【正文】 環(huán)烷基 溶氣原油物性 原油和天然氣是兩種互溶的流體 ， 在一定壓力和溫度條件下 ， 天然氣會全部和部分溶解在原油中 ， 溶氣原油的溶氣量 、 密度 、粘度等物性隨壓力 、 溫度條件而改變 。 1 4 1 . 5 1 3 1 . 5oAPI? ??? 溶解度 常壓儲罐中的原油稱為 脫氣原油 ；高于大氣壓溶有天然氣的原油稱為 溶氣原油 。 可見 ， 天然氣在原油中溶解度與壓力 、 溫度和油氣組成有關(guān) 。 0 .9 7 2 0 .0 0 0 1 4 75 .6 2 2 .2 5 4 0ogSoBFF R t?????? ? ??????溶氣原油密度 溶氣原油的密度稱為 視密度 ， 或表觀密度 。 可用下式計算： SSRRBooBAA0 0 40 4 0 0 45 1010?????? ??未溶解天然氣密度 天然氣中溶于原油的都是較重組分 ， 因此未溶解天然氣密度減小 。 傾點(diǎn)是油品在試管中 5秒內(nèi)能流動的最低溫度 。 密 度 在 0~50℃ 范圍內(nèi) kg/m3 kg/(m3蒸氣壓 目前 ， 還沒有用于測定原油蒸氣壓的專用測定器 ， 原油蒸氣壓的獲得仍要利用雷特蒸氣壓 。 第三章 礦場集輸管路 ? 氣液兩相管流的參數(shù)和術(shù)語 ? 混輸管路的特點(diǎn)和處理方法 ? 兩相流壓降計算式 ? 段塞流 、 清管與磨蝕 ? 多相泵 礦場集輸管路的定義與分類 從油氣井到礦場原油庫 、 長距離輸油管和輸氣管首站 、 礦場地域內(nèi)的所有輸送工藝流體 （ 原油和天然氣 ） 的管路統(tǒng)稱為 礦場集輸管路 。 貝格斯 — 布里爾相關(guān)式 ? ?? ?3211 s i n1L l L g s gwML L L g dH H w wPH H gdpdl???? ? ? ??? ?????? ? ? ??????截面含液率實(shí)驗(yàn)的結(jié)論 ? 管段傾角大于3176。 段塞流分類 ? 水動力段塞流 ? 地形起伏誘發(fā)的段塞流 ? 強(qiáng)烈段塞流 水動力段塞流 地形起伏誘發(fā)的段塞流 ? 1—在管路低洼處積液； ? 2—液體間歇地流至下游的低洼處； ? 3—上坡段部分液體倒流，與上游來的液體形成液塞 強(qiáng)烈段塞流 形成機(jī)理 ? 立管底部堵塞 ? 立管排液 ? 液塞加速 ? 立管排氣 強(qiáng)烈段塞流 的判斷準(zhǔn)則 s L s gLpwwgL???強(qiáng)烈段塞流 的抑制 ? 設(shè)計 ? 減小立管直徑 ? 增加附加設(shè)備 ? 立管底部注氣 ? 采用海底氣液分離器或海底液塞捕集器 ? 在海底或平臺利用多相泵增壓 ? 立管頂部節(jié)流 立管頂部節(jié)流法 清管 ? 清管頻率 ? 清管器運(yùn)行速度 ? 管路干燥 ? 用液氮干燥管路 ? 用干空氣干燥管路 ? 用甲醇干燥管路 磨蝕 0 . 5emCw??多相泵 ? 減少井口回壓，增加油井產(chǎn)量，延長油井壽命 ? 降低投資和運(yùn)行成本 ? 生產(chǎn)流程簡單、流程的密閉性好 多相泵的性能要求 ? 多相泵同時起泵和壓縮機(jī)的作用，對氣液混合物進(jìn)行增壓 ? 能適應(yīng)氣液體積流量和氣液比大幅變化的能力 ? 有較強(qiáng)的抗磨、抗蝕能力 ? 能適應(yīng)不同環(huán)境的要求 第四章 氣液分離 ? 分離方式和操作條件的選擇 ? 油氣兩相分離器 ? 油氣水三相分離器 ? 特殊分離器 氣液分離的內(nèi)容 ☆ 平衡分離 ☆ 機(jī)械分離 分離方式 ?一次分離 ?連續(xù)分離 ?多級分離 油氣分離效果的衡量標(biāo)準(zhǔn) ? 儲罐中原油的收率 ? 原油密度 ? 儲罐中原油的組成是否合理 ? 分出天然氣的組成 ? 天然氣的運(yùn)輸和加工問題 ? 儲罐一次分離 （ L＝ ， V＝ ) 分離條件： P＝ ， T＝ 49℃ ? 二級分離 分離條件： P1＝ ， P2＝ ， T＝ 49℃ 多級分離與一次分離的比較 ? 多級分離所得的儲罐原油收率高 ? 多級分離所得的原油密度小 ? 原油組成合理 ， 蒸汽壓低 ， 蒸發(fā)損耗少 ，效果好 ? 多級分離所得天然氣數(shù)量少 ， 重組分在氣體中的比例少 ? 多級分離能充分利用地層能量 、 減少輸氣成本 ， 并且降低氣體的凈化費(fèi)用 多級分離效果分析 攜帶效應(yīng)： 在多元體系中 ， 運(yùn)動速度較高的輕組分分子 ， 在分子運(yùn)動過程中與速度低的重組分分子相撞擊使輕組分分子失去了原來可以使其進(jìn)入氣相的能量 ， 留在液相中 ， 而重組分分子獲得能量進(jìn)入氣相 。 在多級分離中 ， 級數(shù)越多 ，液體的收率越大 ， 液體的密度越小 。 推薦分離級數(shù) 參考條件 選用 分離級數(shù) 井口壓力 原油密度 油氣比 低 高 低 二級 中 中 中 三級 高 低 高 四級 分離壓力的選擇 11?? nnPPR10?? pR分離器的類型 ? 按外型分 ? 按功能分 ? 按壓力分 ? 按工作溫度分 ? 按實(shí)現(xiàn)分離主要利用的能量分 臥式分離器的結(jié)構(gòu) ? 入口分流器 ? 集液部分 ? 重力沉降部分 ? 除霧器 入口分流器功能 ? 減小流體動量，有效地進(jìn)行氣液初步分離 ? 盡量使分出的氣液在各自的流道內(nèi)分布均勻 ? 防止分出液體的破碎和液體的再攜帶 入口分流器類型 集液部分 ? 使原油中攜帶的氣泡上浮至液面并進(jìn)入氣相 ? 使原油在分離器中有一定的停留時間 ，使其充分接觸 ， 接近氣液平衡狀態(tài) ? 集液部分也提供緩沖容積 ， 起到緩沖作用 ， 用來均衡進(jìn)出分離器原油流量的波動 重力沉降部分 氣體通過重力沉降部分 ， 被氣流攜帶的油滴在此部分靠重力降至氣液界面 ， 未沉降至液面的粒徑更小的油滴隨氣體流經(jīng)捕霧器除去 。 11 2ggvd ?? ?? ?2111218oggggdgvd???????? ? ?1321 3 . 3gg o gdg?? ? ???? ?????? ?1322 4 3 . 5gg o gdg?? ? ???? ????? 當(dāng) dd1時為層流 ， dd1時為過渡流或紊流 。 油滴直徑越小 ，沉降速度越慢 ， 要使較小直徑的油滴在重力沉降部分沉至集液部分 ， 以獲得較低的氣體帶液率 ，就必須降低氣體在重力沉降部分的流速 。 按氣體處理量確定分離器的結(jié)構(gòu)尺寸（油滴沉降速度法） 液位不在一半處 LAm A? 12Ld A xd H?2112x rH H??21 1 122Ld A r H H d H??? ? ? ?1 222 2 2 1 11 1 1 1 102 2 s i n 2HL Hr rA r H H d H H r r H r r r ??? ? ???? ? ? ? ? ? ? ????? ?????? ?211 1 1221111 1 1 s in 124 1 1 1 = s in 2 122LLD D D DA A H H HmA r r r rh h h h????????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ?????按氣體處理量確定分離器的結(jié)構(gòu)尺寸（油滴沉降速度法） 液位不在一半處 ? ?? ?1678581e g v sg H sDsm D L v pTQh p TZ ????此時集液區(qū)液體的體積為： 24LDV A L m L???L Lk D?令 ：34 LDV k m??按氣體處理量確定分離器的結(jié)構(gòu)尺寸（ 桑得斯－布朗系數(shù)法 ） 對立式分離器： 對臥式分離器： 0 . 52vs 67858og sg S BgspTQ D Kp T Z????? ?? ????? ?0 . 52gH 14ogSBgDQ m K ????????? ????? ?0 . 52Hs 6 7 8 5 8 1og sg S BgspTQ D m Kp T Z????? ??? ????原油含氣率的影響因素 ? 原油粘度 ? 原油在分離器中停留的時間 ? 分離壓力 ? 分離溫度 ? 分離器入口元件的壓降 ? ?218LggLdgw?????從原油氣中分出氣泡的理論計算公式 氣泡不被原油帶出分離器的 必要條件 是：氣泡上升速度應(yīng)等于或大于分離器集液部分任一液面的平均下降速度 ， 即 dg ovv?對于立式分離器： 224,4oo o o dgQDv Q v vD??? ? ? ?? ?2224 4 1 8ogdgooD d gDvQ? ? ???????從原油氣中分出氣泡的理論計算公式 臥式分離器集液區(qū)某一液面的下降速度與其在集液區(qū)的位置有關(guān) 。 ?臥式分離器： 液體處理量遠(yuǎn)大于氣體處理量 ， 可相應(yīng)提高控制液位的高度 ， 增加集液部分的容量 ， 減少氣體空間的流通面積 ， 用較小的分離器同時滿足氣 、 液處理量的要求 。 立式油水界面控制 (a)無油室界面控制； (b)帶油室界面控制； (c)可調(diào)水室界面控制 除 砂 聚結(jié)板 ? 在三相分離器的集液區(qū)可能安裝若干聚結(jié)板 ， 促使原油內(nèi)水珠粒徑增大 、 迅速沉降至油水界面 。 由于油水密度差遠(yuǎn)小于油氣密度差 ， 故液相在三相分離器內(nèi)的停留時間大于兩相分離器內(nèi)的停留時間 。 缺點(diǎn)： 油氣混合物流速對分離效果很敏感 ，有較大的壓力降 ， 油田上用的不多 ， 但常用其原理作重力式分離器的入口分流器 。世界上所產(chǎn)原油的 90%以上需進(jìn)行脫水。 ? 降低原油密度 原油密度是原油質(zhì)量和售價的的重要依據(jù)，原油 含水增大了原油密度，原油售價降低，不利于賣方。 ? 保證煉制工作的正常進(jìn)行 原油處理的目的（續(xù)） ? 降低原油粘度和動力費(fèi)用。 一、乳狀液類型 ? 乳狀液 兩種或兩種以上不互溶或微量互溶的液體 ， 其 中一種以極小的液滴分散于另一種液體中 ， 這種分 散物系稱為乳狀液 ， 乳狀液都有一定的穩(wěn)定性 。 ? 油水乳狀液類型的判別方法 鑒別方法 說明 染色法 往乳狀液中加入油溶性染料 ， 輕輕攪動 ， 若乳狀液呈現(xiàn)染料的顏色 ， 則外相是油 ， 乳狀液是 W/O型；若分散液滴呈染料顏色 ， 則分散相是油 ， 為 O/W型 。 顯微鏡法 二、乳狀液生成機(jī)理 乳狀液生成條件 ? 系統(tǒng)中必須存在兩種或兩種以上互不相溶 （ 或微量互溶 ） 的液體 ? 要有強(qiáng)烈的攪動 ， 使一種液體破碎成微小液滴分散于另一種液體中 ? 要有乳化劑存在 ， 使微小液滴能穩(wěn)定地存在于另一種液體中 界面能和界面張力 ? 不平衡力場作用下，液體表面 有自動縮小的趨勢； ? 在恒溫恒壓下，物系有自動向 自由能減小方向進(jìn)行的趨勢； ? 油水形成乳狀液時，接觸界面和界面能都很大，分散相液滴會自發(fā)地合并，縮小界面面積使界面能趨向最低。 影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素： 分散相顆粒 外相原油粘度 油水密度差 界面膜和界面張力 老化 內(nèi)相顆粒表面帶電 溫度 原油類型 相體積比