【正文】 東 北 石 油 大 學 課 程 設 計 課 程 題 目 院 系 專業(yè)班級 學生姓名 學生學號 指導教師 2021 年 3 月 15 日 東北石油大學本科生課程設計報告 I 目 錄 一、課程設計的基本任務 ............................................................................................... 1 （一）設計的目的意義 ........................................................................................... 1 （二）設計任務 ....................................................................................................... 1 二、油氣集輸管網(wǎng)的設計方法 ....................................................................................... 3 （一）油氣集輸管網(wǎng)的常見流程 ........................................................................... 3 （二）單管流程油氣集輸管網(wǎng)的設計步驟 ........................................................... 5 三、油氣混輸管線的工藝計算公式 ............................................................................... 6 （一）熱力計算公式 ............................................................................................... 6 （二）水力計算公式 ............................................................................................... 7 （三）混輸管線中有關油氣物性參數(shù)的計算 ....................................................... 9 四、 PIPEPHASE 軟件 ................................................................................................... 12 （一） PIPEPHASE 軟件介紹 ............................................................................... 12 （二） PIPEPHASE 軟件計算過程 ....................................................................... 14 五、設計結果及分析 ..................................................................................................... 22 （一）選擇的基本參數(shù) ......................................................................................... 22 （二）設計所得參數(shù) ............................................................................................. 23 （三）結果分析 ..................................................................................................... 35 結束語 ............................................................................................................................. 36 東北石油大學本科生課程設計報告 1 一、課程設計的基本任務 （一）設計的目的意義 油氣集輸系統(tǒng)是將油田油井生產(chǎn)的油氣產(chǎn)物加以收集、處理直至輸送到用戶的全過程的主體體現(xiàn)。油氣集輸流程是油氣集輸處理系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是油、氣在油田內(nèi)部流向的總說明。油氣集輸流程可分為集油、脫水、穩(wěn)定和儲運四個工藝段，其中集油部分是將分井計量后的油氣水混合物匯集送到油氣水分離站場，該部分是油田地面生產(chǎn)的投資大戶與耗能大戶，選擇合理的集油工藝流程可為整個油氣集輸處理系統(tǒng)的節(jié)能、低耗和高效益打下堅實的基礎。 油氣集輸集油管網(wǎng)一般包括井口至計量站及計量站至轉油站的管線。其工藝設計應解決下列問題：確 定輸油能力、輸送工藝、敷設方式、管線埋深、初步設計與施工圖設計。其中確定輸油能力是最重要的環(huán)節(jié)，是指根據(jù)要求的輸油量及其他已知條件，確定管徑。管線的管徑直接影響管線的建造費用和經(jīng)營成本。一般加大管徑可使介質(zhì)輸送壓力降低而減少動力消耗，對于熱輸管線來說可增大散熱，但從總效應來看，雖使運營費用降低了，但管材消耗增多，建造費用高。因此，合理選擇管徑，使管線具有經(jīng)濟、合理的輸油能力，具有重要的現(xiàn)實意義。 本次課程設計的目的是，通過油氣集輸集油管網(wǎng)的工藝設計，了解油氣集輸管線的作用及分類，管線設計的一般問題；掌握油氣 集輸管線工藝設計的方法、熱力計算及水力計算；熟悉油氣集輸管網(wǎng)工藝設計的過程；熟悉油井產(chǎn)量、油品物性、運行參數(shù)、管線保溫方式等已知條件的確定；利用 PIPEPHASE 軟件，計算出管網(wǎng)設計得出的各段集輸管線的管徑，并對溫降與壓降的主要影響因素進行分析。 （二）設計任務 1．基礎數(shù)據(jù) （ 1）物性參數(shù) ρ 油 = kg/m3； ρ 氣 = kg/m3； ρ 水 =1000 kg/m3。 （ 2）單井參數(shù)（見附表） 東北石油大學本科生課程設計報告 2 比容 ： ～ kcal/ kg? ℃ ； 油品黏度 ： (50℃ )， cp(20℃ )。 （ 3）單井管線 長度 ： 200～ 500 米（自己在井位圖中測量并按照比例尺計算出實際長度） ； 傳熱系數(shù) ： ?℃ 。 （ 4）管徑系列 (mm) φ 48 ， φ 60 ， φ 76 ， φ 89 ， φ 114 ，φ 159 6， φ219 6， φ 273 7。 （ 5）環(huán)境溫度 t0=8℃ 2. 設計任務 大慶 油田某區(qū)塊有 40 口油井，一個轉油站。各油井基礎數(shù)據(jù)見附表， 集輸管網(wǎng)如圖所示?，F(xiàn)擬在該區(qū)塊設計 4~5 個計量間，請據(jù)已知條件完成管網(wǎng)設計。 097班設計單管環(huán)狀摻水流程。 東北石油大學本科生課程設計報告 3 二、油氣集輸管網(wǎng)的設計方法 （一） 油氣集輸管網(wǎng)的常見流程 油氣集輸流程是油田地面工程的中心環(huán)節(jié)。采用什么樣的流程，主要取決于各油田地質(zhì)條件、油井產(chǎn)量、原油的物理性質(zhì)、自然條件以及國民經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展水平等。國內(nèi)外油氣集輸流程的發(fā)展趨勢基本是小站計量，大站集中處理，密閉輸送，充分利用天然資源?？偟挠袃煞N流程：高凝、高粘原油的加熱輸送流程 ， 單管或雙管不加熱密閉混輸流程 。 1． 單管熱輸流程 在井場設加熱 爐提高油井流溫度后，沿出油管線流入計量站。被計量 油井井流先經(jīng)加熱后進入計量分離器，在分離器內(nèi)分成氣、液兩相并在計量后重新匯合。不計量的油井井流在計量站管匯處混合后，經(jīng)加熱并和計量油井井流混合送往下游。 （ 1） 流程優(yōu)點： 1） 井口設水套