油田特高含水期不加熱集輸技術

前言

我國絕大部分油田所產原油為高含蠟、高凝點、高粘度的“三高”原油。為了保證原油正常集輸，早期油氣集輸系統(tǒng)普遍采用以油田氣為燃料的加熱輸送工藝，即采取向油井產出的油氣水混合物內摻高溫水或熱水伴熱等措施，提高油氣水的溫度，使油井產出的油氣安全有效地收集和輸送。油氣集輸流程可分為集油、脫水、穩(wěn)定和儲運四個工藝階段，其能耗也分別由集油、脫水、原油穩(wěn)定處理和轉油能耗（穩(wěn)定能耗）及儲運能耗四部分組成。其中，集油部分能耗約占集輸系統(tǒng)總能耗的60％～80％，因此設法降低集油能耗是集輸流程節(jié)能的關鍵。我國各油田每集輸1t原油平均耗氣15～35m3。大慶油田每集輸1t原油平均耗氣27m3，油田年耗氣達13×108m3，集油能耗已占地面工程總能耗的78％，能耗巨大。目前隨著油田開發(fā)的深人，我國東部陸上油田大部分已進入開發(fā)后期，絕大多數(shù)油井綜合含水率已超過85％，部分油井已達到95％。由于水的比熱容幾乎是原油的2倍，含水率越高，集輸原油加熱能耗越大。隨著油井綜合含水的上升，油田面臨著水、電、氣等所用能源緊缺的局面，嚴重地影響著油田的開發(fā)生產，因此，節(jié)能降耗已成為油田至關重要的亟待解決的問題。

內容概要

本書從試驗及理論兩個方面，對特高含水期不加熱集輸?shù)募夹g界限及水力熱力計算方法進行研究，并介紹了開發(fā)的不加熱集輸輔助運行管理軟件。主要內容涉及油氣集輸、高等工程熱力學、高等傳熱學、多相流體力學、數(shù)學物理方法、試驗技術及計算機技術等多門學科和領域，有助于多相流學科的發(fā)展，具有重大的學術和應用價值。    本書可供石油院校教師和研究生參考使用，也可供有關專業(yè)科研人員參考。

書籍目錄

第一章  概述  1.1  不加熱集輸技術研究現(xiàn)狀  1.2  不加熱集輸關鍵技術  1.3  油氣水多相流流型的研究現(xiàn)狀  1.4  油氣水多相流混輸管道壓降的研究現(xiàn)狀  1.5  油氣水多相流混輸管道溫降的研究現(xiàn)狀第二章  油氣水混輸試驗方案及試驗裝置設計  2.1  引言  2.2  試驗相似分析  2.3  試驗裝置方案設計  2.4  本章小結第三章  特高含水期油氣水管輸特性及安全技術界限試驗  3.1  引言  3.2  喇嘛甸油田油氣水管輸特性及安全混輸技術界限試驗  3.3  杏北油田油氣水管輸特性及安全混輸技術界限試驗  3.4  本章小結第四章  特高含水期油氣水混輸埋地管道水力計算  4.1  引言  4.2  氣液兩相混輸管道的流動參數(shù)和術語  4.3  氣液兩相管流的特點和處理方法  4.4  典型沖擊流壓降計算模型  4.5  混輸管道中介質的物性參數(shù)  4.6  典型沖擊流壓降模型誤差分析  4.7  Baker模型修正  4.8  沖擊流壓降修正模型誤差分析  4.9  應用實例  4.10  本章小結第五章  油氣水混輸埋地管道熱力計算  5.1  引言  5.2  嚴寒地區(qū)土壤熱物性參數(shù)測試  5.3  土壤自然溫度場測試與分析  5.4  嚴寒地區(qū)土壤自然溫度場計算及影響因素分析  5.5  土壤自然溫度場計算與測試值對比分析  5.6  油氣水混輸埋地管道溫降計算模型建立  5.7  井口溫度計算與實測值對比分析  5.8  本章小結第六章  特高含水期不加熱集油輔助運行管理軟件及應用  6.1  引言  6.2  軟件適用范圍  6.3  軟件運行環(huán)境  6.4  軟件結構  6.5  軟件功能  6.6  軟件應用示例  6.7  本章小結參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一章概述本章主要介紹油田不加熱集輸技術研究現(xiàn)狀、存在的問題及關鍵技術。由于集油管道多數(shù)為油氣水多相流動，因此本章還將重點介紹油氣水多相流流型、壓降及溫降的國內外研究現(xiàn)狀。1.1不加熱集輸技術研究現(xiàn)狀為了提高原油流動性，我國各油田通常采用加熱輸送的方式，因此原油集輸過程存在大量的能耗。在集輸流程能耗中，主要是熱能消耗，約占90％～97％，而動力（電）消耗只占3％～10％。因此，如果集輸過程不額外加熱，即采用不加熱集輸流程，將產生可觀的經濟效益。為降低原油集輸?shù)淖院臍饬浚侠砝糜吞餁赓Y源，從20世紀七八十年代，我國勝利、中原、遼河、長慶、吉林、華北、江蘇、河南、大慶等油田相繼開展了油氣水混輸不加熱輸送工藝的試驗研究。迄今，已成功研究了自然不加熱集輸及化學輔助、通球輔助、摻常溫水輔助等若于不加熱集輸技術，并在生產中應用。大慶油田從1975年開始探索油井不加熱集油途徑。20世紀80年代，大慶油田已進入特高含水開采階段，原油集油能耗已占地面工程總能耗的78％，集噸油自耗氣已達到27m3，年耗氣13×108m3。油田工業(yè)自耗氣與油田新興的化工用氣供需不平衡矛盾日趨尖銳。為了緩解此矛盾，1982年開始，大慶油田開展了不加熱集油工業(yè)性試驗，首先在薩中南一區(qū)8口電泵井上，試驗成功了適用于高產液油井的不加熱集油工藝，并在全油田電泵井推廣應用。1984—1986年又先后建立了具有不同工藝特點，適用手中低產液量油井的薩西5號站、杏北612站、龍虎泡試驗站。配套完善了單管投球、環(huán)狀熱洗流程和中頻電熱保護3種不加熱集油工藝?！捌呶濉逼陂g開展了“薩南油田不加熱集油工藝技術試驗研究”，對薩南含水原油流變性及管道結蠟規(guī)律進行了試驗。并針對大慶高寒地區(qū)“三高”原油性質及不同運行工況，給出了4種不加熱集油工藝及配套技術，在當時薩南油田70％油井推廣應用，在國內高寒地區(qū)1147口油井實現(xiàn)了不加熱集油。

編輯推薦

《油田特高含水期不加熱集輸技術》由石油工業(yè)出版社出版。

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