毕业设计联合集输站初步设计

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1、I（此文档为（此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！）格式，下载后您可任意编辑修改！）目目 录录绪 论11 联合站工程设计说明书31.1 联合站设计概述31.1.1 联合站担负的任务31.1.2 联合站工艺系统概述31.1.3 联合站的附属系统51.2 设计依据51.3 站址选择和总平面布置61.3.1 站址选择与平面布置概述61.3.2 本联合站站址布置71.4 流程及流程说明81.4.1 工艺流程设计的原则和要求81.4.2 原油处理工艺简介81.4.3 原油在联合站内的处理工艺流程81.5 设备及管线的安装布置91.5.1 进站阀组的安装91.5.2 油气分离器的安装91.5

2、.3 电脱水器的布置安装91.5.4 管线安装综述92 联合站的工艺计算112.1 主要设备的选型及管线的计算112.1.1 联合站的处理能力112.1.2 设计数据的计算112.1.3 进站阀组到三相分离器管路的计算13II2.1.4 三相分离器的选取182.1.5 三相分离器到缓冲罐输油管线的计算202.1.6 缓冲罐的工艺计算222.1.7 缓冲罐到循环泵管线的计算242.1.8 循环泵的选取242.1.9 循环泵到加热炉的管线计算252.1.10 加热炉的选取252.1.11 加热炉到电脱水器的管线计算262.1.12 电脱水器的计算262.1.13 电脱水器到稳定塔的管路计算272.

3、1.14 稳定塔说明282.1.15 稳定塔到外输泵的管路计算282.1.16 原油外输泵的选取282.2 停电流程的计算292.2.1 停电流程292.2.2 储罐的容量计算29结 论31参考文献32致 谢331绪 论联合站，即集中处理站，是油田地面集输系统中重要的组成部分。就油田的生产全局来看。如果说油藏勘探是寻找原料，油田开发和采油工程是提供原料、那么油气集输则是把分散的原料集中，处理使之成为油田产品过程。这过程从油气井口开始，将油井生产出来的原油、伴生天然气和其他产品，在油田上进行集中、输送和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿厂油库经其它运输方式送到

4、炼油厂或转运码头；合格的天然气则集中到输气管线首站，在送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。联合站的设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，对他的要求是使其最大限度的满足油田开发和油气开采的要求，做到技术先进、经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合数量和质量的油田产品。联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻烃回收、原油储存及向矿厂油库输送、污水处理、净化污水回注地层、接收计量站、转油站输来的油气混合物、变配站、供热及消防等。 根据气田井位分布、产量、环境的不同，气田集输管网通常采用树枝状、放射状、环状三种结构，集气方式有单井集气和多井集气。对于气田内部集输

5、流程，一般采用枝状单井集气流程和放射状多井集气流程。对于狭长气田，一般采用枝状集气系统，在狭长气田沿长轴方向建设集气干线，单井分别通过支线接入干线。对于气田觉集中、井距小、大面积成片开发的气田，通常采用放射状管网流程，以便于集中控制和管理。放射状管网集气流程的优点有：在枝状管网集气流程远距离控制尚未实现前，其生产管理人员相对较少；气田开发后期可集中增压；无集气支线阀室；无需采用伴热保温输送，线路施工难度较小。缺点有：部分集气支线的管材和安装费用增加；集气站及其排污放空设施的投资较高。枝状管网集气流程的优点有：部分集气支线的管材和安装费用底；集气站的投资少；沿途无废水废气产生，有利于环保、安全。

6、缺点有：集气支线和集气干线均需采用拌热保温输送，施工难度较大，集气干线沿线要设置注醇或加热泵站；站址选择受地理条件的制约，难度较大；集输管网内存在气水混输的两相流态，沿程阻力增加；站场和管道的设计压力增加，使管材和设备发费用相对增加；气田开发后期需增压输送，压缩机只能设在井场对每口井单独增压，不能集中使用。干气输送工艺的优点是：不需采用伴热保温输送，管外半径较小，埋深也无需特殊要求，线路施工难度较小，在地形起伏地区，压损远小于两相流动所引起的压损；无集气支线阀式；不许考虑管材腐蚀余量，管材重量轻；清管频率及其操作费用低；集气干线不需加注缓蚀剂和淳，不设中间加热站，气田经营费用少；高含硫气就地脱

7、水提高输气系统的安全性。干气输送系统的缺点是：部分集气支线的管材和安装费用增加；集气站、脱水站的投资增加；对于高含硫气田，为处理水，要在集气站就地打气田水回注井，投资较高；增加废水、废气的排放点，不利于环保。湿气输送工艺的优点是：可节省部分集气支线的管材和安装费用；节约集气站、脱水站的投资；沿途无废水废气的排放；减少因脱水而消耗的压力损失。湿气输送工艺的特点是，对于高含硫气的远距离输送而言，输气系统的安全性风险较大；输气支线和输气干线均需伴热保温输送，施工难度较大，集气干线沿线要设置注淳、加热泵站，站址的选择受地理条件的限制，难度较大；对于地形起伏较大的地区，2气水混输的两相流压力损失较大，增

8、大井口回压，使系统的设计压力提高，导致管材和设备的投资费用增加较大；沿线需注缓蚀剂、并增设中间加热站，长期经营费用较高。气田管网的布置无论是枝状还是放射状，无论采用干气输送工艺还是采用湿气输送工艺，都是根据气田构造形状、地面地形地貌、集气干线相对关系和投资额来决定。一般情况下，湿气输送减少气田脱水站的建设投资和操作费用，经济性较好。但是湿气输送使的气液两相输送的复杂性增加，湿硫化氢和二氧化碳的腐蚀概率上升，在输送距离长、地形起伏大、人口密度较大的情况下。湿气输送的复杂性和安全风险性较大，故不宜采用。反之，若管道输送距离短，地形起伏小，虽然枝状管网的布置也存在这些问题，但因每条干线的输气量较小，

9、风险性也相应较小。另外，脱硫厂距离气田很近，省去了气田脱水装置的投资和操作费用，在这种情况下宜采用湿气输送工艺。油田联合站是原油生产过程中重要的环节之一,是集原油脱水、原油稳定、污水处理、高压注水、油井掺水拌热、原油储运等工艺于一体的综合生产厂点,是油田“一级防火,甲级防爆”连续生产的要害单位,其生产过程的检测与监控不仅直接关系到成品原油的产品质量、关系到设备的能耗大小,更重要的是决定着生产过程的安全平稳运行及原油生产的经济效益。我们采用高科技手段，不断实现非电检测,真正本质安全、防爆;实现非接触式检测,无污染、高绝缘性、抗电磁干扰能力强、检测精度高等特点。31 联合站工程设计说明书1.1 联

10、合站设计概述联合站，即集中处理站，是油田油气集输系统的重要组成部分，就油田的生产全局来说， ，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。它把分散的井口产物（包括原油、伴生气等等）聚集到一起，并进行粗加工。联合站设计过程是油气集输工艺设计的关键部分，要求在设计过程中能最大限度的满足油田开发和油田开采的要求，并且做到运行安全可靠，经济合理，技术先进，保证生产油田产品符合国家的质量要求。1.1.1 联合站担负的任务本联合站包括油田的油、气、水的处理等功能。其主要的作业内容如下：1. 油气水分离；2. 原油脱水；3. 原油稳定；4. 轻油回收；5. 原有储存与外输；6. 污水处理

11、；7. 净化污水回注地层；8. 天然气处理及外输；9. 接转和计量联合站一般建在集输系统压力容许的范围内，为不影响开发井网以及油田中后期加密井网的布置与调整，应尽量建立油田构造的边部。联合站将来自井口的原油、伴生天然气和气他产品，进行集中、运输和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其它运输方式送到炼油厂或转运码头，合格的天然气则集中到输气管线首站。联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻油回收、原油储存及向矿场油库输送、污水处理、净化污水回注地层，接收计量站、转油站输来的油气混合物、变配电、供热及消防等。联合站设计是

12、油气集输工艺设计的重要组成部分，对他的要求是使其最大限度的满足油田开发和油气开采的要求，做到技术先进、经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合数量和质量的油田产品。1.1.2 联合站工艺系统概述1、油气水混合物的收集 一个区域中若干油井的井口产物经过计量后，输送到联合站进行集中处理。在收集过程中，对于高粘度、高凝点原油要采取一定措施，使它能够在允许的压力下，安全的输送到联合站而不至于凝固在管线内。通常采用的方法有：加热保温；化学降粘、降凝法；物理降粘、降凝法。42、油、气、水的初步分离 在实际生产过程中，从油井开采出来的不单是原油，常还含有气、水、砂、盐、泥浆等。为了便于输送、储存、计量和使

13、用，必须对他们进行初步分离。油井产物中常含有水，特别在油井生产的中后期，含水量逐渐增多，一般利用离心力、重力等机械方法，分离成气、液两相。有些井出砂量很高，同时还应除去固体混合物。 油气的初步分离是在油气分离器中进行，一般采用多级分离，分离级数根据各油田具体情况而定。 油水的初步分离主要在三相分离器中进行，在开式流程中，也在沉降罐中进行。 油和机械杂质、盐的分离一般与油水分离同时进行。当含盐、含砂量高时，有的要用热水冲洗和降粘后再沉降分离，连同水、机械杂质和盐一起脱除。3、原油脱水： 对轻质、中质含水原油，易采用热沉降、化学沉降法脱水；对中质重质的高含水原油先采用热化学沉降法脱水，再用电脱水，

14、对乳化度高的高粘度高含水原油应先破乳在沉降脱水。4、原油稳定 原油中，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正构）在通常状况下都是气体，这些轻烃从原油中挥发出来时会带走大量的戊烷、己烷等组分，造成原油的大量损失，为了降低油气集输过程中的原油蒸发损耗，一个有效的方法就是将原油中挥发性强的轻烃比较完全的脱除出来，使原油在常温常压下的蒸汽压降低，这就是原油稳定。 原油稳定所采用的方法可分为闪蒸法和分馏法两大类。闪蒸法又分为常压闪蒸、负压闪蒸和正压闪蒸。5、轻烃回收 从原油中脱除的轻烃，经过回收加工，是石油化工的重要原料，也是工业与民用洁净燃料。随着石油化学工业的飞速发展和世界能源短缺，天然气回收液烃技术得以迅速发

15、展。轻烃回收给国家创造了更多的财富。轻烃回收工艺基本上可分为三种：吸附法、油吸收法和冷凝分离法。我国油田气轻烃回收都采用冷凝分离法，按冷冻深度不同，冷凝分离法可分为浅冷（-15-25）和深冷（-60-100）两种。6、天然气脱水随油井中原油一起采出的油田伴生气，一般都含有相当数量的水蒸气。伴生气中含存水汽，不仅减少了管线的输送能力和气体热值，而且当输送压力和经济条件变化时，还可能引起水蒸气从天然气流中析出，形成液态水、冰或天然气固体水化物，从而增加管路压降，严重时堵塞管道。天然气脱水有固体吸附剂吸附法，甘醇吸收法，分子筛吸附法，自然冷冻分离法等多种方法。7、酸性气体的净化 对于含有相当数量的酸

16、气（H2S，CO2）和有机硫化合的油田伴生气在进入输气管网或进行轻烃回收之前，除了应进行脱水，调整好水、烃露点外，还应脱除其中的酸性气体和有机硫化合物。这些气体杂质存在于天然气中，会增加天然气对金属的腐蚀，污染环境；当利用天然气做化工原料时，还会使催化剂中毒，影响产品和中间产品的质量。 从天然气中脱除酸性气体的方法很多，一般可分为干法和湿法两大类。干法又5分为分子筛法和海绵铁法。湿法又分为化学吸收法、物理吸收法和直接氧化法三类。8、含油污水的净化 原油经过沉降、脱水后放出来的水，还含有一定量的原油、泥沙等物质，必须净化才能回注或外排。从污水中回收污油，既节约能源又保护环境。经过处理后的污水一般回注地层，保持油层压力，提高油藏采收率。 含油污水处理的常用方法是：重力沉降除油法、混凝沉降法、气体浮选法、斜板除油法和过滤法除油。9、辅助生产系统它包括有给排水系统、供热系统、变配电系统、通讯系统、采暖及通风系统、道路系统等。这些系统都是联合站的必要组成部分，是联合站正常工作的保证。1.1.3 联合站的附属系统它包括供电系统、给排水系统、供热系统、通讯系统、采暖及通风系统、道路系统等。这些系统都