油气集输与矿场加工------精品学习资料
油气集输与矿场加工
一、基本概念
1、油气集输流程是油、气在油田内部流向的总说明，即从生产油井井口起到外输、外
运的矿场站库，油井产品经过若干个工艺环节，最后成为合格油气产品全过程的总说明。
2、简述油气集输设计的评价标准。 答：可靠性，适用性，先进性，经济性。 3、国家对商品原油的质量标准是如何要求的？
答：（1）质量含水率：合格原油含水率不大于1％，优质原油含水率不大于0.5％。对于
凝析油和稠油有不同的质量含水率要求。
（2）饱和蒸汽压：储存温度(或60℃)下原油的饱和蒸汽压不大于当地气压。 （3）含盐量：不大于50g/m3。 4、油田上三脱，三回收的内容是什么？
答：三脱：原油脱水，原油脱气，伴生气、天然气脱轻油。 三回收 ：污水中回收原油 ，回收污水 ，回收轻油、液化气。 5、参照图说明掺水的目的和原理，以及掺水的比例如何确定？
答：掺水的目的：降低高粘原油的粘度，使破乳剂更好的发挥破乳的效果；
掺水的原理：在高粘原油中掺入一定量的水，使原油形成水包油型乳状液，使原来
的油与油、油与管壁之间的摩擦变成水与油、水与管壁的摩擦，使表观粘度大大降低；另一方面，掺水、加热能使破乳剂更好地发挥效果；
掺水比例：掺水比例要使油水反相，使油包水型乳状液变成水包油型乳状液的掺水
比例是最合适的。
6、简述油气集输流程选择的依据和原理。 答：油气集输流程选择依据如下：
（1）油气集输的选择应以确定的油气储量，油藏工程和采油工程方案为基础，应充分考虑油田面积，油藏构造类型，油气储量，生产规模，预计的油田含水变化情况，单井产油量，产气量以及油井油压和出油温度等。
（2）油气物性。原有物性包括原油组分：蜡含量，胶含量，杂质含量，密度，倾点和粘-温关系等。天然气物性包括天然气组分和H2S，CO2等酸性气体的含量。 （3）油田的布井方式，驱油方式和采油方式以及开发过程中预期的井网调整及驱油方式和采油工艺的变化等。
（4）油田所处的地理位置，气象，天文，工程地质，地震烈度等自然条件以及油田所在地的工农业发展情况，交通运输，电力通讯，居民点和配套设施分布等社会条
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件。
（5）已开发类似油田的成功经验和失败教训。 油气集输流程选择原则如下： （1）满足油田开发和开采的要求；
（2）满足油田开发，开采设计调整的要求和适应油田生产动态变化的要求； （3）贯彻节约能源原则； （4）充分利用油气资源；
（5）贯彻“少投入，多产出”提高经济效益的原则。 （6）注意保护生态环境。 8、简述油田生产对集输系统的要求。 答：（1）满足油田开发和开采的要求；
（2）集输系统能够反映油田开发和开采的动态； （3）节约能源、防止污染、保护环境；
（4）集输系统应安全可靠，并有一定的灵活性； （5）与辅助系统协调一致，并有经济性。
二、油田的开发开采
1、画图并说明背斜构造中油，气的运移和聚集过程。 答：
图中表示当丰富的油气资源运移至背斜构造带时，随运移时间的延续油气越聚越多，油气和油水界面也将逐渐下降，如图a所示，当油水界面降到构造溢出点时，后来的
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石油将不再进入构造1中储存，随油气继续运移，已储存在构造1中的油也会逐渐被后来进入构造的气体驱逐出去，使油气界面下降，如图b，当油气界面达到溢出点时，构造1中只储存气体，如图c，上述过程也会在封闭构造2,3中继续发生，聚集起一连串阶梯状的油气藏。
2、简述油藏驱动能量及驱动方式（自行扩充）。
答：水压驱动：水驱替油的过程，是油水接触界面向井底移动的过程；
气压驱动（刚性气压驱动，弹性气压驱动）：带气顶的饱和油藏，依靠气顶膨胀能量； 溶解气驱：没有任何外界能量来源仅依靠溶解于原油内气体能量开采石油时，称为溶解气驱。 3、简述油井增产措施。
答：（1）提高油井附近岩石的渗透率 （酸化处理 ,水力压裂 )； （2）降低供油半径； （3）提高（Pe－Pw）的值。 4,、简述提高油藏收采率的措施。
答：一次采油：依靠油藏本身具有的能量将油驱至井底；
二次采油：注水、注气（天然气/二氧化碳）；
三次采油：注蒸汽（蒸汽吞吐、蒸汽驱油），火烧油层。
新的采油工艺：（1)化学复合驱（碱—聚合物—表面活性剂）；（2)蒸汽萃取技术； （3) 生物（细菌）采油；（4) 小规模核爆炸。 5、简述游梁式抽油机------深井泵采油的原理。
答：抽油机电机通过减速箱将低转速至3--25r/min后带动曲轴旋转，曲轴的旋转运动通
过连杆，游梁使悬挂在驴头上的抽油杆及深井泵柱塞作上下往复运动。当柱塞上行时，泵筒内产生低压，泵下方液体推开固定阀进入泵筒，游动阀则由于承受柱塞上方液柱压力而关闭，抽油杆及柱塞靠自身重力下行时，固定阀承受泵筒内的液体压力而关闭，而游动阀则受泵筒内的液体压力而开启，泵筒内液体经游动阀进入柱塞以上区域。柱塞上下往复运动，液体不断地吸入和排出，由井底流向地面。
三、油气集输管路
1、矿场集输管路：从油气井到矿场原油库、长距离输油管和输气管首站、矿场地域内
的所有输送工艺流体（原油和天然气）的管路统称为矿场集输管路。 2、简述混输管路的特点。
答：（1）流型变化多；（2）存在相间能量交换和能量损失； (3)存在传质现象； （4）流动不稳定； (5)存在作用力； (6)存在非牛顿流体和水合物。 3、段塞流可以分为哪几类？其中强烈段塞流可分为哪几个过程？ 答：（1）水动力段塞流，地形起伏诱发的段塞流，强烈段塞流； （2）立管底部堵塞，立管排液，液塞加速，立管排气。
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4、Lockhart-Martinelli参数是如何定义的？该参量的提出对多相流的研究有何意义？ 答：
?dp?dlX???dpdl????????L??g??0.5在两相混输管路计算中，引入折算系数的目的是：把求两相管路摩擦压降梯度的问题转化为求折算系数和单相管路压降问题，若能用试验方法求得上述任一种折算系数，则两相管路的压降梯度可由该折算系数与相应单相管路压降梯度之积求得。 5、全液相折算系数。
答：设水平管路内气液两相沿管共流，其质量流量为M,M=Mg+ML,在管长dl段落上的
压降为dp,压降梯度为dp/dl.另设：在相同的管路内，只有液相流动，其质量流量也是M,压降梯度为（dp/dl)Lo.定义在这两种情况下两相流与液体管路压降梯度的比值为全液相折算系数。
dp?dl?2?L0?dp?dl?Lo四、油气分离
1、多级分离较一次分离有哪些优点？ 答：（1）多级分离所得的储罐原油收率高 ； （2）多级分离所得的原油密度小 ；
（3）原油组成合理，蒸汽压低，蒸发损耗少，效果好； （4）多级分离所得天然气数量少，重组分在气体中的比例少； （5) 多级分离天然气处理成本低 。
2、简述原油在分离器中要有足够分离时间的原因。
答：（1）对于两相分离器：足够的停留时间可以使原油中气泡升至液面并进入气相； （2）对于三相分离器：足够的停留时间除了使油中气泡析出至气相外，还可以使油中水滴沉降至水层，水层的油滴升至油层，然后再通过控制阀流出分离器。 3、简述卧式分离器的结构组成，并简单说明其工作原理。 答：结构：入口分流器 ，集液部分 ，重力沉降部分 ，除雾器。
原理：入口分流器：油、气流向和流速突然改变，使油气得以初步分离 集液区：分离与缓冲
捕雾器：聚结、合并成大油滴，在重力作用下流入集液区 分离器工作压力：气体出口管线上的控制阀控制 液位：液体排出管上的控制阀控制
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4、分离方式有哪几种？油田一般采用的是哪种？ 答：一次分离 ，连续分离 ，多级分离。
油田一般采用多级分离。
5、说明卧式分离器内油滴沉降的必要条件，并写出数学表达式。
答：必要条件：油滴沉降至集液区所需的时间应小于或等于油滴随气体流过重力沉降部
分所需的时间。 数学表达式：
Levg??1?hD?Dv或vg?Lev?1?hD?D6、写出油气分离器的工艺计算步骤。
答：（1）油气相平衡计算，以次确定气液处理量、物性、分离压力和分离温度，并确定
分离器类型；
（2）从原油中分出气泡的计算； （3）从气体中分出油滴的计算；
（4）比较上两步的计算结果，选择较大者作为分离器的设计尺寸； （5）参照分离器系列化尺寸，选取分离器的实际规格 。
五、原油处理
1、乳化剂：使乳状液稳定的物质。
2、聚结：小粒径水滴合并成大粒径水滴，并在规定时间内沉降至容器底部水层的过程。 3、简述非离子型破乳剂的优点。
答：用量少，不产生沉淀，脱出水中含油少，脱水成本低。 4、简述重力沉降中沉降罐工作效率的衡量标准。
答：（1）沉降时间（2）操作温度（3）原油中剩余含水率（4）脱除水中含油率 5、简述破乳过程中破乳剂的作用
答：（1）降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度（2）消除水滴间的静电斥力，使水滴
絮凝
（3）有聚结作用（4）能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面膜阻碍水滴聚结。 6、当温度升高时，乳状液的稳定性如何变化？为什么？ 答：变化：提高温度可降低乳状液的稳定性。 原因：①降低外相原油粘度；
②提高乳化剂的溶解度，削弱界面膜强度；
③加剧内相颗粒的布朗运动，增加水滴碰撞合并的几率。
7、交直流电场均能促使含水原油脱水，请简单说明两种电场中的聚结方式及各自的优缺点。
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