新版油气集输工艺.ppt

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1、寇寇 杰杰 邮件： n n绪论绪论n n油气性质和基础理论油气性质和基础理论n n矿场集输管路矿场集输管路n n气液分离气液分离n n原油处理原油处理n n原油稳定原油稳定2023/3/92第一章第一章 绪论绪论n油气集输的研究对象和在油田建设中的地位油气集输的研究对象和在油田建设中的地位n油气集输的工作任务和工作内容油气集输的工作任务和工作内容n油田产品及其质量指标油田产品及其质量指标n油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求n油气集输流程油气集输流程n油气集输设计的评价标准油气集输设计的评价标准2023/3/93油藏勘探油藏勘探油田开发油田开发油气集输油气集输寻寻找找石石油油资资源

2、源地地球球资资源源与与信信息息学学院院石石油油工工程程学学院院地地下下 地地上上水水、砂砂、盐盐等等固固体体杂杂质质储储运运与与建建筑筑工工程程学学院院钻钻井井 采采油油原原油油、伴伴生生气气收收集集、净净化化处处理理、运运输输油气集输的研究对象油气集输的研究对象采油工程采油工程化化学学化化工工学学院院石石油油的的炼炼制制与与加加工工石油加工石油加工2023/3/94油气集输的研究对象油气集输的研究对象油油气气集集输输研研究究对对象象是是油油气气田田内内部部原原油油、伴伴生生天天然然气气的的收收集集、加加工工和运输。和运输。2023/3/95油气集输在油田建设中的地位油气集输在油田建设中的地位

3、油油田田的的工工业业开开采采价价值值被被确确定定后后，在在油油田田地地面面上上需需要要建建设设各各种种生生产产设设施施、辅辅助助生生产产设设施施和和附附属属设设施施，以以满满足足油油气气开开采采和和储储运运的的要要求求。油油气气集集输输是是油油田田建建设设中中的的主主要要生生产产设设施施，在在油油田田生生产产中中起起着着主主导导作作用用，使使油油田田生生产产平平稳稳，保保持持原原油油开开采采及及销销售售之之间间的的平平衡衡，并并使使原原油油、天天然然气气、液液化化石石油油气气和和天天然然汽汽油油等等产产品品的的质质量量合合格格。采采用用的的油油气气集集输输工工艺艺流流程程、确确定定的的工工程程

4、建建设设规规模模及及总总体体布布局局，将将对对油油田田的的可可靠靠生生产产、建建设水平和生产效益起着关键性的作用。设水平和生产效益起着关键性的作用。2023/3/96油气集输的工作任务油气集输的工作任务 将将分分散散的的油油井井产产物物、分分别别测测得得各各单单井井的的原原油油、天天然然气气和和采采出出水水的的产产量量值值后后，汇汇集集、处处理理成成出出矿矿原原油油、天天然然气气、液液化化石石油油气气及及天天然然汽汽油油，经经储储存存、计计量量后后输输送送给给用用户户的的的的油油田生产过程。田生产过程。2023/3/97油气生产工艺系统油气生产工艺系统 2023/3/98油气集输的工作范围油气

5、集输的工作范围 油油气气集集输输的的工工作作范范围围是是指指以以油油井井为为起起点点，矿矿场场原原油油库库或或输输油油、输输气气管管线线首首站为终点的矿场业务。站为终点的矿场业务。2023/3/99油气集输的工作内容油气集输的工作内容气液分离气液分离 原油处理原油处理 原油稳定原油稳定 天然气净化天然气净化 轻烃回收轻烃回收 水处理水处理2023/3/910n n三脱三脱n原油脱水n原油脱气n伴生气、天然气脱轻油n n三回收三回收 n污水中回收原油 n回收污水 n回收轻油、液化气 2023/3/911 商商品品原原油油、天天然然气气、液液化化石石油油气气、稳定轻烃和净化污水稳定轻烃和净化污水2

6、023/3/912商品原油的质量指标商品原油的质量指标1、质量含水率、质量含水率 合合格格原原油油含含水水率率不不大大于于1，优优质质原原油油含含水水率率不不大大于于0.5。对对于于凝凝析析油油和和稠稠油油有有不不同同的的质质量含水率要求。量含水率要求。2、饱和蒸汽压、饱和蒸汽压 储储存存温温度度(或或60)下下原原油油的的饱饱和和蒸蒸汽汽压压不不大大于当地气压。于当地气压。3、含盐量、含盐量 不大于不大于50g/m3。2023/3/913商品天然气的质量指标商品天然气的质量指标1、露点、露点 最最高高输输送送压压力力下下天天然然气气的的露露点点应应低低于于输输气气管管埋深处最低环境温度埋深处

7、最低环境温度5。2、硫化氢含量：、硫化氢含量：不大于不大于20mg/m3。3、C5含量：含量：不大于不大于50g/m3。4、有机硫含量：、有机硫含量：不大于不大于250mg/m3。2023/3/914液化石油气的质量指标液化石油气的质量指标 1 1、组成要求、组成要求 C1C2含量：不大于含量：不大于3(分子百分数分子百分数)；C5含量：不大于含量：不大于2(分子百分数分子百分数)；2 2、饱和蒸汽压要求、饱和蒸汽压要求 38时的饱和蒸汽压不大于时的饱和蒸汽压不大于15个大气压（绝对）；个大气压（绝对）；-10时的饱和蒸汽压大于时的饱和蒸汽压大于3个大气压（绝对）；个大气压（绝对）；3 3、体

8、积含水量要求、体积含水量要求 不大于不大于0.5%；液液化化石石油油气气的的主主要要成成分分是是C3和和C4，在在质质量量制制定定中中限制的是限制的是C1C2及及C5的含量要求，更为合理。的含量要求，更为合理。2023/3/915稳定轻烃的质量指标 项项 目目质质 量量 指指 标标试试 验验 方方 法法1号号2号号饱饱和蒸气和蒸气压压，kPa74200夏夏74冬冬188GB801787馏馏程：程：10%蒸蒸发发温度，温度，90%蒸蒸发发温度，温度，不高于不高于终馏终馏点，点，不高于不高于60蒸蒸发发率，率，%135190实测实测35150190GB65361997硫含量，硫含量，%不大于不大于

9、0.050.1SH/T025392机械机械杂质杂质及水分及水分无无无无目目测测2）铜铜片腐片腐蚀蚀 不大于不大于11GB509685（91）颜颜色，色，赛赛波特色号波特色号 不小于不小于+25GB3555921)冬季指冬季指9月月1日至第二年日至第二年2月月29日日间间；2)将油将油样样注入注入100mL的玻璃量筒中的玻璃量筒中观观察，察，应应当透明，没有当透明，没有悬悬浮与沉淀的机械浮与沉淀的机械杂质杂质和游离水和游离水2023/3/916净化污水标准n n对对于于净净化化污污水水有有两两个个标标准准，分分别别为为回回注注标标准准和排放标准，对其所含杂质的要求不同和排放标准，对其所含杂质的要

10、求不同n污水排放水质含油低于污水排放水质含油低于5mg/L；n海海上上排排放放污污水水水水质质要要求求是是：渤渤海海海海域域排排放放污污水水含含油油量量小小于于30mg/L；南海海域为小于；南海海域为小于50mg/L；n对对回回注注的的污污水水水水质质要要求求是是：达达到到本本油油田田规规定定的的注注水水水水质质标标准准，特特别别关关注注回回注注污污水水与与地地层层配配伍伍性性，包包括括悬悬浮浮物物浓浓度大小、含油浓度及细菌含量。度大小、含油浓度及细菌含量。2023/3/917净化污水质量标准之排放指标净化污水质量标准之排放指标序序号号项目项目排放浓度排放浓度mg/L备注备注1PH值值692石

11、油类石油类103悬浮物悬浮物1004挥发酚挥发酚0.55硫化物硫化物1以以S2计计6化学需氧量化学需氧量（CODCr）100重铬酸钾法分重铬酸钾法分析析7汞及其无机化合汞及其无机化合物物0.05以以Hg计计8镉及其无机化合镉及其无机化合物物0.1以以Cd计计9六价铬化合物六价铬化合物0.5以以Cr+6计计10砷及其无机化合砷及其无机化合物物0.5以以As计计11铅及其无机化合铅及其无机化合物物1.0以以Pb计计2023/3/918净化污水质量标准之注水指标净化污水质量标准之注水指标 注入注入层层平均空气渗透率平均空气渗透率（m2）0.10.10.60.6标标准分准分级级A1A2A3B1B2B3

12、C1C2C3控控 制制指指标标悬悬浮固体浮固体浓浓度度（mg/L）1.02.03.03.04.05.05.07.010.0悬悬浮物浮物颗颗粒直径中粒直径中值值（m）1.01.52.02.02.53.03.03.54.0含油量（含油量（mg/L）5.06.08.08.010.015.015.020.030.0平均腐平均腐蚀蚀率率（mm/a）0.076点腐点腐蚀蚀A1、B1、C1级级：试试片各面都无点腐片各面都无点腐蚀蚀；A2、B2、C2级级：试试片有片有轻轻微点微点蚀蚀；A3、B3、C3级级：试试片有明片有明显显点点蚀蚀；SRB菌（个菌（个/mL）010250102501025铁细铁细菌（个菌（

13、个/mL）n102n103n104腐生菌（个腐生菌（个/mL）n102n103n10411n10；2清水水清水水质质指指标标中去掉含油量。中去掉含油量。2023/3/919油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求 1 1、满足油田开发和开采的要求、满足油田开发和开采的要求由由地地质质和和油油藏藏工工程程师师提提出出合合理理的的开开发发设设计计，由由采采油油工工程程师师制制定定开开发发方方案案，确确定定相相应应的的采采油油措措施施，由由此此确确定定相相应应的的集集输输系系统统（生生产产规规模模、工工艺艺流流程程、总总体体布布局局）以以及及相相应应的的工工程程内内容容，从从而而保保证证采采

14、输输协协调调、生生产产平平稳稳，促促进进油油田田的的开开发发和开采。和开采。油油田田生生产产的的特特点点是是连连续续的的、又又是是不不均均衡衡的的，主主要要原原因在于：因在于：a.a.油井数量增加，含水量上升，产液量增加；油井数量增加，含水量上升，产液量增加；b.b.自喷井间歇自喷或改抽；自喷井间歇自喷或改抽；c.c.个别抽油井改为注水井；个别抽油井改为注水井；d.d.生产层系调整，油品物性发生变化。生产层系调整，油品物性发生变化。2023/3/920油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求 2 2、集输系统能够反映油田开发和开采的动态、集输系统能够反映油田开发和开采的动态 油油田田开

15、开发发和和开开采采的的变变化化，反反映映到到地地面面集集输输系系统统中中就就是是：油油、气气、水水产产量量、出出砂砂量量、气气油油比比、气气液液比比、井井的的油油压压和和回回压压、井井流温度、压力等参数的变化。流温度、压力等参数的变化。油油田田的的这这一一生生产产特特点点要要求求油油气气集集输输系系统统的的工工程程设设施施随随之之作作出出相相应应的的调调整整，要要考考虑虑能能以以地地面面设设施施的的少少量量变变化化去去适适用用油油田田开开发发不同时期、不同阶段的要求。不同时期、不同阶段的要求。同同时时利利用用这这些些基基础础信信息息，使使油油藏藏工工作作者者能能加加深深对对油油藏藏的的认认识识

16、，适时调整油田开发设计和各油井的生产制度。适时调整油田开发设计和各油井的生产制度。2023/3/921油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求 3、节约能源、防止污染、保护环境、节约能源、防止污染、保护环境 a.充充分分利利用用自自喷喷井井、抽抽油油井井的的能能量量，减减少少转转油油环环节节，在在有条件的油田提高第一级的分离压力，减少动力消耗；有条件的油田提高第一级的分离压力，减少动力消耗；b.流程密闭，降低损耗；流程密闭，降低损耗；c.充充分分收收集集和和利利用用油油气气资资源源，生生产产稳稳定定原原油油、干干气气、液液化化石油气、天然汽油等产品，减少油田生产的自耗气量；石油气、天然

17、汽油等产品，减少油田生产的自耗气量；d.采采用用先先进进高高效效的的处处理理设设备备，如如高高效效分分水水设设备备、高高效效注注水水泵等。泵等。2023/3/922油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求 3 3、节约能源、防止污染、保护环境、节约能源、防止污染、保护环境 在油田生产过程中必然要产生：在油田生产过程中必然要产生：废液（含油污水、污油）；废液（含油污水、污油）；废渣（含油泥砂、污垢）；废渣（含油泥砂、污垢）；废气（加热设备排放气、特殊情况下的放空天然气）。废气（加热设备排放气、特殊情况下的放空天然气）。如如果果不不加加以以处处理理，随随意意排排放放，必必然然对对环环境境造

18、造成成污污染染，甚甚至至破破坏坏生生态态平平衡衡。因因此此在在制制定定集集输输方方案案时时，应应该该考考虑虑到环境保护方面，使方案附合国家环保制度的要求。到环境保护方面，使方案附合国家环保制度的要求。2023/3/923油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求 4 4、集集输输系系统统应应安安全全可可靠靠，并并有有一一定定的的灵灵活活性性 集集输输系系统统的的生生产产运运行行是是连连续续的的，无无论论哪哪一一个个环环节节发发生生故障都会或多或少地对全局生产产生影响；故障都会或多或少地对全局生产产生影响；另另外外，油油田田地地域域大大，点点多多、面面广广、线线长长，抢抢修修困困难难，要要

19、求求集集输输系系统统简简单单、可可靠靠、安安全全。一一旦旦发发生生异异常常情情况况，要要有调整的余地。有调整的余地。2023/3/924油田生产对集输系统的要求油田生产对集输系统的要求 5、与辅助系统协调一致，并有经济性、与辅助系统协调一致，并有经济性 集集输输系系统统要要满满足足提提高高经经济济效效益益的的原原则则，具具有有经经济济性性。满满足足国国家家标标准准或或有有关关规规定定，并并且且与与供供排排水水、供供电电、道道路路、通通讯讯、土建等密切配合，协调一致。土建等密切配合，协调一致。2023/3/925油气集输流程油气集输流程 油油气气集集输输流流程程是是油油、气气在在油油田田内内部部

20、流流向向的的总总说说明明，即即从从生生产产油油井井井井口口起起到到外外输输、外外运运的的矿矿场场站站库库，油油井井产产品品经经过过若若干干个个工工艺艺环环节节，最最后后成成为为合合格油、气产品全过程的总说明。格油、气产品全过程的总说明。2023/3/926（一）油气集输流程命名（一）油气集输流程命名1.按按不同加热方式：不加热集油流程、井不同加热方式：不加热集油流程、井场加热集油流程、热水伴随集油流程、场加热集油流程、热水伴随集油流程、蒸汽伴随集油流程、掺稀油集油流程、蒸汽伴随集油流程、掺稀油集油流程、掺热水集油流程、掺活性水集油流程、掺热水集油流程、掺活性水集油流程、掺蒸汽集油流程。掺蒸汽集

21、油流程。2.按通往油井的管线数目：单管集油流程、按通往油井的管线数目：单管集油流程、双管集油流程和三管集油流程。双管集油流程和三管集油流程。2023/3/927（一）油气集输流程命名（续）（一）油气集输流程命名（续）3、按集油管网形态：米字型管网集油流程、环型、按集油管网形态：米字型管网集油流程、环型管网集油流程、树状管网集油流程和串联管网管网集油流程、树状管网集油流程和串联管网集油流程。集油流程。4、按油气集输系统布站级数（指油井和原油库之、按油气集输系统布站级数（指油井和原油库之间集输站场的级数）：间集输站场的级数）：u一级布站集油流程：只有集中处理站；一级布站集油流程：只有集中处理站；u

22、二级布站集油流程：计量站和集中处理站；二级布站集油流程：计量站和集中处理站；u三级布站集油流程：计量站、接转站（增压）和集三级布站集油流程：计量站、接转站（增压）和集中处理站；中处理站；5、集输系统密闭程度：开式和密闭流程、集输系统密闭程度：开式和密闭流程2023/3/928（二）油田集油流程举例（二）油田集油流程举例1、双管掺活性水流程、双管掺活性水流程2023/3/9292、三级布站单管油气集输流程、三级布站单管油气集输流程2023/3/9303、单管环形集油流程、单管环形集油流程2023/3/9314、稠油集输流程、稠油集输流程（1）高温集油流程：单管加热集油流程和掺稀）高温集油流程：单

23、管加热集油流程和掺稀降粘流程。降粘流程。2023/3/9322023/3/933（2）掺蒸汽集油流程）掺蒸汽集油流程2023/3/934集输系统的压力集输系统的压力 中中华华人人民民共共和和国国国国家家标标准准GB503502005中中规规定定：自自喷喷井井、气气举举井井的的回回压压为为工工程程适适应应期期间间最最低低油油管管压压力力的的0.40.40.50.5倍倍，但不宜低于但不宜低于0.40.4MPaMPa(表压表压)；抽抽油油井井回回压压不不高高于于1.51.5MPaMPa(表表压压)，而而高高于于4.54.5Kg/cmKg/cm2 2，回回压压的的高高低低会会影影响响抽抽油油机机的的工

24、作性能和检泵周期！工作性能和检泵周期！集集输输系系统统的的回回压压是是地地面面集集输输系系统统对对油油气气井井的的背背压压，也也是是集集输输系系统统的的起起点点压压力力，是是集集输输系系统统强强度度设设计计的的重重要依据。要依据。2023/3/935提高集输系统压力的优势提高集输系统压力的优势n可可使使伴伴生生气气更更多多地地溶溶解解在在原原油油中中，减减少少气气量量，降降低低原原油油粘粘度度，进进而而减减少少管管线线的的水水力力损损失失和和提提高高油油气气分分离效率；离效率；n可可采采用用多多级级分分离离工工艺艺，使使原原油油和和大大部部分分伴伴生生气气自自压压输输送送，增增加加分分离离后后

25、原原油油的的稳稳定定程程度度并并增增加加油油、气气的的采收率；采收率；n为不加热输送创造条件，可减少油田的自耗燃料。为不加热输送创造条件，可减少油田的自耗燃料。2023/3/936 集中计量集中计量 分散计量分散计量计量站接转站联合站2023/3/937流程密闭的措施流程密闭的措施1 1、采用卧式罐代替立式常压罐、采用卧式罐代替立式常压罐2 2、充充分分利利用用自自喷喷井井和和抽抽油油井井的的能能量量，减减少少转转油环节。这就需要考虑油环节。这就需要考虑布站方式布站方式 一级布站一级布站一级布站一级布站 集中处理站集中处理站一级半布站一级半布站一级半布站一级半布站 选井阀组选井阀组集中处理站集

26、中处理站二级布站二级布站二级布站二级布站 井口井口计量计量(计量接转计量接转)站站集中处理站集中处理站矿场油库矿场油库 三级布站三级布站三级布站三级布站 井口井口计量站计量站接转站接转站集中处理站集中处理站矿场油库矿场油库 2023/3/938流程密闭的措施流程密闭的措施3 3、采用油气混输泵、采用油气混输泵4 4、采采用用大大罐罐抽抽气气，避避免免常常压压罐罐中中的的油油气气蒸蒸发损耗发损耗 2023/3/939集输流程设计的原则集输流程设计的原则n油气集输工艺流程应密闭，降低油气损耗；油气集输工艺流程应密闭，降低油气损耗；n充充分分收收集集与与利利用用油油气气井井产产物物，生生产产符符合合

27、产产品品标标准准的的原原油、天然气、液化石油气、稳定轻烃等产品；油、天然气、液化石油气、稳定轻烃等产品；n合合理理利利用用油油气气井井流流体体的的压压力力能能，适适当当提提高高集集输输系系统统压压力力，扩扩大大集集输输半半径径，减减少少油油气气中中间间接接转转，降降低低集集输输能能耗；耗；n合合理理利利用用热热能能，做做好好设设备备和和管管道道保保温温，降降低低油油气气处处理理和输送温度，减少热耗；和输送温度，减少热耗；n油油气气集集输输工工艺艺设设计计应应结结合合实实际际情情况况简简化化工工艺艺流流程程，选选用高效设备。用高效设备。2023/3/940油气集输流程设计的总趋势油气集输流程设计

28、的总趋势 简简化化井井口口和和计计量量站站、尽尽量量采采用用二二级级布布站站和和密密闭闭流流程程、完完善善联联合站、减少占地、方便管理。合站、减少占地、方便管理。2023/3/941油气集输系统的组成 n 油田地面集输系统有各种站和管线组成。油田地面集输系统有各种站和管线组成。n 管管线线按按所所输输送送的的介介质质分分为为气气、油油、水水单单相相管管和和油油气气混混输输管管以以及及油油气气水水混混输输管管。出出油油管管线线、集集油油管管线线、矿矿场输油管线、集气管线、输气管线场输油管线、集气管线、输气管线。n 至至于于站站，名名称称不不算算统统一一，大大致致有有：分分井井计计量量站站、交交接

29、接计计量量站站、接接转转站站、原原油油脱脱水水站站、矿矿场场油油库库、增增压压集气站集气站、压气站、压气站、集中处理站、集中处理站。2023/3/942油气集输设计的评价标准油气集输设计的评价标准 可靠性可靠性 适用性适用性 先进性先进性 经济性经济性2023/3/943第二章 油气性质n原油分类原油分类n溶气原油物性溶气原油物性n脱气原油物性脱气原油物性2023/3/944标准状态标准状态 国国内内外外计计量量气气体体体体积积采采用用的的状状态态标准常不相同，常见的有三种标准常不相同，常见的有三种:n 压力压力101.325kPa、温度、温度20n 压力压力1atm、温度、温度60（15.6

30、）n 压力压力101.325kPa、温度、温度01m3(20)=0.985m3(15)=0.932m3(0)2023/3/945 原原 油油 原原油油是是一一种种极极其其复复杂杂的的烃烃类类和和非非烃烃类类的的液液态态混混合合物物，其其中中碳碳和和氢氢的的质质量量分分数数分分别别为为85%、12%，其余为硫、氮、氧和金属化合物。，其余为硫、氮、氧和金属化合物。原原油油中中所所含含的的烃烃类类主主要要有有：正正构构及及异异构构烷烷烃烃；环烷烃；环烷烃；芳香烃。芳香烃。原油内原油内C C1616以上的正构烷烃称为石蜡。以上的正构烷烃称为石蜡。原原油油是是一一种种胶胶体体溶溶液液，常常含含有有胶胶质

31、质、沥沥青青质质，还有砂、各种盐类及金属腐蚀产物等。还有砂、各种盐类及金属腐蚀产物等。2023/3/946原油分类原油分类 常用的原油分类方法有：常用的原油分类方法有：n按组成分类按组成分类n按气油比分类按气油比分类n按收缩性分类按收缩性分类n按相对密度和粘度分类按相对密度和粘度分类n按硫含量分量按硫含量分量2023/3/947按组成分类按组成分类 根根据据几几种种烃烃类类在在原原油油中中的的比比例例划划分分原原油种类，油种类，Sachanen分类法分类法:n 石蜡基原油石蜡基原油 烷烃大于烷烃大于75%n 环烷基原油环烷基原油 环烷烃大于环烷烃大于75%n 芳香基原油芳香基原油 芳香烃大于芳

32、香烃大于50%n 沥青基原油沥青基原油 沥青质大于沥青质大于50%2023/3/948按气油比分类按气油比分类 按气油比将油气井井流产物分成：按气油比将油气井井流产物分成：n 死油死油 气油比为零气油比为零n 黑油黑油 气油比小于气油比小于356m3/m3n 挥发性原油挥发性原油 气油比气油比356588m3/m3n 凝析气凝析气 气油比气油比5888905m3/m3n 湿气湿气 气油比大于气油比大于8905m3/m3n 干气干气 不含液体的天然气不含液体的天然气2023/3/949按收缩性分类按收缩性分类 “收收缩缩”指指油油藏藏原原油油在在地地面面脱脱气气后后体体积积的的缩缩小小。收收缩缩

33、系系数数的的定定义义是是单单位位体体积积油油藏藏原原油油在在地地面面脱脱气气后后的的体体积积数数，用用来来描描述述原原油油收收缩缩性性的的大大小小。根根据据收缩系数的大小划分原油种类收缩系数的大小划分原油种类:n 低低收收缩缩原原油油 low-shrinkage crude oil 收收缩缩系数大于系数大于0.5n 高高收收缩缩原原油油 high-shrinkage crude oil收收缩缩系数小于系数小于0.52023/3/950按相对密度和粘度分类按相对密度和粘度分类 Dowd等等人人根根据据原原油油相相对对密密度度和和粘粘度度划分原油种类划分原油种类:类类型型相相对对密度密度粘度粘度/

34、(Pas)普通原油普通原油0.93410重重质质原油原油0.9341.0001.000天然天然沥沥青青102023/3/951按硫含量分类按硫含量分类 把把硫硫含含量量高高的的原原油油称称为为酸酸性性原原油油，但但没没有统一标准。有统一标准。n一种说法，一种说法，H2S体积浓度超过体积浓度超过3700mg/Ln西方管道界，硫含量超过西方管道界，硫含量超过0.5%（质量）（质量）2023/3/952我国原油分类我国原油分类 是是以以常常压压沸沸点点250275和和395425两两个个关关键键馏馏分分油油的的密密度度划划分分原原油油类类别别。首首先先对对关关键键组分分类，见表：组分分类，见表：组组

35、分分分分类类第一关第一关键组键组分分20密度密度gcmgcm-3-3第二关第二关键组键组分分20密度密度gcmgcm-3-3石蜡基石蜡基0.82070.85600.93022023/3/953我国原油分类我国原油分类原油分原油分类类第一关第一关键组键组分分分分类类第二关第二关键组键组分分分分类类石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡基石蜡混合基石蜡混合基石蜡基石蜡基混合基混合基混合石蜡基混合石蜡基混合基混合基石蜡基石蜡基混合基混合基混合基混合基混合基混合基混合混合环烷环烷基基混合基混合基环烷环烷基基环烷环烷混合基混合基环烷环烷基基混合基混合基环烷环烷基基环烷环烷基基环烷环烷基基2023/3/954

36、溶气原油物性溶气原油物性 原原油油和和天天然然气气是是两两种种互互溶溶的的流流体体，在在一一定定压压力力和和温温度度条条件件下下，天天然然气气会会全全部部和和部部分分溶溶解解在在原原油油中中，溶溶气气原原油油的的溶溶气气量量、密密度度、粘粘度度等等物物性性随随压压力力、温温度度条条件件而而改改变变。这这里里主主要要介介绍绍适适用用于于压压力力、温温度度较较高高的的油油藏藏及及油油气气两两相相流流动动条条件件下下的的溶溶气气原原油油物物性性的的经经验验计计算方法，称为算方法，称为黑油模型黑油模型。2023/3/955美国石油协会相对密度美国石油协会相对密度 在在描描述述石石油油及及石石油油产产品

37、品时时，西西方方国国家家常常用用APIAPI相相对对密密度度，数数值值在在0 100，与与我国惯用的相对密度的关系：我国惯用的相对密度的关系：o 15下原油下原油对同温度同温度水的相对密度。水的相对密度。2023/3/956 溶解度溶解度 常常压压储储罐罐中中的的原原油油称称为为脱脱气气原原油油；高高于于大气压溶有天然气的原油称为大气压溶有天然气的原油称为溶气原油溶气原油。单单位位体体积积脱脱气气原原油油在在某某一一压压力力、温温度度下下能能溶溶解解的的天天然然气气体体积积数数（折折算算成成标标准准状状态态下下的的体体积积）称称天天然然气气溶溶解解度度，或或称称溶溶解解气气油油比比Rs，m3/

38、m3。2023/3/957Lasater相关式相关式no 脱气原油相对密度；脱气原油相对密度；nMo 脱气原油相对分子质量；脱气原油相对分子质量；nyg 天然气摩尔分数，由天然气摩尔分数，由下式下式计算：计算：2023/3/958气体摩尔分数计算式气体摩尔分数计算式P 绝对压力，绝对压力，MPa；T 温度，温度，K；g 天然气相对密度；天然气相对密度；2023/3/959结论结论n压力愈高，溶解气油比愈大；压力愈高，溶解气油比愈大；n温度愈低，溶解气油比愈大；温度愈低，溶解气油比愈大；n油、气是相对密度愈接近，原油溶解天油、气是相对密度愈接近，原油溶解天然气的能力愈强。然气的能力愈强。相相关关

39、式式是是Laster在在实实验验数数据据的的基基础础上上给给出出来来的的。可可见见，天天然然气气在在原原油油中中溶溶解解度度与压力、温度和油气组成有关。与压力、温度和油气组成有关。2023/3/960Standing相关式相关式Chierici等人建议：等人建议：原油相对密度大于原油相对密度大于0.966时用时用Lasater相关式相关式 原油相对密度小于原油相对密度小于0.966时用时用Standing相关式相关式式中式中 t 温度，温度，2023/3/961原油体积系数原油体积系数 单单位位体体积积脱脱气气原原油油溶溶入入天天然然气气后后具具有有的的体积数称为体积数称为原油体积系数原油体积

40、系数。天天然然气气溶溶入入原原油油使使得得原原油油的的体体积积增增大大，所所以以原原油体积系数总是大于油体积系数总是大于1。2023/3/962原油体积系数相关式原油体积系数相关式 可见，原油体积系数与温度、油气组成以及天可见，原油体积系数与温度、油气组成以及天然气在原油中的溶解度有关：然气在原油中的溶解度有关：n温度愈高，原油体积系数愈大；温度愈高，原油体积系数愈大；n油、气相对密度愈接近，原油体积系数愈大；油、气相对密度愈接近，原油体积系数愈大；n溶解气油比愈大，原油体积系数愈大。溶解气油比愈大，原油体积系数愈大。2023/3/963溶气原油密度溶气原油密度 溶溶气气原原油油的的密密度度称

41、称为为视视密密度度，或或表表观观密密度度。脱脱气气原原油油中中溶溶入入天天然然气气后后，其其密度和相对密度都下降。密度和相对密度都下降。2023/3/964溶解天然气相对密度相关式溶解天然气相对密度相关式 可见，溶解天然气的相对密度与可见，溶解天然气的相对密度与溶解气油比溶解气油比和和脱气原油的相对密度脱气原油的相对密度有关：有关：n溶解度愈小，溶解天然气的相对密度愈大，说明溶解度愈小，溶解天然气的相对密度愈大，说明天然气中的重组分更易溶入原油；天然气中的重组分更易溶入原油；n脱气原油的相对密度愈大，溶解天然气的相对密脱气原油的相对密度愈大，溶解天然气的相对密度愈小，这是因为伴随重质原油开采出

42、的天然气度愈小，这是因为伴随重质原油开采出的天然气较轻（较轻（C1+C2），而伴随轻质原油开采出的天然），而伴随轻质原油开采出的天然气较重（气较重（C5+）。）。2023/3/965粘粘 度度 原原油油溶溶入入天天然然气气后后粘粘度度减减小小。可可用下式计算：用下式计算：2023/3/966未溶解天然气密度未溶解天然气密度 天天然然气气中中溶溶于于原原油油的的都都是是较较重重组组分分，因因此未溶解天然气密度减小。此未溶解天然气密度减小。2023/3/967 表面张力和界面张力表面张力和界面张力 溶溶气气原原油油的的表表面面张张力力可可以以用用仪仪器器测测定定，也也可可用相关式估算。用相关式估算

43、。常压下脱气原油表面张力常压下脱气原油表面张力的表达式的表达式：界面张力的计算：界面张力的计算：2023/3/968脱气原油物性脱气原油物性 在在工工艺艺计计算算中中常常常常需需要要确确定定脱脱气气原原油油的的物物性性，最最可可靠靠的的方方法法是是实实验验测测定定，在在缺缺少少实实验验条条件件的的情情况况下下可可以以利利用用一一些些关系式计算。关系式计算。2023/3/969倾点和凝点倾点和凝点 倾倾点点和和凝凝点点是是衡衡量量油油品品流流动动性性的的指指标标，是是在在规规定定的的试试验验仪仪器器和和试试验验条条件件下下测测定定的的。倾倾点点是是油油品品在在试试管管中中5秒秒内内能能流流动动的

44、的最最低低温温度度。凝凝点点是是油油品品在在倾倾斜斜45角角试试管管内内停停留留1 1分分钟钟不不流流动动的的最最高高温温度度。同同一一原原油油的的倾倾点点比比凝凝固固点点约约高高2.52.533。2023/3/970密密 度度在在050范围内范围内 kg/mkg/m3 3 kg/(mkg/(m3 3)在在20120范围内范围内2023/3/971粘粘 度度 在缺少实验数据条件下，可根据相对密度和在缺少实验数据条件下，可根据相对密度和温度估算原油的动力粘度：温度估算原油的动力粘度：mPas o15原油的相原油的相对密度密度2023/3/972比热容比热容 温温度度高高于于析析蜡蜡温温度度t1时

45、时，石石蜡蜡全全部部溶溶于于原原油油内内，比比热热容容随随温温度度的的升升高高而而缓缓慢慢上上升升；当当温温度度在在析析蜡蜡温温度度t1与与最最高高比比热热容容对对应应的的温温度度t2之之间间时时，由由于于随随油油温温下下降降，单单位位温温降降的的析析蜡蜡量量逐逐渐渐增增多多，蜡蜡相相态态变变化化放放出出的的潜潜热热也也增增多多，c随随温温度度降降低低而而增增大大；温温度度小小于于最最大大比比热热容容对对应应的的温温度度t2时时，单单位位温温降降析析出出的的蜡蜡量量逐逐步步减减小小，比比热热容容c随随温度降低而减小。温度降低而减小。2023/3/973比热容比热容在原油析蜡温度以上时在原油析蜡

46、温度以上时在原油析蜡温度以下时在原油析蜡温度以下时2023/3/974蒸气压蒸气压 目目前前，还还没没有有用用于于测测定定原原油油蒸蒸气气压压的的专专用用测测定定器，原油蒸气压的获得仍要利用雷特蒸气压。器，原油蒸气压的获得仍要利用雷特蒸气压。雷雷特特蒸蒸气气压压测测定定器器原原来来是是为为测测定定汽汽油油的的蒸蒸气气压压而而设设计计的的。它它有有两两个个上上下下连连通通的的室室：燃燃料料室室（容容积积为为125亳亳升升）和和空空气气室室（容容积积为为500毫毫升升），容容积积比为比为1:4。将将油油品品装装入入燃燃料料室室，剧剧烈烈摇摇动动后后在在38恒恒温温水水浴浴中中所所测测得得的的油油品

47、品蒸蒸气气的的最最大大压压力力，即即为为雷雷特特蒸蒸气气压。压。2023/3/975n 气液两相管流的参数和术语气液两相管流的参数和术语 n 混输管路的特点和处理方法混输管路的特点和处理方法n 两相流压降计算式两相流压降计算式 n 段塞流、清管与磨蚀段塞流、清管与磨蚀n 多相泵多相泵 矿场集输管路的定义与分类矿场集输管路的定义与分类 从从油油气气井井到到矿矿场场原原油油库库、长长距距离离输输油油管管和和输输气气管管首首站站、矿矿场场地地域域内内的的所所有有输输送送工工艺艺流流体体（原原油油和和天天然然气气）的管路统称为的管路统称为矿场集输管路矿场集输管路。分类：分类：按管路内流动介质的相数分按

48、管路内流动介质的相数分 按管路的工作范围和性质分按管路的工作范围和性质分 按管路的结构分按管路的结构分2023/3/977混输管路的应用混输管路的应用 沙漠油田沙漠油田 陆地上的边际油田陆地上的边际油田 滩海及海上油田滩海及海上油田 2023/3/978气液两相管流的参数和术语气液两相管流的参数和术语 流量流量 流速流速 气液相对流速参数气液相对流速参数 气液含率气液含率 质量含气率表示的各种流速质量含气率表示的各种流速 两相混合物的密度两相混合物的密度 摩擦压降的折算系数摩擦压降的折算系数 2023/3/979流量流量质量流量质量流量 （Kg/s）体积流量体积流量 （m3/s）2023/3/

49、980流速流速气、液相流速气、液相流速 气、液相表观流速气、液相表观流速气液混合物流速气液混合物流速2023/3/981气液相质量流速气液相质量流速n气相质量流速：气相质量流速：n液相质量流速：液相质量流速：n混合物质量流速：混合物质量流速：2023/3/982气液相对流速参数气液相对流速参数 滑移速度滑移速度 滑动比滑动比漂移速度漂移速度2023/3/983气液含率气液含率 质量含气率与质量含液率质量含气率与质量含液率体积含气率和体积含液率体积含气率和体积含液率 截面含气率和截面含液率截面含气率和截面含液率 2023/3/984三种含气率之间的关系三种含气率之间的关系 质量含气率与体积含气率

50、之间的关系质量含气率与体积含气率之间的关系 体积含气率与截面含气率之间的关系体积含气率与截面含气率之间的关系 质量含气率与截面含气率之间的关系质量含气率与截面含气率之间的关系 2023/3/985两相混合物的密度两相混合物的密度 流动密度流动密度真实密度真实密度2023/3/986摩擦压降的折算系数摩擦压降的折算系数 全液相折算系数全液相折算系数 分液相折算系数分液相折算系数 分气相折算系数分气相折算系数 2023/3/987Lockhart-Martinelli参数参数 2023/3/988气液混输管路的特点气液混输管路的特点 1 1、流型变化多（、流型变化多（埃尔乌斯埃尔乌斯流型）流型）2