2、天然气,油藏基础知识,天然气自然生成的,以各种烃类气体为主组成的混合气体。,干气(贫气):C+25%,常不与油拌生,可形成纯气藏,燃烧时呈兰色火焰,通入带冰的水中,无油膜出现。湿气(富气):C+25%,常与油拌生,有微弱汽油味,燃烧时呈黄色火焰,通入带冰的水中,水面常出现彩色油膜。非烃气体:有CO2,N2,H2S及He、Ar等惰性气体,含量不等。高者可成为以CO2,N2为主的气藏。,21,2、天然气,油藏基础知识,粘度变化:
9、低压在相同温度下,气体粘度与压力关系不大; 随温度的升高而增加。高压在相同温度下,气体粘度随压力增大而增加; 随温度的升高而降低。湿度天然气中含水量的多少。,22,3、油、气贮存场所,油藏基础知识,油气贮存在储层的孔隙、孔洞和裂缝中,石油、天然气起源于生物物质,通过沉积作用保留下来,再转化成油气(温度、压力、时间)。,23,岩石-经地质作用形成的矿物集合体。岩石分类(按成因)岩浆岩(火成岩)沉积岩变质岩,3、油、气贮存场所,油藏基础知识,24,3、油、气贮存场所,储层:能够储存和渗滤流体的岩层。各种不同类型的岩石均具有一定的孔隙和裂隙。油气层:储层储存了油气。产层:已开采的含油气层。,碎屑岩类
10、储层以中、细砂岩和粗粉砂岩分布最广、物性较好。孔隙类型主要以粒间孔、粒间溶孔、裂缝为主。碳酸盐岩储层包括孔隙、裂缝、溶洞,油藏基础知识,25,3、油、气贮存场所,圈闭:聚集和保存油气的场所。储层、盖层、遮挡层,油藏基础知识,26,3、油、气贮存场所,油藏基础知识,一、流体基础知识二、石油和天然气基础知识三、油、气、水处理基础知识,提 纲,28,1、原油处理,油、气、水处理,气液分离,原油脱水,原油稳定,原油储存,原油输送,29,2、天然气处理,油、气、水处理,30,3、含油污水处理,油、气、水处理,31,问题or建议,谢谢!,32,常用工具的正确使用方法,33,一、扳手 板手主要用来紧固和拆卸
11、零部件,通常有四种类型,即梅花扳手、套筒扳手、活动扳手和呆型扳手等。 1梅花扳手 梅花扳手的扳头是一个封闭的梅花形。当螺母和螺栓头的周围空间狭小,不能容纳普通扳手时,就采用这种扳手。梅花扳手常用的规格有:1417mm、1719mm、2224mm、2427mm、3032mm等。,梅花扳手可以在扳手转角小于60的情况下,一次一次地扭动螺母,34,梅花扳手使用注意事项: 使用权用时一定要选配好规格,使用权被扭螺母和梅花扳手的规格尺寸相符,不能松动打滑,否则会将梅花菱角啃坏。使用扳手时不能用加力杆,不能用手锤敲打扳手柄,扳手头的梅花沟槽内不能有污垢。,35,2套筒扳手 当螺母或螺栓头的空间位置有限,用
12、普通扳手不能工作时,就需采用套筒扳手。,36,2套筒扳手 使用套筒扳手的方法是:(1)根据被扭件选规格,将扳手头套在被扭件上;(2)根据被扭件所在位置大小选择合适的手柄;(3)扭动前必须把手柄接头安装稳定才能用力,防止打滑脱落伤人;(4)扭动手柄 时用力要平稳,用力方向与补扭件的中心轴线垂直。,37,2活动扳手 活动扳手又叫活络扳手,其开口宽度可以调节,能扳一定尺寸范围内的螺栓或螺母。活动扳手是用来紧固和拧松螺母的一种专用工具。,38,2活动扳手 常用的活动扳手有150mm 、200mm 、 250mm 、 300mm 四种规格。由于它的开口尺寸可以在规定范围内任意调节,所以特别适于在螺栓规格
13、多的场合使用。使用时,应将扳唇紧压螺母的平面。扳动大螺母时,手应握在接近手柄尾处。扳动较小的螺母时,手应握在接近头部的位置。施力时手指可随时旋调蜗轮,收紧活络扳唇,以防打滑。,39,一、螺丝刀 1、用途 螺丝刀是一种用于拧紧或拧松带有槽口的螺栓或螺钉的手用工具。 2、分类 有一字形螺丝刀、十字形螺丝刀、偏置螺丝刀等几种。,40,300X9代表什么含义?,300- 代表除手柄螺丝刀长度9代表螺丝刀直径,41,2、使用注意事项 (1)在使用前应先擦净螺丝刀柄和口端的油污,以免工作时滑脱而发生意外,使用后也要擦拭干净。 (2)选用的螺丝刀口端应与螺栓或螺钉上的槽口相吻合。如口端太薄易折断,太厚则不能
14、完全嵌入槽内,易使刀口或螺栓槽口损坏。 (3)使用时,不可用螺丝刀当撬棒或凿子使用。 (4)正确的方法是以右手握持螺丝刀,手心抵住柄端,让螺丝刀口端与螺栓或螺钉槽口处于垂直吻合状态。当开始拧松或最后拧紧时,应用力将螺丝刀压紧后再用手腕力扭转螺丝刀;当螺栓松动后,即可使手心轻压螺丝刀柄,用拇指、中指和食指快速转动螺丝刀。,42,管钳1、用途 管钳是用来转动金属管或其他圆柱形工件的,是管路安装和修理的常用工具。,(生产质量控制),工艺及生产控制,一、联合站产品简介二、原油处理控制三、污水处理控制,提 纲,45,什么是联合站的产品?,联合站产品,“三脱”: 1)原油脱水 2)污水脱油 3)天然气脱烃
15、,“四种产品”: 1)原油 2)污水 3)天然气 4)轻烃,46,什么是联合站的产品?,天然气处理主要是指脱烃和脱水脱烃去除天然气中C2以上的烃类气体,生产轻烃。 脱水去除天然气中的水,避免在输送和生产过程中形成天然气水合物。,注:关于天然气的处理在天然气工部分讲解,此处仅讲述原油和污水的处理控制。,联合站产品,一、联合站产品简介二、原油处理控制三、污水处理控制,提 纲,48,原油处理,气液分离,原油脱水,原油稳定,原油储存,原油输送,合格原油1)含水率1 %2)含盐量50 mg/L,原油处理,49,1、油气分离,油气分离主要是将原油中的伴生气分离出来。平衡分离组分一定的油气混合物在某一压力和
16、温度下,处于平衡状态时,就形成一定比例和组成的液相和气相。这是一个自发的过程。分离方式:一次分离、连续分离、多级分离分离级数:一般2-4级。,注意:多级分离其实是介于一次分离和连续分离之间的一种分离方式,也是能用于生产实际的分离方式。,原油处理,50,1、油气分离,分离级数的选择二级分离原油相对密度较高、气油比低的油田。三级分离原油相对密度中等、中高气油比和中等井口压力(0.7-3.5MPa)的油田。四级分离原油相对密度较低、高气油比和高井口压力(3.5MPa以上)的油田。,注意:分离级数的选择并不是严格按照上述的要求来选择的,最佳的分离级数和分离压力应依据实验来确定。,原油处理,51,2、原
17、油脱水,原油脱水主要是将原油中的水分离出来。,脱水方法:1)重力沉降分离出游离水2)热化学脱水分离出乳化水3)电脱水分离出乳化水(15-30%) 游离水以游离状态存在于油中的水。 乳化水以乳化状态存在于油中的水。,注意:各种脱水方法可以同时使用,也可以单独使用。 乳化互不相溶的液体形成稳定的乳状液。,原油处理,52,2、原油脱水,脱水控制:1)沉降 稳定 时间2)热化学合适的药剂(类型、用量)合适的温度动与静,原油处理,53,2、原油脱水,脱水控制:3)电脱水 含水率 油水界面 电压、电流 稳定,原油处理,54,2、原油脱水,含水超标处理: 事故流程 药剂调整 液位控制 加密检测,原油处理,5
18、5,3、原油稳定,原油稳定把原油中的C1-C4挥发性强的组分较彻底地提炼出来,降低原油的饱和蒸汽压和挥发性,减少原油储运和输送过程中的蒸发损失。1)脱烃除去油中的轻烃(C1-C4)2)大呼吸损失油罐进行收发油作业时,罐内液面升降引起罐内气体空间变化,导致的油气损失。3)小呼吸损失昼夜温度变化引起罐内气体空间变化导致的油气损失。4)饱和蒸汽压气、液两相平衡时的压力。,原油处理,56,3、原油稳定,原油稳定方法:1)闪蒸分离法 平衡蒸发液体混合物在加热、蒸发过程中所形成的蒸气始终与液体保持接触,直到某一温度后才最终进行气液分离。也称为平衡汽化。 闪蒸-当液体混合物的压力降低时,部分混合物会蒸发,就
19、 如同平衡汽化一样。 未稳定原油的闪蒸分离过程,实质上就是一次平衡汽化过程。 依据操作压力可将闪蒸分离法分为: 负压、常压、正压,原油处理,57,3、原油稳定,原油稳定方法:2)分馏稳定法 分馏稳定经过油气分离、脱水后的原油通过分馏塔,以不同的温度,多次汽化、冷凝,使油中的轻、重组分分离。 原油中轻组分蒸气压高、沸点低、易于汽化。 原油中重组分蒸气压低、沸点高、不易汽化。,注意:两种稳定方法可以同时使用,也可以单独使用。,原油处理,一、联合站产品简介二、原油处理控制三、污水处理控制,提 纲,59,污水处理,油水分离,污水除油,污水除悬浮物,水质稳定,注水/外排,污水处理,60,1、污水除油,污
20、水除油把污水中所含的原油分离出来。污水中油的存在方式:1)浮油粒径100um,一般占25%-50%。2)分散油粒径在10-100um,相互碰撞可以形成大的油滴。3)乳化油粒径在10-3-10um,具有一定的稳定性,以乳化状态存在于水中。4)溶解油粒径10-3um,一般1%。,原油处理,61,1、污水除油,除油方法:1)重力分离 2)物理化学除油3)粗粒化除油 4)过滤除油5)浮选除油 6)活性炭除油7)生物除油 8)旋流除油,污水处理,62,2、悬浮物控制,除悬浮物方法:1)重力分离2)物理化学方法3)过滤4)膜,污水处理,63,2、悬浮物控制,过滤:1)截留/筛滤几乎全部发生在滤层的表面,在
21、过滤开始时,只能去除比滤料孔隙大的固体颗粒,随着时间的增加,筛滤出的物质积聚在滤料表面并形成一层面膜,此时比该层面膜大的颗粒都不能通过。2)吸附把悬浮颗粒吸附到滤料表面。,污水处理,64,3、其它指标控制,1)细菌2)粒径3)铁含量4)腐蚀率,注意:不同的油田,其水质控制指标也不同,选取的标准主要取决于该油田的渗透率。,污水处理,65,问题or建议,谢谢!,分离器,67,一、分离器的分类二、分离器的结构三、分离器的分离过程四、分离器的工作原理五、分离器的附件,目录,68,一、分离器的分类,分类,外 形工作压力用 途,69,一、分离器的分类,1、立式分离器 立式分离器便于控制液面,易于清洗泥沙、
22、泥浆及脏物;缺点是处理气量小于卧式分离器。2、卧式分离器 卧式分离器处理气量较大,但液面控制比较困难,不易清泥沙、泥浆等杂物。3、球形分离器 球式分离器承压较高,但制造麻烦,分离空间和液体缓冲能力受到限制,液面控制要求严格。,70,一、分离器的分类,1、真空分离器设计压力小于01MPa。2、低压分离器设计压力01。15MPa。3、中压分离器设计压力15。6OM。Pa。 4、高压分离器设计压力6OMPa以上。,71,一、分离器的分类,1、生产分离器2、计量分离器3、三相分离器,72,二、分离器的结构,分离器主要由分离、液面控制、压力控制和加热等部分组成,73,二、分离器的结构,74,二、分离器的
23、结构,75,二、分离器的结构,76,二、分离器的结构,为了保证油气分离器的分离效果,分离器必须有稳定的气相和液相空间,使天然气进人输气管线,防止原油进入输气管网或气跑进输油管线,严重影响分离效果。常用的液面调节和控制办法是浮子式液面调节器,主要由浮漂连杆机构和出油阀组成。,77,二、分离器的结构,压力控制为了使油气分离后的原油进入油管线中,必须使原油能克服油罐的静液柱压力和管道摩阻损失,因此,油气分离器工作时要保持一定的工作压力。保持压力稳定的方法是在分离器的排气管上安装一个阀门来控制,在密闭流程中常采用自动控制来调节分离器的压力。常用的自动压力调节装置有重锤式压力调节阀和弹簧式调节阀。而手动
24、调节方法是用人工调节天然气出口阀门。,加热,78,三、分离器的分离过程,初分离过程、沉降过程、捕雾过程、集液过程 1、初分离过程:依靠离心分离对大量的液体进行分离。 2、沉降过程:在分离器内有一定的沉降空间,依靠重力沉降原理,进行油气分离。 3、捕雾过程:气体离开沉降段后,仍有细小的液滴,捕雾段的作用是采用碰撞原理将气从液滴中除去。 4、集液过程:集液段的作用是储集以上各过程分离出来的液体,有相应的液面控制系统使分离后的液体尽量不受气流扰动的影响,并有足够的空间适应处理量的变化。,79,四、分离器的工作原理,离心力、重力和粘着力,80,四、分离器的工作原理,1、离心分离当液体改变流向时,密度大
25、的液体具有较大的惯性,就会与器壁相撞使液滴从油气中分离出来,这就是离心分离的原理。离心分离主要用来分离大量液体和直径大的液滴,适用于初分离阶段。,离心力、重力和粘着力,81,四、分离器的工作原理,2、重力沉降分离依靠气液相对密度不同实现油气分离。重力分离只能除去100斗m以上的液滴。若要分离4050Ixm的液滴,必须将重力沉降与其他作用原理同时使用。,82,四、分离器的工作原理,3、碰撞分离其原理是气流遇到障碍改变流向和速度,使气体中的液滴不断地在障碍圈内聚结,由于液滴表面张力作用形成油膜,气体在不断的接触中,将油气中的细油滴聚结成大油滴,靠重力沉降下来。,83,五、分离器的附件,常用的分离器
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