【正文】 經濟發(fā)展和人民生活不可缺少的重要能源，但全球油氣資源的分布卻很不均衡，以天然氣為例，世界油藏分布于儲量中，俄羅斯占34%且高度集中在西西伯利亞的遠東地區(qū)的巨型氣田中。由于各油田乃至各區(qū)所處的環(huán)境不同，油藏性質、開發(fā)方案、工藝條件、油氣井產品構成、油氣性質等千差萬別，油氣集輸系統(tǒng)必須在各種生產情況變化的條件下，安全經濟地產出合格產品。國內油田聯(lián)合站是原有生產過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，它是集集輸、污水處理、注水等多個系統(tǒng)為一體的綜合性生產過程。原油計量準確與否，關系到各區(qū)塊地質開采方案的計算和編制,關系到原油產量的上產,關系到采收率的真實度,關系到勘探開發(fā)的部署關系到企業(yè)的效益。在采油廠聯(lián)合站中，各種儀器設備都要處于全年時時刻刻運行的工作狀況，而原油生產的油井油站相對分散，但是如果這些儀器設備的原始數(shù)據(jù)完很多。聯(lián)合站計算機控制系統(tǒng)，大都采用的是單回路給定點的PID控制算，PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略土一，按偏差的比例積分和微分進行控制的調節(jié)器稱為PID控制器，它是連續(xù)系統(tǒng)中技術成熟，應用最廣泛的一種調節(jié)器但是在實際的工業(yè)生產過程中，往往具有非線性，時變不確定性，難以建立精確數(shù)字模型，應用常規(guī)PID控制器不能達到理想的控制效果。日前，國內油田的聯(lián)臺站、實驗站、外輸油（氣）站都安裝了PLC(DCS)控制系統(tǒng)及儀表盤，這些控制系統(tǒng)和儀表盤在站內參數(shù)監(jiān)視、流程控制方面的作用已經是人工無法替代的。國外一些大的自動化公司在九十年代后期都推出了自己的現(xiàn)場總線產品?，F(xiàn)場總線技術是計算機技術、通訊技術和控制技術的綜合與集成，是過程控制技術、自動化儀表技術、計算機網絡技術三大技術發(fā)展的交匯點，發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術的全開放分散控制系統(tǒng)己成為自動化領域廣為關注的焦點課題。現(xiàn)場總線智能儀表及其基于現(xiàn)場總線的開放自動化系統(tǒng)將成為實現(xiàn)綜合自動化最有效的裝備。進入90年代以來，一場拉動自動化儀器儀表工業(yè)“革命”和儀器儀表產品全面更新?lián)Q代的技術在國際、國內引起人們廣泛的注意和高度重視，其發(fā)展的勢頭已成為世界范圍內的自動化技術發(fā)展的熱點，這就是被產業(yè)界人士稱為“自動化儀表與控制系統(tǒng)的一次具有深遠影響的重大變革”的現(xiàn)場總線拄術以及基于現(xiàn)場總線的工業(yè)過程智能自動化儀表和基于現(xiàn)場總線的開放自動化系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)與在油氣開采中的處理設備上的檢測儀表和控制設備直接相連接，這樣連接能夠實時和不斷地獲取檢測儀表所檢測到的運行信息。如HONEYWELL公司的TDC3000系統(tǒng)、FISHERROSEMOUNT公司的PROVOX系統(tǒng)等數(shù)十個廠商的DCS都在油氣處理站有所應用。隨著集輸工藝上計量站的形成和中心處理站（簡稱聯(lián)臺站）的產生，集散控制系統(tǒng)(Distribute Control System,簡稱DCS)開始應用于聯(lián)合站集輸系統(tǒng)中代替常規(guī)儀表。在LACT應用的同時，一些原油處理站出現(xiàn)了以閉環(huán)控制為特點的就地自動化控制系統(tǒng)。隨著三次采油技術的應用，如何解決隨之而來的集輸處理問題也是今后面臨的首要技術課題集輸處理系統(tǒng)將向著數(shù)值模擬化及自動化方向發(fā)展。隨著高含水期的到來，管線腐蝕結垢問題將是困擾和制約油田今后發(fā)展的重要因素之一，防腐技術、除防垢技術、管線泄漏報警定位是今后面臨的重要技術課題。隨著高效三相分離器的成功應用，取消電脫水器不僅成為可能，而且在部分聯(lián)合站已經實現(xiàn)，今后推進工藝流程簡化、縮短，從而降低集輸處理能耗是油田在高含水期面臨且必須解決的問題之一。污水處理及回注工藝的成功應用，既解決了污水出路，保護了環(huán)境，又節(jié)省了水資源，使得油田生產廢水得到有效利用，取得了較好的經濟效益和社會效益[3]。處理后污水均用作注水用水。藥劑的投加和工藝設計緊密結合，充分保證藥劑反應所需的水力條件，在提高藥劑效果的同時減少了投藥量。國內勝利油田高含水期集輸系統(tǒng)配套工藝技術的主要攻關目標是：通過采用高教油氣水砂四相分離裝置，在進站不加熱的條件下達到分離后原油含水≤20%，污水含油500mg/L應高于含水原油預分離水旋流器進行不同時在各階段投加緩蝕劑、混凝劑和殺菌劑等藥品。該油田使用以上流程后，在保證原油預處理質量同時，大幅度地減少了破乳劑的投加劑量；提高了破乳劑的利用率：降低了原油處理的費用[2]。流程的工作原理如下：由加藥裝置添加破乳劑后的油水乳狀液經泵進入加熱爐，加熱的乳狀液進入沉降罐，從沉降罐中排出的含破乳劑的污水進入壓力氣浮裝置，預脫水后的原油在進入沉降罐深度脫水之前，有專門的管線添加新鮮水（淡水）沖洗原油中的破乳劑，含破乳劑的污水匯入污水管線流入壓力氣浮裝置，氣浮裝置中萃取出的破乳劑（含水部分）重新送入加藥裝置，凈化后的污水排入注水系統(tǒng)。采用該技術后，污水的擾降時間減少了50%60%，及污水在沉降罐中的停留時間不超過1520min；凈化水剩余含油量為59mg/L，懸浮固體含量79mg/，而污水處理量卻大大增加。全蘇石油集輸與預處理科學研究所研制出并在各油田推廣使用一種新流程，用于高含水期油田的轉油站預脫地層水，并使脫出的脫出的污水達到回注地層的標準。 國內外研究現(xiàn)狀國外對高含水期和特高含水期油田采用的方法和措施：在高含水油田（區(qū)塊）建立獨立的預脫水系統(tǒng)，由大站集中脫水改為在井場分散脫水在轉油站和大站推廣使用適用于高含水期油田原油預處理新流程。因此，實現(xiàn)油田生產系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測，對于及時發(fā)現(xiàn)泄漏等故障、優(yōu)化生產運行參數(shù)減少盜油犯罪案件的發(fā)生、提高油田的現(xiàn)代化管理水平等具有重要的意義。因而氣油集輸系統(tǒng)不但將油井生產的原料集中、加工成油田產品，而且還為不斷加深對油藏的認識、適時調整油藏開發(fā)設計方案、正確經濟地的主要內容包括泄漏監(jiān)測、壓力超高保護、溫度異常、含水超標等。動態(tài)監(jiān)測為油田商品、以及這些商品的儲存和外輸。功能是：將分敞在油田各處的油井產物加以收集{分離成原油、伴生天然氣和來出水：進行必要的凈化、加工處理、使之成開發(fā)油藏提供科學依據(jù)[1]。根據(jù)聯(lián)合站的功能和規(guī)模，搞好優(yōu)化設計，不斷提高聯(lián)合站設計水平、爭取達到開發(fā)方案的優(yōu)化、油田總體布局優(yōu)化、王藝流程優(yōu)化、自動控制系統(tǒng)優(yōu)化、聯(lián)合站總圖優(yōu)化、配套系統(tǒng)優(yōu)化，以合理有效的利用石油能源．提高能源的開發(fā)率和利用率，使聯(lián)臺站能夠安全高效的生產。所以聯(lián)合站工藝流程的每—都關系到是否能有效的利用石油資源，提高能源的開發(fā)率和利用率，使聯(lián)合站能夠安全高效的運行。西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文）樊學油區(qū)樊丙聯(lián)合站設計畢業(yè)論文目 錄 1 緒論 1 聯(lián)合站設計的目的和意義 1 國內外研究現(xiàn)狀 2 研究目標和研究內容 6 研究目標 6 研究的主要內 6 研究方案 72 聯(lián)合站設計說明書 82 .1 概述 8 簡介 8 聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述 8 設計基礎數(shù)據(jù) 10 設計依據(jù) 10 設計規(guī)模 10 設計基礎數(shù)據(jù) 10 站址選擇及總平面布置 12 站址選擇 12 平面布置說明 12 流程設計說明 14 流程設計原則 14 本站工藝流程 14 設備及其布置安裝 15 進站閥組的布置 15 油氣水三分離器的布置安裝 15 泵房的布置安裝 16 鍋爐房的安裝說明 16 管線安裝說明 173 聯(lián)合站工藝計算 18 基礎數(shù)據(jù)計算 18 設計規(guī)模 18 天然氣處理能力 18 污水處理能力 18 油氣物性計算 18 原油物性參數(shù)計算 18 天然氣的物性參數(shù) 20 氣液相進站流量計算 21 主要設備的選型計算 22 三相分離器的選取 22 加熱爐的選取與計算 26 罐的選取與計算 28 站內工藝管線的選取及水力、熱力的計算 29 進站閥到加熱爐匯管計算與選取 29 加熱爐到三相分離器管線計算與選取 32 三相分離器到加熱爐管線計算與選取 34 加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計算與選取 35 原油穩(wěn)定塔到凈化油罐之間管線的計算與選取 37 凈化油罐到加熱爐之間管線的計算與選取 37 事故管線的計算 39 站內污水管線管徑的確定： 42 站內天然氣管徑的計算 43 進站閥組間的計算 44 泵的選型計算 45 倒灌泵的選型計算 45 事故泵的選取 464 結論 48致 謝 49參考文獻 50511 緒論 聯(lián)合站設計的目的和意義 聯(lián)合站設計是油氣集輸工藝設計的重要組成部分，對他的要求是使其最大限度的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求，做到技術先進、經濟合理，生產安全可靠，保證為國家生產符合數(shù)量和質量的油田產品。 油田聯(lián)臺站的主要作用是接收各轉油站來油，對油氣水進行分離、凈化、加熱，將處理合格后的原油、凈化污水、凈化天然氣向下一級油庫輸送。 聯(lián)臺站的研究具有重大的現(xiàn)實意義和應用前景。 聯(lián)合站是油田油氣集輸過程中的重要生產環(huán)節(jié)，是集油氣分離、原油脫水、原油計量、穩(wěn)定外輸、油田注水、污水處理、消防即熱力系統(tǒng)等為一體的綜合生產過程。 在石油的開采、儲運等生產過程中，動態(tài)監(jiān)測是生產管理的重要工作內容，也是保證油田正常、安全、經濟運行的重要手段，在西方發(fā)達國家自動化數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)已經成為生產的配套設施。同時油氣集輸系統(tǒng)還為油藏工程提供油藏動態(tài)基礎信息，如：各油井汽水產量、汽油比、氣液比、井油壓和回壓、井流溫度等參數(shù)及隨生產延續(xù)各種參數(shù)的變化情況等，使油藏工作者能加深對油藏的認識．適時調整油田開發(fā)設計和各油井的生產制度。油田被稱為“沒有圍墻的工廠” ，油井，集輸站星羅棋布，偏遠分散，而石油的整個生產流程又通過管道連接起來，成為一個壓力系統(tǒng)，可謂牽一發(fā)而動全身，特別是泄漏事故時有發(fā)生，給油田造成巨大的經濟損失和環(huán)境污染。 本課題的研究目的：選擇此課題的目的在于可以多了解一些關于聯(lián)臺站建設方面的知識，通過對聯(lián)臺站建設內容的研究，使我更加了解聯(lián)合站在油田地面建設中的重要作用，特別是對油氣水的三相分離、原油脫水、輕烴回收以及聯(lián)臺站的節(jié)能降耗等方面知識得到比較清楚的認識，這也是將四年來所學的知識進行一個系統(tǒng)綜合的機會，對于專業(yè)知識的理解和消化都有極大的幫助。為此，原蘇聯(lián)各高含水期油田相繼研制出了些礦場原油預處理新流程。該流程的技術特點是利用氣浮選凈化污水的原理，把分離器中分離出的部分天然氣不斷地、均勻地引入到排往污水接收罐的管線中，污水和氣泡在管線中一起流動時攜帶污水中懸浮的油滴浮到管道的上部，油滴相互聚結，進入污水接收罐后很快分離。在處理高含水原油的同時收回破乳劑的流程：根據(jù)研究結果，可用不含破乳劑的水沖洗脫水原油，將原油中所含破乳劑沖洗到污水中，然后用氣浮的方法將破乳劑萃取出來重新加以利用，在實際調查和理論研究的基礎上，該局1989年在科圖爾捷別油田推廣使用了一種可以回收破乳劑的熱化學原油預處理流程。整個萃取污水中和原油中破乳荊濃縮物的過程在這樣一個封閉循環(huán)中進行。為提高原油破乳處理的效率，脫除地層水并實現(xiàn)原有深度脫水，韃靼石油科學研究所與全蘇石油熱采工藝研究所和卡臘然巴斯石油熱采經濟聯(lián)合體的專家們共同研制并推廣使用了種新工藝流程，解決了卡臘然巴斯油田的高粘原油的預脫水、原有深度處理和除砂問題。在污水處理系統(tǒng)中采用的改性纖維球過濾技術，主要以改性纖維球為濾料，利用改性纖維球親油疏水、親水疏油的雙重性，以達到截污能力強、便于反沖洗的目的，與傳統(tǒng)過濾器相比工作效率顯著提高。使殺菌、絮凝、助凝、緩蝕及阻垢等藥劑的投加更加合理有效。出水水質標準按《長慶油田污水回注指標控制標準（修訂）》滲透率為≤Ⅱ類標準控制。采用科學新技術、借鑒其他各油田成功經驗，今后集輸技術主要向以下方發(fā)展：原油集輸處理系統(tǒng)工藝簡化、流程縮短、能耗低的方向發(fā)展。防腐技術、除防垢技術及管線泄漏報警定位的技術應用將被大力推廣。地面水驅及聚合物驅兩套系統(tǒng)將向著“有分有合、分合結合”的方向發(fā)展。為了提高油田生產管理和運行管理效率，降低管理成本，提高管理水平．數(shù)字化、自動化油田建設是油田今后的發(fā)展方向[4]美國海灣石油公司于1954年10月，建成世界上第一套自動監(jiān)控輸送系統(tǒng)(Ledge Automatic Control Transmission system簡稱LACT裝置，解決了原油的自動收集、處理、計量和輸送問題，到1967年底，美國陸地石油公司已有75%的原油采用LACT裝置。從六十年代末期以后．計算機及PLC技術已開始應用于油田聯(lián)合站內的部分生產系統(tǒng)中，但此時聯(lián)合站集輸系統(tǒng)還是處于簡單常規(guī)儀表控制時期。進入九十年代．DCS的功能越來越強，工作也越來越可靠。隨著通信技術的發(fā)展，SCADA(Supervisory Control And Data Acquit Liston)即監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越多地應用于油田生產控制與管理中。SCADA系統(tǒng)還可以主要是面向操作人員的需要，也可以是多用途的，提供操作、計算、管理和經營等功能。在此基礎上進步發(fā)展，構成了新一代的自動化儀表與控制系統(tǒng)先進體系，向更高層次的“綜合自動化”推進，實現(xiàn)“綜合自動化”是當代自動化技術發(fā)展的方向[5]?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的核心是現(xiàn)場總線技術。國際上現(xiàn)場總線的研究開發(fā)正在深入開展。美國等一些國外油田已經開始應用這些產品[6]。聯(lián)臺站足對各轉油站來液進行集中處理的地方，它主要包括含水原油自然沉降系統(tǒng)（一段脫水）電脫水系統(tǒng)（二段脫水）污水處理系統(tǒng)．成品油