【文章內(nèi)容簡介】 天然氣處理能力 已知來油綜合氣油比為： 55Nm3 (氣 )/t(油 ) 則氣體處理能力為： 55= /d 油氣物性計算 原始數(shù)據(jù) (1) 原油密度： ?? kg/m3 (2) 原油粘度： ?? 厘沱 (3) 原油凝點： 30℃ (4) 原油比熱： (kg℃ ) (5) 原油含蠟： % (6) 天然氣密度： kg/m3 原油 物性參數(shù)計算 (1) 密度 由《油氣集輸》式 (442)，在 20℃ 120℃范圍內(nèi) t? = )20(1 20?? t?? （ 21） 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 11 780? 20? ? 860 時， ? =( 103? 20? ) 103? 1/℃ (2) 動力粘度 由《油氣集輸》式 (444) 1000 )]l g ()(1*[*)(1 ???? ttt cttacc ??? （ 22） 1000?t? mPa s 時， c=10， a= 10 3? 1/℃ 10? t? ? 1000mPaS 時， c=100, a ??? 1/℃ t? ? 10mPaS 時， C=1000， a ??? 1/ ℃ 式中， t? ， 0t? — 溫度為 t (℃ )和 0t (℃ )時原油的粘度，毫帕秒； c， a— 系數(shù)。 (3) 運動粘度： ttt ??? ? (23) 式中， t? — t ℃時原油的運動粘度，厘沱； t? — t ℃時原油的動力粘度， mPa s； t? — t ℃時原油的密度， kg/m3 。 由上面的公式，可以計算出各溫度下原油的密度、運動粘度、動力粘度，結(jié)果如表 21 所示： 表 21 原油的密度、運動粘度、動力粘度 溫度（ 186。c） 密度（ kg/m3） 運動粘度（ cst） 動力粘度（ ） 40 45 50 52 55 60 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 12 計算示例，取 t=40℃ (1) 密度： 由式（ 21） 433 109 3 ) 3 0106 3 8 ( ??? ???????? (1/℃ ) 則 )2040( )20(1 42040 ????????? ?t? ?? Kg/m3 (2) 動力粘度： 由式（ 22） 50? == ?? m2\s 50? = 5050?? = 106 = mPa s 取 C=1000， a ??? 1000 )]l g ()(1*[*)(1 ???? ttt cttacc ??? 13 )] g ()5040(*[*)(1000 1 ?? ????????? = mPa s? 10mPa s (2) 運動粘度： 由式（ 23） t t t? ? ?? = 3?? = 天然氣的物性參數(shù) 標準狀況下天然氣的密度為 g? ＝ 3kg/m ，則 天然氣的相對密度為： 878 940 ???? agg ?? 當 1??? 時 臨界壓力： cP ＝（ － ? ） 510 ＝ 臨界溫度： cT ＝ 12＋ 238 ? ＝ 12＋ 238 = 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 13 有關(guān)設(shè)計參數(shù)的確定 設(shè)計參數(shù)的確定 原油含水： 70% 原油進站溫度： 40186。C 進站壓力： 油氣水三相分離器 : 進口溫度： 40186。C 出口溫度： 55186。C 控制壓力： () 出口原油含水： %20? 緩沖罐 控制壓力 : 電脫水器： 脫水溫度： 52186。C 操作壓力： 出口原油含水 :% 穩(wěn)定塔： 穩(wěn)定溫度：不低于 60186。C 操作壓力： Mpa 大罐： 儲存溫度： 45~50186。C 原油外輸溫度： 60186。C 外輸距離： 30km 油水在三相分離器中停留時間： 5~30 分鐘 油水在電脫水器中停留時間： 40 分鐘 主要設(shè)備的選擇 三相分離器的選擇 工作條件：進口溫度 ： 40186。C 出口溫度： 55186。C 控制壓力： 三相分離器的選取 由《油氣分離器規(guī)范》表 1選取 168004000 ?? 臥式三相分離器，有效第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 14 長度 ???el m，根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計手冊》可知，工作頁面在 2/3～ 3/4 之間，則取 h=2/3D= 由《油氣集輸式》式 (380)， 計算集液部分弓形面積為： 2)](s i n)()[( 21222 rr ryrryrryf ???????? ? 2 2)]2 (s i n2)(2)[( 21222 ???????? ? ? = 2m 集液部分的體積： V=f el = = 3m 由 《 油田油氣集輸設(shè)計手冊 》 知，三相分離器的設(shè)計停 留時間一般為5~30 分鐘，設(shè)液體在三相分離器內(nèi)停留時間為 12 分鐘 則單臺三相分離器的處理量由公式 Q油 ＝ 1440tV? （ 24） 式中 ， Q油 — 原油處理量， /dm3 ； ? — 載波系數(shù)，取 ? ＝ ； t — 原油停留時間，按 12分鐘計算； V — 分離器集油部分的體積， 3m 。 由式（ 24）單臺分離器的原油處理量： oQ ＝ 1440 ? ＝ 3m/d 12pj 2ttt ?? 25540?? =℃， ? = 3kg/m 需要處理的原油總量為： Q總 ＝ 3? = 3m/d 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 15 處理的液體總量為 31 4 1 1 0 .8 4 8 4 7 0 3 6 .1 6 m /d0 .3 ? 則所需分離器的臺數(shù)為： ??n ∴ 取 N=5，則液體在分離器內(nèi)的停留時間為： ?? ??? 因分離器不設(shè)備用，當其中一臺檢修時，原油在其他分離器內(nèi)的停留時間為： ????? 10min 基本滿足要求 校核氣體處理量 標準狀況下天然氣的密度為： g? ＝ 3kg/m ，則 天然氣的相對 密度為： ???? agg ?? 由《油氣集輸》式 (469)，求天然氣的臨界參數(shù) 當 1??? 時 臨界壓力： cP ＝（ － ? ） 510 ＝ 臨界溫度： cT ＝ 12＋ 238 ? ＝ 12＋ 238 = 對比壓力： ??? cr PPP 對比溫度： 5 2 5 1 5) 7 355( ???? cr TTT 由《油氣集輸》，滿足 0 2?? rP ， ?? rT 時，天然氣的壓縮因子可用下述簡便方法計算： rr PTZ )(1 ??? = 1 0 8 ) 2 5 (1 ???? = 分離 條件下氣體密度： 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 16 )27355( ???? ???? zs sgsg TPPT?? kg/m3 分離條件下的氣體粘度： 328 ????????? Tx ?????? xy )( ?????? ???? Tc 318)( ?????? ????? ? ∴ ])10 00(e xp [ yg xc ?? ? ])( xp[ ?? =? 10 5? Pa s 阿基米德準數(shù)： 23 )(ggglr gdA ? ??? ?? 2534)( )()10( ??? ????? = 查《油氣集輸》表 (311)知，油滴沉降流態(tài)處于過渡流，則雷諾數(shù)： ???? re AR 計算油滴均勻沉降速度： 由《油氣集輸》式 (346)知： 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 17 age dR ???? 得 4 5 ?? ???? ? ?gego d R??? m/s 由《油氣集輸》式 (361) ?????? oegh hl ?? m/s 標況下，臥式分離器的氣體處理能力： 由《油氣集輸》式 (368)計算，取載荷波動系數(shù) ?? ??? ZTP PTfrNQ s sghgs )( 2 ?? 2 0 . 5 2 7 33 ( 2 8 . 9 0 9 0 ) 1 . 5 3 0 . 1 0 1 3 0 . 9 9 1 2 3 2 8 1 . 4? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? = =?106Nm3/d? ?106 Nm3/d ∴ 選用 5 臺 168004000 ?? 臥式三相分離器，完全能夠滿足生產(chǎn)要求。 液體升溫所需熱量計算 流體由管線進入三相分離器，溫度由 40℃上升到 55℃，升溫所需要的熱量 o w gQ Q Q Q? ? ? ，由于氣相質(zhì)量較小，略去 gQ 。 下面計算每臺分離器所需的熱量 已知： o o oQ GC t??, w w wQ G C t?? o ? ?kJ/kg ℃ wC = ?kJ/kg ℃ 43 ?????G kg/h 53 ??? ???wG kg/h 151 8 6 3 8 8 54 ????????Q 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 18 ?? kJ/h 773 5 1 .6 7 6 1 0 8 .3 7 9 1 0? ? ? ? ? ?總 kJ/h 三臺分離器升溫所需的熱量共計 ? kJ/h 原油緩沖罐的選型 從三相分離器出來的油水混合物含水 20%，出口溫度 55℃，此時油水混合物的密度為： 4 31 0 0 0 ??????? wo ??? 3kg/m 從三臺三相分離器出來的含水油在 55℃是的體積流量： owQ Q Q?? 其中： 43 ????? ooo GQ ? /dm3 ； 34 ?????? oW /dm3 。 則： 33 105 7 4 0 0 0105 7 4 ?????? wwW QG ? t/d 5 0 8 18 4 1 5 0 5 7 4 ????? ow GGG 總 t/d 所以， 43 ????? ?總總 GQ /dm3 ? /sm3 由 ?? 2m/s ， 17880?Q /dm3 查文獻 [2]表 216得緩沖罐的規(guī)格Φ 4000 17600。 假定來油停留 15 分鐘，一臺 緩沖分離器的日處理量為 9600 /dm3 43 ??? ??? ?總GQ o /dm3 9600 4 ????n o 取 2?n 由于罐內(nèi)壓力超過控制壓力時，控制閥會自動打開，所以緩沖罐的罐壓力可保持在 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書 19 電脫水器的選取 確定電脫水器臺數(shù) 操作溫度： 52℃； 操作壓力： ； 查 《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表 (251)選取 ? 360014000 的電脫水器，其中空容積是 ，且知道一般原油在電脫水器中的停留時間是 40 分鐘。 一級分離后，進入電脫水器的原油含水率為 20%，由 《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》式 (231)計算單臺電脫水器的含水原油的體積流量： 單臺電脫水器的含水原油體積流量 ： iVV t? （ 25） 式中： V — 單臺電脫水器處理的含水原油體積流量， /hm3 ；