【正文】 爐，除用來加熱井口原油外，還 可用于 熱油循環(huán)清蠟； 2） 節(jié)省管道投資； 3） 計量站設(shè)備規(guī)模小 。對不同類型油品的適用范圍廣 。 （ 2） 流程缺點： 1） 停井或作業(yè)期間管道易堵塞； 2） 加熱爐分散，管理難度大 ； 3） 能耗高； 4） 對于無氣或少氣的油井，需敷設(shè)供氣管道。 2． 單管冷輸 流程 在出油、集油、輸油管線中輸送油氣水混合物、含水原油和出礦原油，以及在集氣、輸氣管線中輸送未經(jīng)處理和出礦天然氣時，采用不需加熱的連續(xù)輸送工藝，一般適用于稀油油田開采初期及中期，遼河油田稀油區(qū)塊應(yīng)用較多。 （ 1） 流程優(yōu)點： 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計報告 4 1） 流程簡單，節(jié)省投資，施工速度快，投產(chǎn)見效早； 2） 計量站流程簡單，設(shè)備小。 （ 2） 流程缺點： 1） 對油品要求條件高； 2） 井口回壓高。 3． 雙管摻活性水流程 油氣水三相分離器分出的油井采出水在供熱站加熱、增壓后通過單獨的管線送至計量站，經(jīng)計量站閥組分配、輸送到各井井口。熱水由井 口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時也增加了出油管線的出量。從井口到計量站有兩條管線，一條是 出油管線，一條是熱水管線，屬雙管流程。 （ 1） 流程優(yōu)點： 1） 對集輸困難的油井適應(yīng)性強； 2） 投產(chǎn)容易，停產(chǎn)簡單，管理方便，生產(chǎn)安全； 3） 不設(shè)加熱爐，能耗低； 4） 井口流程簡單，易實現(xiàn)油井集中控制和自動化； 5） 井口回壓低。 （ 1） 流程缺點： 1） 各井摻水量不易控制； 2） 計量工藝復(fù)雜。 4． 雙管摻稀油流程 油氣水三相分離器分出的油井采出熱油在供熱站加熱、增壓后通過單獨的管線送至計 量站，經(jīng)計量站閥組分配、輸送到各井井口。熱油由井口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時也增加了出油管線的出量。從井口到計量站有兩條管線，一條是出油管線，一條是熱油管線，屬雙管流程。 （ 1） 流程優(yōu)點： 1） 對集輸困難的油井適應(yīng)性強； 2） 投產(chǎn)容易，停產(chǎn)簡單，管理方便，生產(chǎn)安全； 3） 不設(shè)加熱爐，能耗低； 4） 井口流程簡單，易實現(xiàn)油井集中控制和自動化； 5） 井口回壓低。 （ 2） 流程缺點： 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計報告 5 1） 各井摻水量不易控制； 2） 計量工藝復(fù)雜。 5． 三管伴熱流程 這種流程與摻熱水流程相似， 熱水從供熱站通過單獨的管道，增壓后送到計量站，再經(jīng)閥組分配輸送到井口。從井口返回時熱水并不摻入集油管線中，回水管道與集油管線保溫在一起，一直伴隨到計量站進而到接轉(zhuǎn)站，利用兩管之間的換熱，達到安全集油的目的。 （ 1） 流程優(yōu)點： 1） 對集輸困難的油井適應(yīng)性強； 2） 井場簡化、集中計量、集中管理，便于實現(xiàn)油井集中管理及自動化； 3） 停井和作業(yè)方便，不會堵塞管道； 4） 比摻液流程計量簡單。 （ 2） 流程缺點： 1） 投資大； 2） 運行費用高； 3） 受伴熱系統(tǒng)限制，油井集輸半徑短。 （二） 單管流程油氣集輸管 網(wǎng)的設(shè)計步驟 1． 油氣集輸系統(tǒng)任務(wù) 由油氣集輸工藝流程中物流流經(jīng)的裝置、設(shè)備、管網(wǎng)等構(gòu)成的流程網(wǎng)絡(luò)。從井口收集油井產(chǎn)出液（油、氣、水），并把它們輸送到計量站、接轉(zhuǎn)站、集中處理站進行計量、分離、凈化等工作，最后輸送到油庫用于原油外輸。 2. 單管流程油氣集輸管網(wǎng)的設(shè)計步驟 （ 1）根據(jù)油井的數(shù)量估算出所需計量間個數(shù)。 （ 2）根據(jù)油井分布采取就近和互不交叉原則，在圖紙上畫出轉(zhuǎn)油站和計量間的大致位置。 （ 3）適當(dāng)調(diào)整計量間位置，盡量確保管線長度在 200 至 500m之間。 （ 4）將設(shè)計完的管網(wǎng)在 PIPEPHASE 中建模 ，適當(dāng)調(diào)整摻水率和管徑以確保溫度和壓力在規(guī)定范圍內(nèi) 。 東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計報告 6 三、油氣混輸管線的工藝計算公式 （一） 熱力計算公式 1. 舒霍夫公式的推導(dǎo) ： 設(shè)管路的起、終點油溫分別為 oT 和 zT 。周圍 i 介質(zhì)的自然溫度為 oT （ ℃ ），距管路起點 1 米處油溫將為 T ℃ ，在該處向前長為 ld 的管段內(nèi)原油溫度降低了 Td ℃ 。原油的質(zhì)量流量為 G (公斤 /秒 )，比熱為 C [焦耳 /(公斤 ℃ )]。原油與周圍介質(zhì)溫差1℃ 下每秒時間內(nèi)原油經(jīng) 1 平方米管路外表面積向周圍介質(zhì)散失的熱量為 K 焦耳，在穩(wěn)定傳熱過程中，如不考慮油流的摩擦熱，則 ld 管段的熱平衡關(guān)系為 ： (31) K 稱為油流至周圍介質(zhì)的總傳 熱系數(shù)，設(shè) K 為常數(shù)，原油流經(jīng)長為 L 的管段后溫度降為 LT 則 (32) ln 1020 mtt KDt t G C?? ?? (33) 式中： t1， t2 —— 管線起終點溫度， ℃ ； t0 —— 周圍介質(zhì)的自然溫度 ， ℃ ； K — — 油流至周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù)， W/(m2℃ )； C —— 介質(zhì)熱容， J/kg℃ ； Gm —— 介質(zhì)質(zhì)量流量 ， kg/s； D —— 管道外徑 ， m。 2. 傳熱系數(shù) K 的經(jīng)驗值 (大慶油田 ) （ 1） 埋地瀝青絕緣管 ： (m2℃ ) 或 3kcal/(m2h℃ )； （ 2） 埋地泡沫塑料保溫管 ： ～ (m2℃ ) 或 ～ ( m2h℃ )； （ 3） 泡沫黃夾克保溫 ： ～ ( m2h℃ )； ? ? ??LO TT OTl LQ TTG c dDdK ?Gc d TdTTDK lo ??? )(?東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計報告 7 3. 井口出油溫度 ： (1 )(1 )G w ATDB CG w?????? (34) 式中： w—— 含水率； G—— 單井產(chǎn)液量， t/d； A=， B=， C=， D=。 （二）水力計算公式 (35) (36) 式中： p1， p2 —— 管線起終點壓力， MPa； △ p —— 起終點壓降， MPa； P —— 管線平均壓力， MPa； η0 —— 氣油（液）比， m3/t； G —— 液相質(zhì)量流量， t/d； L —— 管線長度， km； d —— 管線內(nèi)徑， m。 (37) 式中： Gm —— 油氣混合物的質(zhì)量流量， kg/s； d —— 管線內(nèi)經(jīng)， m； L —— 管線長度， m。 aa ????? (38) 式中： ? —— 氣、油質(zhì)量比， kg/kg； a? —— 20oC 下空氣的密度， kg/m3； ? —— 原油密度， kg/m3。 ? ? 23004 .2 7 1 0 GLp p??? ? ? 65 10d ??21P ? ? 22 3 1 62 0 0 58 . 5 6 1 0 1 0GLP d?? ?? ? ?)1(01 )1(86 40010 00 0 ????? aam GGG ????東北石油大學(xué)本科生課程設(shè)計報告 8 1. 對于高粘原油的油氣混輸計算公式： (39) 式中： p1， p2 —— 管線起、終點壓力（絕對）， Mpa； μ —— 氣液混合物粘度， Pas； Z —— 氣體壓縮系數(shù) ； T —— 管線平均溫度（絕對）， K； S —— 氣體相對密度 ； G1 —— 液體質(zhì)量流量， kg/s； L —— 管線長度， m； d —— 管線內(nèi)經(jīng)， m； λ —— 水力摩阻系數(shù)。 將 Z=1，代入上式進行單位換算，則有： 2 2 1 0012 42 3 3 8 7 1 0T G Lpp Sd??? ?? ? ? (310) 式（ 37），（ 38）相同的假設(shè)條件下取流態(tài)為層流（ C=64， n=1）。可適用于液相原油粘度大于 50mPa