【正文】 （ 4） 固體粉末聚集在油水界面上構(gòu)成堅(jiān)固而穩(wěn)定的薄膜 ， 阻礙分散相顆粒碰撞時(shí)的合并 ， 是乳狀液穩(wěn)定的又一機(jī)理 。 電導(dǎo)法 導(dǎo)電性好的為 O/W型 ， 差的為 W/O型 。 水包油型 （ O/W） ：在采出水中常存在 ， 原油處理中 很少見 。 ? 乳化水 用沉降法很難脫除的水 ， 與原油的混合物稱 為油水乳狀液 （ 原油乳狀液 ） 。 原油處理的目的（續(xù)） ? 減少 管線和設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕 。 原油處理的目的 ? 滿足商品原油水含量、鹽含量的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn) 商品原油含水要求 ： 我國 ％～ ％ 國際上 ％～ ％，多數(shù)為 ％ 原油允許含水量與原油密度有關(guān) ：密度大脫水難度高的 原油，允許水含量略高。 緩沖分離器 ? 起到油氣分離的作用 ? 有一定的緩沖容積 ， 防止泵抽空 液塞捕集器 ? 與海洋管道終端相連的氣液分離設(shè)備稱液塞捕集器 ? 捕集器的功能 ? 有效地進(jìn)行氣液分離并捕集氣體內(nèi)夾帶的液體 ? 向下游氣液加工裝置提供穩(wěn)定的氣液流量 管式捕集器 低溫分離器 氣液圓柱形旋流分離器 氣液圓柱形旋流分離器應(yīng)用 ? 油氣井計(jì)量 ? 作預(yù)分分離器 ? 作滌氣器 第五章 原油處理 ? 原油乳狀液 ? 原油處理的基本方法 ? 原油處理設(shè)計(jì) 概述 ? 目前全國各油田絕大部分開發(fā)井都采用注水開發(fā)方式開采石油。 它有立式和臥式兩種 ， 但立式滌氣器使用較廣 。 但聚結(jié)板間的流道易被砂 、 蠟 、 腐蝕產(chǎn)物等固體雜質(zhì)堵塞 。 傾角 ， 板面與氣流方向平行 ，起到氣體整流 、 縮短油滴沉降距離的作用 ， 并使部分油滴被濕潤的板表面聚結(jié) 臥式油水界面控制 臥式油水界面控制 ? ? ?o w wh h h1 2 3? ? 式中 h1+h2是擋油板高度 ，為固定不變的數(shù)值 。 222 , , ( )2oo e oeQdyQ d t x L d y v x r yd t x L? ? ? ? ?? ? ? ?122si n22bbooo aaee dy yvL b a L b a rry?? ?? ? ?????dg ovv?起泡原油與消泡方法 ? 定義 ? 消泡方法 ? 降低分離器上游油氣混合物的流速 ? 分離器采用的入口分流器應(yīng)能避免流體發(fā)生劇烈湍流 ? 增大分離器集液區(qū)體積 ? 使用消泡劑 ? 提高油氣混合物的分離溫度 按停留時(shí)間計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸 立式分離器 在所要求的原油停留時(shí)間內(nèi) ， 進(jìn)入分離器的原油量應(yīng)和集液部分的體積相等 ， 即： 24 o o rD h Q t??按停留時(shí)間計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸 臥式分離器 :討論集液部分液面高度與液體體積的關(guān)系 ， 如下圖 。 油滴直徑的選取： 2～ 1000 ， 分隔直徑 100 m? m? 的確定－ 法 ? 中國 ? 前蘇聯(lián) ——100 油滴的直徑 ? ? ? ? ? ?vh 0 . 7 ~ 0 . 8 11 egegDDLvLvvh D h D?? ??? ?v 0 . 7 ~ 0 . 8gvv?? ?v 0 . 7 5 ~ 0 . 8gvv?vgvv m? 的確定－－ 桑得斯－布朗系數(shù)法 gvogg SBgvK?????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） 已知：重力沉降部分內(nèi)允許的氣體流速和分離條件下的氣體處理量 對于立式分離器： 對于臥式分離器： 2 4,4 gg gvgvQDQ v Dv????2 8,8 gg ghghQDQ v Dv???? ◇ 考慮進(jìn)入分離器的油氣兩相比例隨時(shí)間不斷發(fā)生變化這一情況，引入載荷波動系數(shù) β 。 阿基米德準(zhǔn)數(shù)法求沉降速度 22224 2 8DD g gCdvR C d v?? ????8DC?? ?將上式兩邊同乘以 ， 并使 R＝ F： 2gg??2 2 2222 ReggggF d v???????? ? ?322 Re6goggd g ?? ? ? ????? ?32o g ggdgAr? ? ????2Re6?? ?ArAr與 Re的關(guān)系 流態(tài) 雷諾數(shù) 阿基米德數(shù) Re=f(Ar) 層流 Re≤ 2 Ar=18Re≤ 36 Re= 過渡流 2Re≤ 500 36Ar≤ 83 103 Re= 紊流 Re500 Ar83 103 Re= 分離器中油滴的沉降條件 在立式分離器中 ， 氣流方向與油滴沉降速度方向相反 。 分離器的基本組成 ? 入口分流器 ? 重力沉降區(qū) ? 集液區(qū) ? 捕霧器 ? 壓力、液位控制 ? 安全防護(hù)部件 立、臥式分離器的比較 臥式優(yōu)點(diǎn)： ? 氣中油滴易沉降 ， 氣體處理量大 ， 處理成本低 ，適于氣油比較高的混合物 ? 氣液界面大 ， 有較好的油氣分離效果 ? 安裝 、 制造 、 維修方便 ， 可以作成撬裝式 立式優(yōu)點(diǎn)： ? 占地少 ， 適用于海洋采油 ? 適合于處理含固體雜質(zhì)較多的油氣混合物 ， 可以在底部設(shè)置排污口定期排放和清除固體雜質(zhì) ? 液位控制靈敏 影響分離性能的因素 ? 油氣最大、最小和平均流量 ? 分離壓力和溫度 ? 油氣混合物進(jìn)入分離器時(shí)形成段塞流的傾向 ? 油氣物性 ? 原油發(fā)泡傾向 ? 砂、鐵銹等固體雜質(zhì)含量 ? 油氣混合物的腐蝕性等 分離器的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) ? 接近氣液平衡的程度 ? 機(jī)械分離效果 ?氣體帶液率 Ko ?液體帶氣率 Kg ? 原油在分離器中的停留時(shí)間 ? 氣體允許最大流速 121212100%100%ooooggggGGGGGG????????分離器的工藝計(jì)算 ? 從氣體中分出油滴的計(jì)算 ? 從原油中分出氣泡的計(jì)算 油滴勻速沉降速度公式的假設(shè)條件 ? 油滴為球形 ， 在沉降過程中即不能破碎 ， 也不與其它油滴合并 ? 油滴與油滴 ， 油滴與分離器壁以及與其它構(gòu)件間無相互作用力 ? 氣體的流動是穩(wěn)定的 ， 截面上任意點(diǎn)流速不隨時(shí)間而變化 ? 作用在油滴上各種力的合力為零 ，油滴勻速沉降 油滴的勻速沉降速度的推導(dǎo) 油滴在氣體中所受的重力為： ? ?36 ogdFg? ????油滴在氣體中所受阻力： 2242DgdvRC ? ??油滴做勻速運(yùn)動時(shí) ， F=R， 即： ? ?3 2 26 4 2o g D gd d vgC??? ? ??? ? ?43ogDggdvC?????阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系 按相關(guān)式計(jì)算沉降速度 ? 設(shè) CD ＝ ， 由 的計(jì)算式計(jì)算該油滴的 ? 由求得的 求 Re ? 由 Re按上式求 CD ? 由求 CD求 ， 與上一個(gè) 進(jìn)行比較 ， 若在控制誤差范圍內(nèi) ， 計(jì)算所得的 即為欲求的沉降速度 ? 否則 ， 返回步驟 ② 直至前后兩次求得的 （ 或 CD） 在控制誤差范圍內(nèi) 。 實(shí)驗(yàn)證明 ，存在著一個(gè)最優(yōu)的分離壓力 。 氣體排出越及時(shí) 攜帶效應(yīng) 減少 。 這些模型一般包括：流型劃分 、 持液率計(jì)算 、 摩阻壓降 、 高程壓降 、 加速壓降計(jì)算等幾部分 。39。 它有兩個(gè)上下連通的室：燃料室 （ 容積為 125亳升 ） 和空氣室 （ 容積為 500毫升 ） ， 容積比為 1:4。s Δo——15℃ 原油的相對密度 ? ?1 . 8 3 2105 . 6 9 2 6 2 . 8 6 /1 0 125zxoox y tyz??????????比熱容 溫度高于析蠟溫度 t1時(shí) ， 石蠟全部溶于原油內(nèi) ， 比熱容隨溫度的升高而緩慢上升；當(dāng)溫度在析蠟溫度 t1與最高比熱容對應(yīng)的溫度 t2之間時(shí) ， 由于隨油溫下降 ， 單位溫降的析蠟量逐漸增多 ，蠟相態(tài)變化放出的潛熱也增多 ， c隨溫度降低而增大；溫度小于最大比熱容對應(yīng)的溫度 t2時(shí) ， 單位溫降析出的蠟量逐步減小 ， 比熱容 c隨溫度降低而減小 。 角試管內(nèi)停留 1分鐘不流動的最高溫度 。 ? ? 34 7 . 5 0 . 0 8 4 2 7 9 . 1 8 9 6 1 0 /o t? ?? ? ? ? ? 牛 米 常壓下脫氣原油表面張力的表達(dá)式： ? ?e x p 0 . 1 0 1 2 7 0 . 0 1 8 5 6 3p??? ? ? ?界面張力的計(jì)算： 1 , 2 1 2? ? ???? ? 0 . 51 , 2 1 2 1 22? ? ? ? ? ?? ? ?脫氣原油物性 在工藝計(jì)算中常常需要確定脫氣原油的物性 ， 最可靠的方法是實(shí)驗(yàn)測定 ，在缺少實(shí)驗(yàn)條件的情況下可以利用一些關(guān)系式計(jì)算 。 ? ? /o o S g s a oRB? ? ?? ? ? ?溶解天然氣相對密度相關(guān)式 可見，溶解天然氣的相對密度與 溶解氣油比和 脫氣原油的相對密度 有關(guān)： ? 溶解度愈小，溶解天然氣的相對密度愈大，說明天然氣中的重組分更易溶入原油； ? 脫氣原油的相對密度愈大，溶解天然氣的相對密度愈小，這是因?yàn)榘殡S重質(zhì)原油開采出的天然氣較輕（ C1+C2），而伴隨輕質(zhì)原油開采出的天然氣較重（ C5+）。 天然氣溶入原油使得原油的體積增大 ， 所以原油體積系數(shù)總是大于 1。 Lasater相關(guān)式 ? Δo— 脫氣原油相對密度； ? Mo— 脫氣原油相對分子質(zhì)量； ? yg— 天然氣摩爾分?jǐn)?shù) ， 由下式計(jì)算： 74 101g osgoyRyM?? ????? ?? ??? ????氣體摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算式 ? ? l g Ty ???P —— 絕對壓力， MPa； T —— 溫度， K； Δg—— 天然氣相對密度； 結(jié)論 ? 壓力愈高 ， 溶解氣油比愈大； ? 溫度愈低，溶解氣油比愈大； ? 油、氣是相對密度愈接近，原油溶解天然氣的能力愈強(qiáng)。 美國石油協(xié)會相對密度 在描述石油及石油產(chǎn)品時(shí) ， 西方國家常用 176。 首先對關(guān)鍵組分分類 ， 見表： 組分分類 第一關(guān)鍵組分 20℃ 密度g收縮系數(shù)的定義是單位體積油藏原油在地面脫氣后的體積數(shù) ， 用來描述原油收縮性的大小 。 原油中所含的烴類主要有： ① 正構(gòu)及異構(gòu)烷烴；② 環(huán)烷烴； ③ 芳香烴 。 ? 管線按所輸送的介質(zhì)分為氣 、 油 、 水單相管和油氣混輸管以及油氣水混輸管 。 計(jì)量方式 ◇ 集中計(jì)量 ◇ 分散計(jì)量 計(jì)量站 接轉(zhuǎn)站 聯(lián)合站 流程密閉的措施 采用臥式罐代替立式常壓罐 充分利用自噴井和抽油井的能量 ， 減少轉(zhuǎn)油環(huán)節(jié) 。 （一）油氣集輸流程命名（續(xù)） 按集油管網(wǎng)形態(tài)：米字型管網(wǎng)集油流程、環(huán)型管網(wǎng)集油流程、樹狀管網(wǎng)集油流程和串聯(lián)管網(wǎng)集油流程。 滿足國家標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)規(guī)定 ， 并且與供排水 、 供電 、 道路 、 通訊 、土建等密切配合 ， 協(xié)調(diào)一致 。 因此在制定集輸方案時(shí) ， 應(yīng)該考慮到環(huán)境保護(hù)方面 ， 使方案附合國家環(huán)保制度的要求 。 同時(shí)利用這些基礎(chǔ)信息 ， 使油藏工作者能加深對油藏的認(rèn)識 ，適時(shí)調(diào)整油田開發(fā)設(shè)計(jì)和各油井的生產(chǎn)制度 。 油田生產(chǎn)對集輸系統(tǒng)的要求 滿足油田開發(fā)和開采的要求 由地質(zhì)和油藏工程師提出合理的開發(fā)設(shè)計(jì) ， 由采油工程師制定開發(fā)方案 ， 確定相應(yīng)的采油措施 ， 由此確定相應(yīng)的集輸系統(tǒng) （ 生產(chǎn)規(guī)模 、 工藝流程 、 總體布局 ） 以及相應(yīng)的工程內(nèi)容 ， 從而保證采輸協(xié)調(diào) 、 生產(chǎn)平穩(wěn) ， 促進(jìn)油田的開發(fā)和開采 。 有機(jī)硫含量： 不大于 250mg/m3。 含鹽量 不大于 50g/m3。 油氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng) 油氣集輸?shù)墓ぷ鞣秶?