目  錄

一、課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)... 1

（一）設(shè)計(jì)的目的意義... 1

（二）設(shè)計(jì)任務(wù)... 1

二、油氣集輸管網(wǎng)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)步驟... 5

三、油氣混輸管線的工藝計(jì)算公式... 6

（一）熱力計(jì)算公式... 6

（二）水力計(jì)算公式... 7

（三）混輸管線中有關(guān)油氣物性參數(shù)的計(jì)算... 9

四、PIPEPHASE軟件... 12

（一）PIPEPHASE軟件介紹... 12

（二）PIPEPHASE軟件計(jì)算過程... 14

五、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析... 21

（一）選擇的基本參數(shù)... 21

（二）設(shè)計(jì)所得參數(shù)... 23

（三）結(jié)果分析... 34

結(jié)束語... 35

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(chǔ)運(yùn)四個(gè)工藝段，其中集油部分是將分井計(jì)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(gè)油氣集輸處理系統(tǒng)的節(jié)能、低耗和高效益打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

油氣集輸集油管網(wǎng)一般包括井口至計(jì)量站及計(jì)量站至轉(zhuǎn)油站的管線。其工藝設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列問題：確定輸油能力、輸送工藝、敷設(shè)方式、管線埋深、初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)。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(fèi)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(dòng)力消耗，對(duì)于熱輸管線來說可增大散熱，但從總效應(yīng)來看，雖使運(yùn)營費(fèi)用降低了，但管材消耗增多，建造費(fèi)用高。因此，合理選擇管徑，使管線具有經(jīng)濟(jì)、合理的輸油能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本次課程設(shè)計(jì)的目的是，通過油氣集輸集油管網(wǎng)的工藝設(shè)計(jì)，了解油氣集輸管線的作用及分類，管線設(shè)計(jì)的一般問題；掌握油氣集輸管線工藝設(shè)計(jì)的方法、熱力計(jì)算及水力計(jì)算；熟悉油氣集輸管網(wǎng)工藝設(shè)計(jì)的過程；熟悉油井產(chǎn)量、油品物性、運(yùn)行參數(shù)、管線保溫方式等已知條件的確定；利用PIPEPHASE軟件，計(jì)算出管網(wǎng)設(shè)計(jì)得出的各段集輸管線的管徑，并對(duì)溫降與壓降的主要影響因素進(jìn)行分析。

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(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平等。國內(nèi)外油氣集輸流程的發(fā)展趨勢(shì)基本是小站計(jì)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。

在井場設(shè)加熱爐提高油井流溫度后，沿出油管線流入計(jì)量站。被計(jì)量油井井流先經(jīng)加熱后進(jìn)入計(jì)量分離器，在分離器內(nèi)分成氣、液兩相并在計(jì)量后重新匯合。不計(jì)量的油井井流在計(jì)量站管匯處混合后，經(jīng)加熱并和計(jì)量油井井流混合送往下游。

（1）流程優(yōu)點(diǎn)：

1）井口設(shè)水套爐，除用來加熱井口原油外，還可用于熱油循環(huán)清蠟；

2）節(jié)省管道投資；

3）計(jì)量站設(shè)備規(guī)模小;對(duì)不同類型油品的適用范圍廣。

（2）流程缺點(diǎn)：

1）停井或作業(yè)期間管道易堵塞；

2）加熱爐分散，管理難度大；

3）能耗高；

4）對(duì)于無氣或少氣的油井，需敷設(shè)供氣管道。

在出油、集油、輸油管線中輸送油氣水混合物、含水原油和出礦原油，以及在集氣、輸氣管線中輸送未經(jīng)處理和出礦天然氣時(shí)，采用不需加熱的連續(xù)輸送工藝，一般適用于稀油油田開采初期及中期，遼河油田稀油區(qū)塊應(yīng)用較多。

（1）流程優(yōu)點(diǎn)：

1）流程簡單，節(jié)省投資，施工速度快，投產(chǎn)見效早；

2）計(jì)量站流程簡單，設(shè)備小。

（2）流程缺點(diǎn)：

1）對(duì)油品要求條件高；

2）井口回壓高。

油氣水三相分離器分出的油井采出水在供熱站加熱、增壓后通過單獨(dú)的管線送至計(jì)量站，經(jīng)計(jì)量站閥組分配、輸送到各井井口。熱水由井口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時(shí)也增加了出油管線的出量。從井口到計(jì)量站有兩條管線，一條是出油管線，一條是熱水管線，屬雙管流程。

（1）流程優(yōu)點(diǎn)：

1）對(duì)集輸困難的油井適應(yīng)性強(qiáng)；

2）投產(chǎn)容易，停產(chǎn)簡單，管理方便，生產(chǎn)安全；

3）不設(shè)加熱爐，能耗低；     

4）井口流程簡單，易實(shí)現(xiàn)油井集中控制和自動(dòng)化；

5）井口回壓低。

（1）流程缺點(diǎn)：

1）各井摻水量不易控制；

2）計(jì)量工藝復(fù)雜。

油氣水三相分離器分出的油井采出熱油在供熱站加熱、增壓后通過單獨(dú)的管線送至計(jì)量站，經(jīng)計(jì)量站閥組分配、輸送到各井井口。熱油由井口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時(shí)也增加了出油管線的出量。從井口到計(jì)量站有兩條管線，一條是出油管線，一條是熱油管線，屬雙管流程。

（1）流程優(yōu)點(diǎn)：

1）對(duì)集輸困難的油井適應(yīng)性強(qiáng)；

2）投產(chǎn)容易，停產(chǎn)簡單，管理方便，生產(chǎn)安全；

3）不設(shè)加熱爐，能耗低；     

4）井口流程簡單，易實(shí)現(xiàn)油井集中控制和自動(dòng)化；

5）井口回壓低。

（2）流程缺點(diǎn)：

1）各井摻水量不易控制；

2）計(jì)量工藝復(fù)雜。

這種流程與摻熱水流程相似，熱水從供熱站通過單獨(dú)的管道，增壓后送到計(jì)量站，再經(jīng)閥組分配輸送到井口。從井口返回時(shí)熱水并不摻入集油管線中，回水管道與集油管線保溫在一起，一直伴隨到計(jì)量站進(jìn)而到接轉(zhuǎn)站，利用兩管之間的換熱，達(dá)到安全集油的目的。

（1）流程優(yōu)點(diǎn)：

1）對(duì)集輸困難的油井適應(yīng)性強(qiáng)；

2）井場簡化、集中計(jì)量、集中管理，便于實(shí)現(xiàn)油井集中管理及自動(dòng)化；

3）停井和作業(yè)方便，不會(huì)堵塞管道；     

4）比摻液流程計(jì)量簡單。

（2）流程缺點(diǎn)：

1）投資大；

2）運(yùn)行費(fèi)用高；

3）受伴熱系統(tǒng)限制，油井集輸半徑短。

由油氣集輸工藝流程中物流流經(jīng)的裝置、設(shè)備、管網(wǎng)等構(gòu)成的流程網(wǎng)絡(luò)。從井口收集油井產(chǎn)出液（油、氣、水），并把它們輸送到計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站、集中處理站進(jìn)行計(jì)量、分離、凈化等工作，最后輸送到油庫用于原油外輸。

（1）根據(jù)油井的數(shù)量估算出所需計(jì)量間個(gè)數(shù)。

（2）根據(jù)油井分布采取就近和互不交叉原則，在圖紙上畫出轉(zhuǎn)油站和計(jì)量間的大致位置。

（3）適當(dāng)調(diào)整計(jì)量間位置，盡量確保管線長度在200至500m之間。

（4）將設(shè)計(jì)完的管網(wǎng)在PIPEPHASE中建模，適當(dāng)調(diào)整摻水率和管徑以確保溫度和壓力在規(guī)定范圍內(nèi)。

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