油气集输工艺.ppt

油气集输工艺,eeeeeeeeeeeee,目 录,第一节 集输主要工艺流程第二节 集输主要设备第三节 原油稳定第四节 含油污水处理,第一节 集输主要工艺流程,油气集输在油田建设中的地位油气集输工程的主要内容油气集输主要术语三脱三回收及其产品质量指标油气集输流程,第一节 集输主要工艺流程,一、油气集输在油田建设中的地位 油气集输是油田开发的重要环节，为满足油气开采和储运的要求，在油田地面上建设的各种生产设施、辅助生产设施和附属设施，在油田生产中起着主导作用，油气集输生产平稳，才能使油田生产平稳，才能保持原油开采及销售之间的平衡，油气集输生产平稳，才能使原油、天然气、液化石油气和天然汽油等产品的质量合格。才能使处理后的水质合格，注水质量合格才能保持地层压力，所以，油气集输工艺对油田的安全生产和经济效益起着关键性的作用。,二、油气集输工程的主要内容,1、分井计量：测出单井产物中的原油、天然气、采出水的产量，为监测油藏开发动态提供依据。2、集油、集气：将分井计量后的油气水混合物汇集送到油气水分离站，或将含水原油、天然气汇集，分别送到原油脱水站（联合站）及天然气集气站场（压气站）。3、油、气、水分离：将油气水混合物在一定压力条件下，经几次分离成液体和不同压力等级、不同组分的天然气；将液体分离成低含水原油及游离水；必要时分离出固体杂质，以便进一步处理。4、原油脱水：将乳化原油破乳、沉降、分离，使原油含水率符合出矿原油标准。,二、油气集输工程的主要内容,5、原油稳定：将原油中的易挥发组分脱出，使原油饱和蒸汽压符合出矿原油标准，降低原油蒸发损耗。6、原油储存：将出矿原油盛装在常压储罐中，保持原油生产与销售的平衡。7、天然气脱水：脱除天然气中的饱和水，使其在管线压力输送时，露点低于周围介质温度（5以上），以免在输送过程中析出游离水和形成水合物。8、天然气轻烃回收：脱除天然气中的烃液，使其在管线输送时烃液不被析出；或专门回收天然气中的烃液后，再进一步分离成单一或混合组分和作为产品。9、输油、输气：将出矿原油、天然气、液化石油气、轻质油经计量后，利用管道经过加压（泵或压缩机）或加热输送给用户。10、油田采出水处理：利用物理法、化学法及生物法等方法对采出水进行处理，使得处理后水质达到注入水或其他相应水质标准。,三、油气集输主要术语,1、油气集输 在油气田内，将油、气井采出的原油和天然气汇集、处理和输送的过程。2、轻质原油 在20时，密度小于或等于0.8650g/cm3的原油3、中质原油 在20时，密度为0.86510.9160g/cm3的原油4、稠油 温度在50时，动力黏度大于400mPa*s，且温度在20时，密度大于0.9161g/cm3的原油。稠油又可按黏度大小分为普通稠油、特稠油、超稠油。5、特稠油 温度在50时，动力黏度大于10000mPa*s，切小于或等于50000mPa*s的稠油。,三、油气集输主要术语,6、超稠油 温度在50时，动力黏度大于50000mPa*s的稠油。7、高凝原油 含蜡量大于30%，凝固点高于35的原油。8、净化原油经脱出游离和乳化状态的水、脱盐、脱酸后，符合产品标准和工艺要求的原油。9、稳定原油 经处理后，饱和蒸汽压符合产品标准或产品要求的原油。10、气油比通常指的是生产气油比，即生产井每日天然气产量（m3）与原油产量（t）的比值。,三、油气集输主要术语,11、原油脱水站 担负原油脱水和增压输送的站。12、集中处理站（联合站）油田内部主要对原油、天然气、采出水进行集中处理的站。也称联合站。13、掺液输送 向输送原油的管道中掺入一定量的水或加热后的原油等液体，以降低流体在管内流动摩阻的输送方式。14、伴热输送 在外部热源的伴随下，保持出油管道内流体所需输送温度的输送方式。15、净化天然气 经脱除硫化氢、二氧化碳、水分或其他杂质后符合产品标准的天然气。16、天然气凝液 从天然气中回收的液体烃类混合物的总称，一般含有乙烷、液化石油气和天然气油。也称混合轻烃。,三、油气集输主要术语,17、液化石油气 以丙烷、丁烷为主要成分的液态石油产品。18、稳定轻烃 从天然气凝液中提取的，以戊烷及更重的烃类为主要成分的液态石油产品，其终沸点不高于190，在规定的蒸汽压下，允许含有少量丁烷。也称天然气油。19、集气站 对油气田产天然气进行收集、调压、分离、计量等作业的站。20、增压站在矿场或输气管道上，用压缩机对天然气增压的站。21、天然气净化 脱出天然气中的杂质或脱水、脱液烃，使其符合产品标准或管输要求的工艺过程。22、天然气脱水采用吸附、吸收或制冷方法，脱出天然气中的水蒸气，使其水露点符合规定的过程。,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、液化气四种合格产品商品原油、天然气、稳定轻烃和净化污水,四、三脱三回收及四种合格产品,商品原油的质量指标,1、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。,商品天然气的质量指标,1、露点 输送压力下天然气的露点应低于当地最地环境温度5。2、硫化氢含量：不大于20mg/m3。3、C5含量：不大于50g/m3。4、有机硫含量：不大于250mg/m3。,液化石油气的质量指标,1、组成要求 C1C2含量：不大于3(分子百分数)；C5含量：不大于2(分子百分数)；2、饱和蒸汽压要求 38时的饱和蒸汽压不大于15个大气压（绝对）；-10时的饱和蒸汽压大于3个大气压（绝对）；3、体积含水量要求 不大于0.5%；,液化石油气的主要成分是C3和C4，在质量制定中限制的是C1C2及C5的含量要求，更为合理。,稳定轻烃的质量指标,净化污水标准,对于净化污水有两个标准，分别为回注标准和排放标准，对其所含杂质的要求不同污水排放水质含油低于5mg/L；海上排放污水水质要求是：渤海海域排放污水含油量小于30mg/L；南海海域为小于50mg/L；对回注的污水水质要求是：达到本油田规定的注水水质标准，特别关注回注污水与地层配伍性，包括悬浮物浓度大小、含油浓度及细菌含量。,净化污水排放指标,1集输流程简述将油田生产的原油和天然气进行收集、计量、输送和初加工的工艺流程称为集输流程,五、集输工艺流程,第一采油厂油气处理概况,四座联合站一座净化站一座储油站三座转油站两座加热站全厂油气集输系统共建设三相分离器27台，加热炉53台，2000m3以上原油储罐20座，输油泵31台。,五、集输工艺流程,魏联,安棚站,双联,江联,下联,河南油田第一采油厂联合站位置分布,五、集输工艺流程,油气集输与处理流程示意图,油井,水井,计量站,联合站,轻烃处理,外销站,炼油厂,销售,五、集输工艺流程,联合站工艺流程示意图,阀组,三相分离器,加热炉,原油储罐,稳定塔,塔底泵,外输泵,污水沉降罐,污水泵,污水过滤罐,注水罐,注水泵,轻烃处理,长输,计量站,五、集输工艺流程,集输工艺流程要求,（1）满足采油生产要求（2）适应性强（3）降低集输油、气损耗（4）充分利用井口的剩余能量（5）采用先进的工艺和设备（6）自动化程度高,五、集输工艺流程,一、集输工艺流程方式,按计量方式分类,单井计量,集中计量,按油气的收集方式分类,油气分输,油气混输,按加热方式分类,单管热油,双管伴随,热水伴随三管,五、集输工艺流程,油气集输流程的发展,（1）经济性（2）适应性（3）密闭性（4）便于管理和实现自动化,五、集输工艺流程,eeeeeeeeeeeee,目 录,第一节 集输工艺流程第二节 集输主要设备第三节 原油稳定第四节 含油污水处理,分离器油罐加热炉离心泵闸门,第二节 油气集输主要设备,油气分离设备的归类,按形状分类,立式,卧式,球形,一、分离器,卧式立式球型分离器的对比,一、分离器,油气分离设备的归类,二相分离器,三相分离器,按功能分类,一、分离器,油气分离设备的归类,低压,中压,高压,按操作压力分类,低压分离器操作压力范围通常为小1.5MPa。,高压分离器操作压力范围通常大于6MPa。,真空,真空分离器操作压力范围通常为小0.1MPa。,中压分离器操作压力范围通常为小1.5-6MPa。,一、分离器,油气分离设备的归类,生产分离器,按用途分类,试井分离器,常规分离器,计量分离器,两相分离器,三相分离器,一、分离器,油气分离设备的归类,离心式,按分离原理分类,重力式,混合式,一、分离器,油气分离设备的归类,按分离原理分类,一、分离器,油气分离设备的归类,离心式,按分离原理分类,重力式,混合式,一、分离器,一、分离器,油气两相分离（气中除油）,重力分离,天然气较液态烃轻。悬浮在天然气流中的细微液态烃颗粒，只要气流速度够慢，将依靠密度差异或重力作用较大的烃滴从气中很快沉降出来，而较小的烃滴则需要较长的时间。,一、分离器,沉降作用,油气两相分离（油中除气）,搅动作用,遮挡作用,加热,离心力,化学药剂,一、分离器,三相分离双向器结构、原理图,油气水进口,油气水进口,油气水进口,排砂口,油出口,水出口,油气水进口,界面调节阀,排砂口,一、分离器,运行参数,设备规格：3000X14600 操作压力：0.4MPa 处理液量：10000m3/d 出口原油含水：0.5 出口污水含油：1000mg/l 加热介质：蒸汽,一、分离器,工作原理:,设备单向进料，采用蒸汽加热（可选）方式，主要用于脱水难度较大的采出液处理。设备原理是油气水混合液经设备进口进入设备，经进口分气包预脱气后又进入水洗室，在水洗室中油水混合液发生碰撞，摩擦等降低界面膜的水洗过程，分离出了大部分的游离水，没有分离的混合液经分配器布液和波纹板整流后进入沉降室，并在沉降室进行最终的油水分离，分离后的油、水分别进入油水室，并经油出口和水出口排出设备。,一、分离器,液面界面控制方案,一、分离器,自控流程:,分离器自控系统主要由三部分构成：气路、油路和水路，分别采用常规仪表对三相分离器油（水）室液位及压力进行控制。控制系统由被控对象（液位、压力）测量单元、调节器和执行器组成。压力检测采用气动或电动压力变送器，油（水）室液位检测采用气动或电动浮球液位变送器，调节器采用气或电动调节器，执行机构采用气动薄膜调节阀或电动调节阀。,一、分离器,油罐分类按材质分：金属和非金属油罐储油 油田企业基本上都用金属油罐储油 按建筑特点：地上、地下隐蔽和山洞式三种,二、油罐,按油罐结构形式分类：立式圆柱形油罐（锥顶油罐、拱顶油罐、浮顶油罐）卧式油罐 球形罐,二、油罐,图一,污水和泥砂,原油,气相,保温层,支撑砖,基础,立式圆柱形油罐的结构,基础：要求地质条件均匀，一般做法是最下层为素土，往上为灰土层、沙垫层、沥青沙防腐层。素土层：把开挖好的基槽底面上的素土夯实而成。灰土层：用3：7的石灰和土掺和后铺平夯实。沙垫层：采用含沙不大于5粗沙铺成中心高，四周低的锥形，厚度为2030cm沥青沙防腐层：采用含杂质不大于4中沙和热沥青搅拌均匀而成，沥青含量为：150Kg/m3。随着沙垫层铺成中心高的园锥形，锥顶取罐基础半径的1.5。,底板：立式圆柱形油罐并不受力，油品和罐体的重量均经过底板直接作用在基础上，但易防腐。对于3000m3的油罐，边板厚度取46mm；对于500050000 m3的油罐，边板厚度取812mm。,罐壁：罐壁是油罐的主要受力构件，在液体的作用下，它承受环向拉应力。一般情况下，容积不大于3000m3的油罐，壁厚采用45mm的板材；容积为500010000m3的油罐，壁厚采用57mm的板材；容积为2000050000m3的油罐，壁厚采用810mm的板材；竖直焊缝采用对接，而环向焊缝采用搭接；并对焊接工艺有特殊要求。,罐顶（1）拱顶：拱顶油罐的罐顶为球缺形，拱顶的半径一般取油罐直径的0.81.2倍，承重结构，有较大的刚性，能承受较高的内压，有利于降低油品的蒸发损耗。在一般情况下，可承受0.0020.01Mpa。（2）浮顶：浮顶油罐是上部开口的立式圆柱形油罐，钢浮顶浮在油面上，因而在浮顶与油液面间不存在气体空间，油品不能蒸发，所以基本消除了大小呼吸损耗。,一般附件：梯子与围栏 人孔 透光孔 量油孔 进出油段管 放水管,专用附件:机械呼吸阀 液压安全阀 防火器 泡沫发生器,二、油罐,油罐附件,油罐专用附件,机械呼吸阀，是利用阀盘的重量进行控制油罐的呼气压力和吸入真空度的，当罐内气体的压力达到油罐的设计允许压力时，压力阀被打开，气体从罐内逸出，以降低罐内压力；同理，当罐内气体的真空达到油罐的设计允许真空度时，罐外的大气将真空阀顶开，气体从罐外进入罐内，以平衡罐内的压力；其目的安全保护油罐,液压安全阀，当机械呼吸阀因腐蚀或冻结而发生故障时，液压安全阀开始工作，其目的也是安全保护油罐。但液压阀控制的压力或真空度值，一般比机械呼吸阀高出10，在正常情况下，液压阀不工作，只有在机械呼吸阀失控时，才开始工作，是油罐的“第二个”保护神,二、油罐,油罐专用附件,防火器是防火安全装置，箱式构造，内部装有许多铜、铝或其它高热容金属制成的丝网或皱纹板，安装在机械呼吸阀、液压安全阀的下面，其目的是，当火焰通过防火器时，金属网或皱纹板迅速吸收燃烧气体的热量，使火焰熄灭，达到防火的目的,泡沫发生器，安装在油罐的顶部，其目的当油罐发生火灾时，用来进行灭火。,二、油罐,机械呼吸阀结构示意图,导向轴,阀盘,排气口,进气口,阻火网,二、油罐,三、加热炉,直热式加热炉,工作原理在点火前启动输油泵或热油泵，在盘管内形成循环后，再进行点火，点火后燃料在辐射室的炉堂内充分燃烧，高温烟气翻越（上行或下行）挡火墙至对流室；在对流室内，高温烟气又以对流和辐射的方式（同时炉墙砖壁也以辐射的方式）向对流管传热，最后由烟管排出,图12-9 对流上行管式炉结构1-辐射管；2-燃烧器；3-烟囱；4-炉顶；5-砖墙；6-对流管；7-挡火墙,间热式加热炉,水套加热炉的原理 水套炉在使用前向水套内加水至水套容积的1/22/3处，然后点火，燃料从火嘴喷出，在炉膛内燃烧。在喷嘴压力及烟囱抽风作用下，火焰和烟气沿炉膛及烟道管向烟囱流动。在炉膛内，热量通过辐射传给炉壁和烟道部分，热量又通过对流传给烟管壁。炉壁和烟管壁通过热传导和对流将热量传给水套中的水。原油通过盘管的下部进入，自下而上流经全部原油对流管，再从上部流出。在此对流过程中，水将热量传给原油，达到加热原油的目的。,三、加热炉,间热式加热炉,相变加热炉原理燃烧产生的热量使得炉体内（蒸汽发生器内）的水沸腾汽化，水蒸气与盘管接触加热盘管内的生产介质，水蒸气接触盘管冷凝成液体再次在炉体内被加热，由水变成水蒸气，再由水蒸气变成水的相变过程中产生热交换，使得生产介质被加热。相变加热炉利用相变传热原理，具有很高的管外传热系数，约为4000W/（m2）,三、加热炉,一、离心泵的型号及分类,表示法,用比转数,用扬程,用流量和扬程,四、离心泵,一、离心泵的型号及分类,分类,按叶轮级数,按叶轮吸入方式,按压力大小,按泵输送介质,按比转数大小,四、离心泵,二、离心泵工作原理及性能参数,离心泵的工作原理液体由吸入管进入离心泵吸入室，然后流入叶轮，叶轮在泵壳内高速旋转，产生离心力。充满叶轮的液体受离心力的作用，从叶轮的四周被高速甩出，高速流动的液体汇集在泵壳内，其速度降低，压力增大。根据液体总要从高压区向低压区流动的道理，泵壳内的高压液体进入压力低的出口管线（或下一级叶轮），在叶轮的吸入室中心处形成低压，液体在外界压力下，源源不断地进入叶轮，补充于叶轮的吸入口中心低压区，使泵连续工作。,四、离心泵,性能参数,流量,扬程,转数,有效功率,轴功率,二、离心泵工作原理及性能参数,效率,允许吸入高度,四、离心泵,构造,三、离心泵的构造,传动,泵壳,密封,平衡,轴承,转动,四、离心泵,四、机泵的选择,选择机泵的原则（1）必须满足工艺要求（如流量、压头和所输送液体的性质等（2）工作可靠（吸入能力足够、盘根箱密封严密以及零件等）和使用时易于控制和维修。（3）经济（尺寸小、重量轻），高效（泵的工作点处于高效率区内。（4）应用范围广，可调工况（多种用途、工作条件可变化等）。（5）要满足特殊要求（防爆抗腐蚀，使用地点气压和气温的变化）。,四、离心泵,四、离心泵工作参数调节,扬程H随流量Q的增大而减少；轴功率N随流量Q增大而增大；允许吸入高度Hs随流量Q的增大而下降；允许汽蚀余量h随流量Q的增大而增大；效率随流量Q的增大而提高，但当流量增加到某一数值时，效率非但不增加，反而下降。效率曲线最高点A，称为泵的最优工作点,四、离心泵,五、离心泵工作参数调节,离心泵在管路工作中，泵给出的能量与管路输送液体所消耗的能量相等的点，称为离心泵运转工作点。因而离心泵运转工作点必然是泵的特性曲线与管道特性曲线相交的点。,四、离心泵,五、离心泵工作参数调节,离心泵参数的调节,改变排出阀的开启程度,旁接回流阀,改变泵的转数,改变联结方式,其它调节法,四、离心泵,五、离心泵工作参数调节,提高泵效精心管理，如定期或不定期对泵进口过滤器、叶轮进行清洗，降低无效的磨阻损失，确保泵的正常运行；从实际出发，合理调节，保证泵在高效区工作；根据实际生产需要，利用泵的相似原理，对泵进行改造，提高运转效率。对“大马拉小车”、运转效率低的泵要进行改造，提高泵效，达到经济合理的运行方式；提高离心泵部件的加工精度，坚持定时的维护保养，保证泵内各密封件的精度，减少漏损和机 械损耗。,四、离心泵,按其作用,截断阀,止回阀,调节阀,分流阀,安全阀,一、阀门的分类,第五节 阀门的基本知识,一、阀门的分类,按阀门的驱动方式可分手动、电动、气动、液动和电磁阀等按阀门公称压力的大小分为真空阀（指工作压力低于标准大气压的阀门）、低压阀PN 16MPa、中压阀PN为（2564）MPa、高压阀PN 为（10100）MPa、超高压阀门PN100MPa按工作温度分为耐热阀、高温阀、普通阀门、低温阀门、超低温阀门,第五节 阀门的基本知识,二、阀门的基本参数,阀门的基本参数包括公称通径、公称压力和适用介质,公称通径 指阀门与管道连接处的名义直径，用DN表示,第五节 阀门的基本知识,二、阀门的基本参数,公称压力 指阀门的名义压力，它是阀门在基准温度下允许的最大工作压力。公称压力用PN表示,第五节 阀门的基本知识,三、阀门产品型号的表示方法,阀门型号由下列七个单元顺序组成,第五节 阀门的基本知识,第五节 阀门的基本知识,三、阀门产品型号的表示方法,阀门类型代号,第五节 阀门的基本知识,三、阀门产品型号的表示方法,阀门驱动方式代号,三、阀门产品型号的表示方法,阀门连接方式代号,三、阀门产品型号的表示方法,各类型阀门结构形式代号,三、阀门产品型号的表示方法,阀座密封面或衬里材料代号,三、阀门产品型号的表示方法,阀体材料代号,四、阀门产品的标志和识别涂漆,阀门的标志在阀门正面中心位置上，铸造或压印有公称压力，公称通径数字以及表示介质流动方向的箭头，介质可从任一方向流动的阀门，可不标注箭头（如闸阀、球阀、旋塞阀）球阀、蝶阀阀杆和旋塞阀塞子的方头端面应有指示线，表示通道位置。此外，在阀门易于看到的位置上应有制造厂的厂名或厂标。,四、阀门产品的标志和识别涂漆,阀门的识别涂漆按阀体材料、密封面材料及驱动装置不同，在阀门不同部位涂上不同颜色的油漆，便于识别。阀体材料识别涂漆涂在阀体和阀盖不加工的表面上。黑色表明阀体由灰铸铁或可锻铸铁制成；银色表示球墨铸铁；中灰色表示碳素钢；天蓝色表示耐酸钢或不锈钢；中蓝色表示合金钢。密封面识别涂漆涂在手轮、手柄或扳手上密封面材料识别涂漆,五、阀门的基本性能及质量检验,1 阀门的基本性能阀门前各项基本性能是衡量阀门产品设计水平和加工质量的主要指标，阀门的基本性能有下列各项。（1）强度性能 指阀门承受介质压力的能力。（2）密封性能 指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力。阀门的密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀杆和填料函的配合处；阀体与阀盖的连接处。前一处的泄漏叫内漏（即关不严），对于截断阀内漏是不允许的。后两处的泄漏叫外漏（即跑、冒、滴、漏），它影响文明生产、造成物料损失、污染环境，严重时还会造成事故。因而阀门必须具有可靠的密封性能。（3）流阻（即流动阻力）介质流过阀门时会产生压力损失，其大小和阀门的类型、结构形式、通道尺寸、内表面加工状况和几何形状等有关，应尽量选用流阻小的阀门以利节约能源。,五、阀门的基本性能及质量检验,（4）动作性能启闭力和启闭力矩 指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。阀门在启闭过程中，所需要的启闭力和启闭力矩是变化的，其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。启闭速度 指用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间。动作灵敏度和可靠性 指阀门对于介质参数变化，做出相应反应的敏感程度。对于用来调节介质参数的节流阀、减压阀、调节阀等以及具有特定功能的安全阀、疏水阀等阀门来说，其动作灵敏度与可靠性是十分重要的性能指标。（5）使用寿命 通常以能保证密封要求的启闭次数来表示，也可用使用时间来表示。,五、阀门的基本性能及质量检验,2阀门的质量检验阀门产品出厂前一般只做强度和密封性能试验。强度试验 在水压试验装置上进行。试验压力一般为阀门公称压力的15倍。压力逐渐提高到试验压力后，在规定的持续时间内未发现泄漏者为合格。对于铸铁阀门，试验时应用铜锤敲打阀体和阀盖。密封试验 密封试验压力等于阀门的公称压力。水或蒸汽管线的阀门用水进行试验；轻质石油产品（汽、煤油）和温度大于120的其它石油产品的阀门及高压锻造阀门，采用煤油进行密封试验。试验方法和允许泄漏量参阅有关标准。,eeeeeeeeeeeee,目 录,第一节 集输工艺流程第二节 集输主要设备第三节 原油稳定第四节 含油污水处理,第三节 原油稳定,一、原油稳定的目的二、原油稳定的方法三、原油稳定原理四、原油稳定装置原理流程,原油稳定装置,1、原油稳定的目的 原油稳定是指使净化原油中的溶解天然气组分汽化，与原油分离，较彻底地脱除原油中蒸气压高的溶解天然气组分，降低储存温度下原油蒸气压的过程。原油稳定通常是原油矿场加工的最后工序，经稳定后的原油成为合格的商品原油。采用有稳定装置的全密闭流程可使油气蒸发损耗由1.5 2%降低为0.290.5以下。若流程不密闭，即使原油稳定装置运行良好，油田油气损耗率仍可高达1.3%。,原 油 稳 定,原 油 稳 定,原油有以下几种稳定的目的 1.降低原油蒸气压，满足原油储存、管输、铁路、公路和水运的安全和环境规定；2.从原油中分出对人体有害的溶解杂质气体；3.从原油稳定中追求最大利润。,一、原油稳定目的 我国把“降低原油蒸发损耗、合理利用油气资源、保护环境、提高原油在储运过程中的安全性”作为原油稳定的主要目的。稳定过程中从原油中分出轻组分，使原油蒸气压降低的程度称为稳定深度。我国原油稳定的重点是从原油内分出C1C4，稳定后在最高储存温度下规定的原油蒸气压“不宜大于当地大气压的0.7倍”,原 油 稳 定,二、原油稳定的方法 根据蒸馏原理，可采用闪蒸法和分馏法脱除原油中的轻组分使其稳定。另外，多级分离也是一种原油稳定的方法，多级分离实质上是利用若干次减压闪蒸使原油达到一定程度的稳定。闪蒸稳定 利用平衡蒸馏（闪蒸）原理使原油蒸气压降低，称闪蒸稳定。,原 油 稳 定,按照闪蒸分离稳定的操作压力可分为负压闪蒸、正压闪蒸两类。按照闪蒸需要的能量可将闪蒸分为负压闪蒸和加热闪蒸两种。按容器形状，立式容器常称闪蒸塔、卧式容器称闪蒸罐。闪蒸容器实质上是一种气液分离器，但在结构上侧重考虑使闪蒸尽量接近平衡汽化。,原 油 稳 定,三、闪蒸原油稳定原理 通过对原油加热或减压使原油部分气化，然后在一个压力和温度不变的容器内，把气液两相分开并分别引出容器。由于轻组分浓集于气相，重组分浓集于液相，使经上述处理后的原油内轻组分含量减少、蒸汽压降低，原油得到一定程度的稳定，这种方法称闪蒸稳定。闪蒸时，原料中各种组分同时存在于气液两相中，气相中轻组分C1C4的纯度不高，液相中也得不到纯度很高的重组分，轻重组分的分离轻粗糙，油气分离器内进行的过程就属于闪蒸过程。,原 油 稳 定,原 油 稳 定,5070,0.050.07MPa,2040左右,0.30.4 MPa,负压闪蒸原理流程,负压稳定塔的关键参数是操作压力、温度和汽化率。汽化率是指气相流量(mol或质量流量)与进料流量之比，也称气相产品收率或稳定装置的拔出率。汽化率的大小取决于原油内溶解的C1C4的含量和要求的原油蒸气压的高低。一定的操作压力和温度条件下，原油的汽化率是一定的。由图可见，操作温度和压力对汽化率的影响十分显著。温度愈高、真空度愈大，汽化率愈大。,原 油 稳 定,从另一个角度来看，要达到规定的原油蒸气压，需要的操作压力与闪蒸温度有关。闪蒸压力的确定除了要考虑温度以外，还受压缩机入口所能达到的真空度的制约。负压闪蒸适应条件 负压闪蒸适于密度大、含轻组分少的原油，否则将因气化量大、压缩机功耗过大而不经济。,原 油 稳 定,正压闪蒸原理流程,1一进料换热器；2一加热炉；3一稳定塔；4一水冷器；5一三相分离器；6一泵,原 油 稳 定,0.2 MPa左右(表),80120,闪蒸分离的其它形式1、多级分离,原 油 稳 定,分离级数和各级最优分离压力的确定，使矿场油库得到的稳定原油数量最多；气体压缩的能耗最小，各级分离器分出气体的压力等级不同，但最终需将气体压力提高至管输压力。各级气体的压缩比不同，增加了压缩机选型的困难。,2、油罐烃蒸汽的回收,原 油 稳 定,1放空回压阀；2控制发讯器；3抽气管线；4原油罐；5涤气器；6压缩机；7卸载阀；8销售气计量管线；9凝析液回收管线,原油稳定装置工艺过程,未稳定原油进加热炉加热至7880，进负压原油稳定塔，稳定后原油进塔底泵升压后外输。负压原油稳定塔顶气经一级水冷器水冷至3040进一级卧式分离器除去凝液，气体通过螺杆压缩机入口立式除液器后被吸入负压螺杆压缩机，负压螺杆压缩机入口压力-0.0250.03 Mpa(表压)，出口压力0.15 Mpa。出口气体经二级水冷器水冷至3040进二级卧式分离器分离出轻油，二级卧式分离器顶部气体排出作为江河净化站原料气。二级卧式分离器底部液体用轻油泵升压后至轻油罐区。,原油稳定装置,四、原油稳定装置原理流程图,稳定富气,轻油,稳定原油外输,压缩机,分离器,换热器,流量计,加热炉,稳定塔,来油,放水、排污,分离器,换热器,二、原油稳定塔工作原理,稳定富气出口,捕雾网,原油进口,塔盘,原油出口,排污、污水出口,原油稳定装置,1、设备规格：30001221590,三、原油稳定塔简介,2、工作参数：压力-0.02MPa(表压)，原油进塔温度7580,3、工作原理,原油进塔前，经加热炉加热至7580，原油进塔后在塔顶闪蒸，闪蒸气体用压缩机强制从塔顶抽出，在塔内形成-0.02MPa（表压）负压。达到减少储存和输送过程中原油损耗的目的。,4、运行注意事项及说明：,严格控制塔中液面，防止抽空或冲塔。严格控制塔压力，防止抽瘪塔体。定期进行清塔，防止塔盘堵塞。,原油稳定装置,eeeeeeeeeeeee,目 录,第一节 集输工艺流程第二节 集输主要设备第三节 原油稳定第四节 含油污水处理,第四节 含油污水处理,一、油田采油污水的特点二、采油污水的去向三、采油污水回注的处理方法四、采油污水外排处理方法五、采油污水锅炉回用水处理方法,采油污水具有如下特点：,1.油田采油污水的特点,1.1水温较高；,1.2矿化度较高；,1.3含有大量的细菌，特别是SRB、TGB；,1.4表面张力大，残存大量的化学药剂及其它的杂质。,主要污染物有：原油由浮油、分散油、乳化油及微量的溶解油所组成，以乳化油的处理难度最大。悬浮物地层采出泥砂等。化学物质聚合物、降粘剂、酸化液、压裂液、其它表面活性剂。,第四节 含油污水处理,2.采油污水的去向,1、回注。采油污水经处理后大部分作为回注水注入地层用于二次采油，根据地层渗透率水质各有不同。2、外排。根据所处地域、水体自净能力的不同，对水量、水质要求不同。3、锅炉用水。当地水源紧缺时采用污水做为水源，但水质要求极高，处理费用高,第四节 含油污水处理,3、采油污水回注的处理方法,目前，国内油田采油污水中90%以上是用于注水油田的开发。这是因为采油污水具有较高的表面张力和矿化度，与地层的配伍性好，有利于石油开采。采油污水处理大多采用物理和化学方法相结合的技术达到回注水的要求。该法是主要的处理方法。但存在以下的缺陷：占地面积大、投资大、运行费用高、易造成二次污染等。,第四节 含油污水处理,3.1 传统的处理方法,传统的污水处理工艺是在沉降罐前投加化学药剂，经沉降罐自然沉降，除去浮油及颗粒大的杂质，再经过滤罐除去微小油滴及未沉降的悬浮物，从而达到注水标准。,第四节 含油污水处理,3.2 常用处理设施3.2.1 缓冲调节与预收油罐设施3.2.1.1、缓冲调节罐的作用。调节水量及水质。3.2.1.2、预收油罐的作用。对污水进行初步除油，减少下段沉降设施的负荷。,第四节 含油污水处理,3.2.1.3、除油缓冲罐的结构及工作原理。常规下罐为空罐，进出水口在罐内可分开一定距离，并设喇叭口，避免进出水口太近水的冲击对油珠自然上浮的产生影响。上部设收油装置及加热盘管，根据罐内水位设定，可定期或连续回收罐上部的原油。通常状况下，污水在罐内停留时间2小时以上时，可以去除污水中90以上的浮油、分散油和少部分乳化油，为下一段污水沉降创造了良好的条件。,第四节 含油污水处理,3.2.2.混凝沉降设施3.2.2.1、立式混凝沉降罐：传统的立式混凝沉降罐是一种重力分离型除油构筑物，内部主要由油层、沉降区、集水区三部分组成。基本原理是：由原油脱水系统排出的含油污水经进水管流人罐内的中心加药反应筒，经配水管流人沉降区。水中粒径较大的油珠在油水相对密度差的作用下首先上浮至油层，粒径较小的油珠随向下流动，在此过程中，一部分小油珠由于自身在静水中上浮速度不同及水流速度梯度的推动，不断碰撞聚结成大油珠而上浮，无上浮能力的部分细小油珠随水流出沉降罐。采用固定式收油结构，污油从收油管流出进入污油池，再经污油泵输送到脱水系统。,第四节 含油污水处理,3.2.3、过滤设备 过滤是一种能够截留排水中悬浮微粒和油，进行固液分离的物理的机械的水处理技术。过滤的分离机理除截留大量悬浮微粒及各种细菌外，起主导作用的是其联系和吸附功能，由于分子引力作用，使排水悬浮物固体和油吸附于滤料表面或表面的絮凝物上，另外，滤料也可用粗粒化材料，过滤设备一般由滤料层、垫层、集水系统和反冲洗系统四部分组成。油田常用的含油污水处理过滤池（罐）类型较多，有重力式快滤池，虹吸滤池、反向滤池、联合滤池（罐）、压力滤罐、单阀滤罐、核桃壳滤罐；近几年还发展了微孔过滤器，陶瓷烧结管等精滤器，另外还开发了多层滤料过滤器，纤维球过滤器、膜过滤等设备。,第四节 含油污水处理,典型流程,第四节 含油污水处理,3.3.2 浮选法,浮选法在石油、化工领域废水处理中与水密度相差不大的细小颗粒中得到广泛的应用。,该法是通过在污水中产生大量的气泡，使油滴及颗粒物质结合在一起上浮至水面，达到分离的目的。,第四节 含油污水处理,溶气浮选机,来水首先经超声气振使油粒脱稳，然后在微细气泡的吸附携带下上浮水面；溶气水分两次分别在两级气浮室释放。,4、采油污水外排处理方法,主要的处理方法有化学和生物两种方法。,4.1、化学方法,化学方法是国内外处理采出水的常用方法，处理关键是对不同的水质，开发出高效的水处理药剂。,存在的主要问题：处理后水中的COD、石油类不稳定等。,据有关报道，采用化学药剂处理后的污水中CODcr去除率只有10%15%，而采用生物絮凝剂处理后的污水中CODcr去除率达40%60%。,第四节 含油污水处理,4.2 生物方法,生物方法处理采出水具有不产生二次污染、自然净化、水质稳定、处理成本低等优点。,据报道有200多种微生物能降解采出水中的石油类、CODcr，但在自然条件下，在一定的空间和时间内其降解能力是有限的。限制生物降解的因素主要是采出水本身的毒性和抗性组分，其它限制因素有温度、营养、油污的物理状态等。为了提高微生物处理采出水的能力，人们常从两个方面下手：一是通过基因工程或人工驯化的手段获得高效工程菌；二是改善微生物的生长环境条件，如：人工曝气增加氧的浓度，调节碳、氮和磷的比例，有效控制pH值等。总之，微生物降解对消除石油污染起到了重要的重要作用，而且受到普遍的关注，相关研究也十分活跃。,第四节 含油污水处理,4.2 生物方法,原理：生物处理是将石油碳氢化合物作为微生物的饲料。生物处理不但能清除消耗溶解氧或导致接受水体污染的有机物质，而且这些处理能通过将有机物质转化成对环境无害、安全的化合物而使有机物质稳定在一个相对低的水平上。,碳氢营养物质原料的乳化增加了直接接触的溶解率。然而为了有效地进行石油碳氢化合物的降解，微生物碳氢化合物的溶解率必须大于或等于生物降解率。,第四节 含油污水处理,被吸收的碳氢化合物,被吸收的石油碳氢化合物,细胞膜,水+CO2+细胞,生物表面活化剂和乳化剂,可溶碳氢化合物,石油碳氢化合物的溶解,悬浮的石油碳氢化合物,如图所示：,石油碳氢化合物作为高能食物来源被消耗掉。微生物将这些物质再生或转化成无害物质：二氧化碳、水和细胞。所以说生物学处理达到了总的环境保护要求，而其它方法处理只是改变石油碳氢化合物组分的物相，没有将其从环境中完全消失。,第四节 含油污水处理,生物处理工艺流程简图,第四节 含油污水处理,曝气池,5 采油污水锅炉回用水处理方法,对于锅炉给水要求较严，除了要求去除油、悬浮物和细菌外，还要去除水中的二氧化硅，对总硬度和总碱度也有严格要求。一般用活性炭去除COD，用电渗析去除水中的硬度、碱度和部分COD，但成本较高，可用离子交换法。最好不用曝气，一般用封闭流程隔氧。,第四节 含油污水处理,总之，随着新工艺、新技术和新设备的不但开发与应用，采油污水处理将朝着低污染、低成本、易操作、高效处理方向发展。新的处理方法和流程是传统方法、生物方法、膜处理方法等结合起来的方法。,第四节 含油污水处理,谢谢大家！,