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1、绪论1、油田集输系统的功能：将分散在油田各处的油井产物加以收集；分离成原油、 伴生天然气和采出水；进行必要的净化、加工处理使之成为油田商品（原油、天 然气、液化天然气和天然汽油）以及这些商品的储存和外输；同时油气集输系统 还为油藏工程提供分析油藏动态的基础信息，使油藏工作者能加深对油藏的认 识。2、油气集输的流程和分类：a从油井到集中处理站的流程称集油流程；从集中处理站到矿场油库的流程称输 油流程。b国内外的集油流程大体为三大类：产量特高的油井、计量站集油流程、多井串 联集油流程。c我国石油界常按流程中最具特色的部分命名集油流程，具体有：按集油加热方式分为：不加热集油流程、井场加热流程、热水伴
2、热流程、蒸气伴 热流程、掺热水集油流程、掺热油集油流程、掺蒸气集油流程。按集油管网的形态分为：树枝状集油流程、辐射状集油流程、环状集油流程、多 井串联集油流程。按集油系统的布站级数：流程内只有集中处理站的称为一级布站；有计量站和集 中处理站的称为二级布站；三级布站有计量站、转接站、集中处理站。按流程的密闭性分为：开式集油流程和密闭集油流程。3、气田集气系统与油田集输系统不同的是：a气藏压力一般较高；b从气藏至用 户，气体处在同一高压、密闭的水力系统内，集气、加工、净化、输气、用气等 环节间有着密不可分的相互联系；c集气系统内会形成固态水合物堵塞管线和设 备，因此防止水合物形成是集气系统的重要工
3、作；d气田气与油田伴生气组成不 同。第二章1、平衡常数K它表示在一定条件下，气液两相平衡时，物系中组分i在气相 与液相中浓度之比。平衡常数K可作为组分挥发性强弱的衡量标准。K=y/x2、蒸馏：使多组分混合物原料发生部分汽化或部分冷凝的相变，气相内浓集了 原料中的易挥发组分，而液相内浓集了原料中的难挥发组分，使原料按挥发度不 同实施一定程度的分离，这一工艺称蒸馏。蒸馏共有三种方式：闪蒸、简单蒸馏、精馏。3、闪蒸：原料以某种方式被加热和或减压至部分汽化，进入容器空间内，在一 定压力、温度下，气液两相迅即分离，得到气液相产物，称为闪蒸。4、精馏：精馏是使液体混合物依据各组分挥发度不同而达到较完善分离
4、，产品 收率较高的一种蒸馏操作。5、气液相平衡状态：在一定温度、压力条件下，组成一定的物系，当气液两相 接触时，相间将发生物质交换，直至各相的性质（如温度、压力和气、液相组成 等）不再变化为止。达到这种状态时，称该物系处于气液相平衡状态。6、原油的分类：a按组成分类：烷烃75%为石蜡基，环烷烃75%为环烷基，芳香烃50%为芳 香基，沥青质50%为沥青基。b按气油比分类可将油气井井流分为：死迪、黑迪、挥发性原油、凝析气、湿气、 干气。c按硫含量分类：把硫含量高的原油称为酸性原油。d按收缩性分类：低收缩原油、高收缩原油。e按相对密度和粘度分类：普通原油、重质原油、特重质原油、天然沥青。f我国原油分
5、类，按关键馏分分类：以常压沸点250-275和395-425两个关 键馏分油的密度来划分原油级别。7、天然气的分类：天然气包括：气藏气、凝析气藏气、油藏伴生气。a按相特性分类:干气、湿气、凝析气、伴生气。b按酸气含量分类：HS1%或CO 2%的天然气称为酸性天然气，否则称为“甜”2 2性天然气。c按液烃含量分类:贫气、富气、极富气。1、混输管路：用一条管路输送一口或多口油气井所产产物的管路，只要管路内 存在气液两相，都称为油气混输管路。2、流动密度：单位时间内流过管截面的两相混合物的质量和体积之比。意义： 流动密度常用来计算气液混合物沿管路流动时的摩阻损失。3、真实密度：在 L长度管段内气液混
6、合物质量与其体积之比。意义：真实密 度用于计算由于管路高程变化引起的附加压力损失。4、按管路工作的范围和性质，集输管路可分为：出油管，采气管，集油、集气 管，输油、输气管。5、折算系数：在气液两相混输管路摩擦压降的计算中，常使用折算系数把两相 流动的压降梯度与单相流动的压降梯度相关联。6、Alves将两相流的流型分为：气泡流、气团流、分层流、波浪流、段塞流、 环状流、弥散流。Tai tel和Dukler根据气液界面的结构特征和管壁压力波动的功率频谱密度记录 图的特征，将气液两相流动分成三种基本流型：分离流、间歇流、分散流。7、测定流型的方法大致分为三类：a目测法，包括肉眼观察、高速摄影；b测定
7、 某一参数的波动量并与流型建立某种联系，例如测量压力波动、探针与管壁间导 电率波动、x射线被管内流体吸收量的波动等；c由辐射射线的吸收量确定气液 混合物的密度和流型，如x射线照相、多束Y射线密度计等。8、与气液单相管路相比，油气或油气水多相流管路计算特点：a流型变化多；b 存在相同能量消耗；c存在相间传质；d流动不稳定；e非牛顿流体和水合物， 在油田的多相流管路内，油水混合物为非牛顿流体，其表观粘度随剪切历史和剪 切强度而变。在气田的多相流管路内，在高压、低温条件下管路内可能形成固态 水合物。9、段塞流可分为三类：水动力段塞流、地形起伏诱发段塞流、强烈段塞流。10、强烈段塞流一个周期内的四个过
8、程：立管底部堵塞、立管排液、液塞加速、 立管排气（看书P201，有可能展开考简答题）。强烈段塞流的抑制：强烈段塞流的抑制就是破坏其形成的条件，即破坏出油管的 气液分层流动并防止立管底部被液体堵塞。其方法较多，基本上从设计和增加附 加设备两方面解决。例如：a减小立管直径，增加出油管压力和立管内的气液流 速；b立管底部注气，减小立管内气液混合物柱的静压，使气体带液能力增强； c采用海底气液分离器或海底液塞捕集器；d在海底或平台利用多相泵增压；e 立管顶部节流。11、清管的目的：a定期清管是提高管路输送效率的有效措施b在管路竣工阶段, 可清除管内杂质c可为管路内壁涂敷树脂类防腐层d对湿天然气管路，投
9、产前需 用清管器和干燥剂对管路进行干燥，防止残留水与天然气生成水合物。12、管路干燥的方法：a用液氨干燥管路；b用露点-60C的、极干燥的空气推动 清管器；c用甲醇吸收管内水分。13、多相泵的优点：a减少边缘井井口回压，增加油井产量，延长油井寿命；b 对于产量和储量不大的边缘油田，能降低生产成本，使边缘油田得以经济开采； c与常规流程相比，采用多相泵的占地面积小、生产流程简单、流程的密闭性好。14、对多相泵的要求：a能适应气液体积流量和气液比大幅变化的能力；b有较 强的抗磨、抗蚀能力；c能适应不同环境的要求。第四章1、分离器按功能可分为：油气两相分离器、油气水三相分离器、计量分离器、 生产分离
10、器；从高气液比流体中分离出夹带油滴的涤气器;用于分离从高压降为 低压时，液体及其释放气体的闪蒸罐;用于高气液比管线分离气体和游离液体的 分液器等。2、立式、卧式分离器优缺点比较：a在立式分离器重力沉降和集液区内，分散 相运动方向与连续相运动方向相反，而在卧式分离器内，两者相互垂直。显然， 卧式分离器的气液机械分离性能优于立式；b在卧式分离器内，气液界面面积大， 有利于分离器内气液达到相平衡，即在相同气液处理量下，卧式分离器尺寸较小， 制造成本较低；c卧式分离器有较大的集液区体积，适合处理发泡原油和伴生气 的分离以及油气水三相分离；d来液流量变化时，卧式分离器的液位变化较小， 缓冲能力较强，能向
11、下游设备提供较稳定的流量；e卧式分离器还有易于安装、 检查、保养，易于制成橇装装置等优点；f立式分离器适合于处理含固态杂质较 多的油气混合物，可以在底部设置排污口定期排污；g立式分离器占地面积小， 这对海洋采油、采气至关重要；h立式分离器液位控制灵敏；i对于普通油气分 离，特别是可能存在乳状液、泡沫或用于高气油比油气混合物时，卧式分离器较 经济；在气油比很高和气体流量较小时（如涤气器），常采用立式分离器。3、立式分离器中，油滴能沉降的必要条件：油滴的沉降速度v必须等于或大于d气体在流通截面上的平均流速v ,即v v 在卧式分离器中，油滴能沉降至集液区的必要条件：油滴沉降至气液界面所需的 时间应
12、小于或等于油滴随气体流过重力沉降区所需时间。4、分离器基本组成:入口分流器，重力沉降区，集液区，捕雾器，压力、液位 控制，安全防护部件。5、对分离器的质量要求：原油脱气程度、天然气通过分离器后的质量增加百分 数、气体带液率k、液体带气率k、气体和原油在分离器内必需的停留时间、og气体的允许流速。6、经重力沉降后，气体内所携带的油滴粒径应小于150500Mm，常用捕雾器以 碰撞和聚结原理从气流中分离这种小油滴，捕雾器中分出的液珠直径应小于 100期。捕雾器可分为：折板式捕雾器、丝网式捕雾器、填料式捕雾器、离心式 捕雾器。7、发泡原油：有些原油所含气泡上升至油气界面后并不立即破裂，在气泡消失 前有
13、一段寿命，使许多气泡聚集在油面上形成泡沫层，泡沫层的体积甚至可占分 离器容积的一半，具有这种性质的原油称发泡原油。原油发泡危害：a液位控制困难；b减小了重力沉降和集液区的有效体积，使油 气分离工况恶化；c气体中带油量和原油中带气量增多。原因：由于原油内存在许多天然表面活性剂，如胶质、沥青质、蜡、微小固体杂 质等，分散在原油内的这些天然表面活性剂会浓集于原油表层内，降低了原油的 表面能，因而气泡不易破裂、形成较稳定的泡沫层。抑制措施：a降低分离器上游油气混合物的流速，以降低油气流动中所受的剪切 力；b分离器采用的入口分流器应能避免流体发生剧烈湍流，减小入口分离器压 降避免析出较多的溶解气；c增大
14、分离器集液区体积，使原油在分离器内有足够 的停留时间使泡沫破灭；d使用消泡剂；e提高油气混合物分离温度。8、分离器内部构件：入口分流器（功能:a减小流体动量，有效地进行气液初 步分离；b尽量使分出的气液在各自的流道内分布均匀；c防止分出液体的破碎 和液体的再携带）、防涡器（防止漩涡产生）、防波板（阻止液面波浪的传播）、 消泡板（使气泡聚结、破灭）。分离器各种内部构件作用：强化油气平衡分离和 机械分离作用，减小分离器外形尺寸。9、分离方式：一级分离、连续分离、多级分离。一次分离：一次分离是指混合物的气液两相在保持接触条件下逐渐降低压力，最 后流入常压储罐，在罐内实行气液分离。连续分离：随油气混合
15、物在管路内压力的降低，不断的将析出的平衡气排出，直 至压力降为常压，平衡气亦最终排除干净，剩下的液相进入储罐。多级分离：指油气两相保持接触条件下，压力降至某一数值时，把压降过程中析 出的气体排出；脱除气体的原油继续沿管路流动，压力降到另一较低值时，把该 段降压过程中从油中析出的气体排出，如此反复，直至系统的压力降为常压，产 品进入储罐为止。每排一次气，作为一级；排几次气，称为几级分离。多级分离的优点：a多级分离所得的储罐原油收率高，密度小，组成合理；b多 级分离所得储罐原油中C1含量少，蒸汽压低，蒸发损失少；c多级分离所得天然 气数量少，重组分在气体中的比例少；d多级分离能充分利用地层能量、减
16、少输 气成本。10、液体再携带是气液分离的逆过程，即已得到分离的液体再次被气体卷起成油 雾，随气体流出分离器。非发泡原油在分离器内停留时间为1-3min，发泡原油5-20min。11、用分子运动学理论来解释多级分离为什么会获得较多的液体量，而且液体 相组合较合理？在一定温度、压力条件下，本来应处于液态的分子量较大的烃类，在多元物系中 所以能有分子进入气相，以及在纯态时呈气态的烃类在多元物系中所以能部分存 在于液相中，其原因是：在多元物系中，运动速度较高的轻组分分子在运动过程 中，与速度低的重组分分子相撞击，使前者失去原本可以使其进入气相的能量， 而后者获得能量进入气相，这种现象称为携带作用。平衡物系压力较高时，分子 间
