第一届全国大学生油气储运工程设计大赛方案设计书-矿场油气处理与集输工艺设计

第一届 全国大学生油气储运工程设计大赛 方案设计书 项目名称 矿场油气处理与集输工艺设计 赛题类型 G区块油气集输处理工程 负 责 人 联系电话 指导教师 所在学校 完成日期 2016 年 6 月 12 日 作品简介 对G区块地面工程进行了初步设计，初步确定了集油系统的布站方式以及站内工艺。联合站是油田地面集输系统中很重要的组成部分，是继油田勘探、油田开发和采油工程之后很重要的的生产阶段。它是对油井产物油、气、水集中进行综合净化处理，从而获得合格的原油、天然气、稳定轻烃、液化石油气和可回注的处理采出水的中心站。 联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻油回收、原油储存及向矿场油库输送、污水处理、净化污水回注地层、接收计量站、转油站输来的油气混合物、变配电、供热及消防等，一般建在集输系统压力允许的范围内。 站内原油的计量采用罗茨流量计。流量计前安装过滤器，过滤器前后安装有压力表，用来检测过滤器的工作情况。流量计出口端装有温度计，气体计量采用孔板流量计。 整个联合站以油气集输系统为中心，其他辅助系统互相结合，协调发展，使生产正常进行。 依据所给数据，将143口新油井进行了了布置，采用支状与环状相结合的布管方式，充分利用已有的资源，将资源进行整合，达到资源的最优化。依据该条件，对各个油井进行了布置，并完成了平面布置图。 联合站的液体处理量为27.44×104吨/年。分析该油田的各项特点及已知条件，对站内电脱水器、三相分离器进行了设计与选取；对缓冲罐、储罐、加热炉等设备进行了选型和校核，并进行了工艺计算确定管径及压力校核。依据规范进行了联合站平面布置，完成了联合站平面布置图及工艺流程图。 关键词：经济计算；联合站；工艺计算；工艺流程；平面布置 目录 目 录 第1章 绪论1 1.1 简介1 1.2 联合站的概述1 1.2.1 油气水混合物的生成1 1.2.2 油、气、水的初步分离2 1.2.3 原油脱水3 1.2.4 原油稳定3 1.2.5 轻烃回收4 1.2.6 天然气脱水4 1.2.7 酸性气体的净化5 1.2.8 含油污水的净化5 1.2.9 辅助生产系统5 1.2.10 污水处理系统6 1.3 油气集输系统任务7 1.4 油气集输系统的工作内容7 第2章 联合站工程说明22 2.1 油田环境概况22 2.2 工程概述22 2.2.1 联合站基本情况22 2.2.2 管道基本情况23 2.3 设计基础数据23 2.3.1 物性参数23 2.3.2 工艺设备操作参数23 2.3.3 原始数据23 2.4.1 站址选择与平面布置概述25 2.4.2 工艺处理区27 2.4.3 原油罐区28 2.4.4 污水处理区28 2.4.5 消防区28 2.4.6 变配电区28 2.4.7 行政管理区28 2.4.8 土地利用及绿化28 2.5 设备及管线的安装布置28 2.6 联合站主要设备选型30 2.7 工艺流程设计30 2.8 联合站原油处理流程示意图30 2.8.1 油气集输流程31 2.8.2 原油处理系统33 2.8.3 天然气处理系统34 2.8.4 污水处理系统35 2.9 原油脱水处理流程36 2.9.1 工艺流程设计原则39 2.9.2本站的工艺流程39 2.10 管道的公路穿越40 2.10.1 穿越方式的选择40 2.10.2 无套管公路穿越的校核计算40 第3章 三相分离器结构设计及选型41 3.1 三相分离器设备研究41 3.2 三相分离器的主要设备44 3.2.1 整流填料44 3.2.2 聚结填料45 3.2.3 聚结分离填料45 3.2.4 捕雾器45 3.2.5 降液管46 3.3 三相分离器设计的理论基础47 3.4 三相分离器的详细设计51 3.4.1 油滴沉降速度计算51 3.4.2三相分离器直径计算52 3.4.3 分离器高度计算53 3.4.4 捕雾器面积计算55 3.4.5 三相分离器其他尺寸计算55 第4章 高频脉冲静电聚结器结构设计及选型41 4.1 静电聚结器技术研究58 4.1.1 静电聚结器选择研究59 4.2 静电聚结理论研究60 4.2.1 高频脉冲绝缘电极静电聚结器的优点60 4.2.2 静电聚结机理61 4.2.3 静电聚结影响因素62 4.3 静电聚结器的结构设计68 4.3.1 管径计算69 4.3.2 静电聚结器外形尺寸计算72 4.3.3 法兰设计76 4.3.4 稳流板设计78 4.4 电极的设计79 4.5 电极的涂覆工艺82 4.5.1 PVDF的喷涂成型工艺82 4.5.2 涂层制备83 4.5.3 电极固定84 4.6 供电系统85 4.6.1 电场类型85 4.6.2 设备采用高频脉冲电场87 4.6.3 供电设备88 4.7 设备装配88 第5章 联合站工艺计算92 5.1 相关流量的计算92 5.1.1液相进站流量计算92 5.1.2气相流量计算92 5.2 原油物性计算93 5.2.1 原油密度的计算93 5.2.2原油粘度计算94 5.2.3原油比热容的计算94 5.3 缓冲罐的选取与校核95 5.3.1 三相分离器到缓冲罐的管线选取与压降计算96 5.4 加热炉的选取97 5.5 储罐的选取98 5.6 防火堤的计算99 5.7 站内工艺管线的选取和压降计算100 5.7.1游离气相的物性100 5.7.2游离液相的物性101 5.8 进站阀组到三相分离器管线选取及压降计算103 5.8.1管径的选取103 5.8.2水平压降的计算104 5.9 三相分离器到缓冲罐的管线选取与压降计算107 5.9.1 管径的选取107 5.9.2 压降计算108 5.10 缓冲罐到脱水泵之间的管线选取与压降计算110 5.10.1 管径的选取110 5.10.2 压降计算110 5.11 脱水泵到加热炉的管线选取与压降计算112 5.11.1 管径的选取112 5.11.2 压降计算112 5.12 加热炉到电脱水器管线的选取与压降计算113 5.12.1 管径选取113 5.12.2 压降计算114 5.13 电脱水器到稳定塔之间的管线及压降计算116 5.13.1 管径的选取116 5.13.2 压降计算117 5.14 储罐到外输泵管线的选取与压降计算11