6油气集输与储运系统资料.pptx

601l 第一节第一节 油气集输系统油气集输系统l 第二节第二节 原油处理工艺原油处理工艺l 第三节第三节 海上油气集输海上油气集输Chapter 6 油气集输与储运系统油气集输与储运系统（3学时）学时）l 第四节第四节 长距离输油管道长距离输油管道l 第五节第五节 天然气集输与外运天然气集输与外运 l 第六节第六节 油气储存系统油气储存系统l 第七节第七节 油气管道的腐蚀与防护油气管道的腐蚀与防护 602l “西气东输西气东输”工程工程西部大开发西部大开发的标志性工程。的标志性工程。l “西气东输西气东输”工程是中国工程是中国迄今为止迄今为止建设的距离最长、管径最大、压建设的距离最长、管径最大、压力最高、输气量最大、技术含量最高的输气管道工程。力最高、输气量最大、技术含量最高的输气管道工程。l “西气东输西气东输”工程以工程以塔里木气田塔里木气田为主气源，为主气源，陕北长庆气田陕北长庆气田为第二气为第二气源，以源，以长江三角洲长江三角洲为主市场，以为主市场，以干线管道和重要支线及储气库干线管道和重要支线及储气库为主体，为主体，连接沿线用户，形成我国连接沿线用户，形成我国横贯西东横贯西东的天然气系统。的天然气系统。l 西气东输管道西气东输管道西起新疆西起新疆西起新疆西起新疆塔里木盆地塔里木盆地轮南油气田轮南油气田，途经，途经1010个省、自治个省、自治区、直辖市区、直辖市（新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、（新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、浙江、上海），最终到达中国浙江、上海），最终到达中国东部上海东部上海东部上海东部上海市郊区的白鹤镇。市郊区的白鹤镇。“西气东输西气东输”工程简介工程简介603604l “西气东输西气东输”工程由工程由上游气源勘探开发，中游管道工程建设，下上游气源勘探开发，中游管道工程建设，下游市场开发游市场开发三部分组成。三部分组成。西气东输西气东输下游市场用户下游市场用户主要为城市燃气用户、主要为城市燃气用户、化工和工业用户。化工和工业用户。l 西气东输管道全长西气东输管道全长40004000公里公里，管道干线直径，管道干线直径10161016毫米毫米，设计压力为，设计压力为1010兆帕兆帕，设计年输气量，设计年输气量120120亿亿立方米，立方米，管道工程管道工程投资投资400400多多亿元，上、亿元，上、中、下游投资额约中、下游投资额约14001400多亿多亿元。元。l “西气东输西气东输”工程于工程于20022002年年7 7月月4 4日日开工，开工，20032003年年1010月月1 1日实现靖边日实现靖边至上海东段投产；至上海东段投产；20042004年年1 1月月1 1日正式向上海商业供气；日正式向上海商业供气；20042004年年1010月月1 1日日西气东输工程全线建成投产；西气东输工程全线建成投产；20042004年年1212月月3030日日全线投入商业运营。全线投入商业运营。“西气东输西气东输”工程简介工程简介(继继继继)605l 矿场油气集输矿场油气集输 在各油（气）田上收集各井产出的原油（或天然气）及其伴生物，在各油（气）田上收集各井产出的原油（或天然气）及其伴生物，经分离、计量后汇集输送至处理站。经分离、计量后汇集输送至处理站。l 矿场油气处理矿场油气处理 油气水的分离和净化，包括轻烃回收、原油稳定、含油污水处理、油气水的分离和净化，包括轻烃回收、原油稳定、含油污水处理、气体脱水、气体脱气体脱水、气体脱CO2、气体脱硫。、气体脱硫。l 油气的长距离运输油气的长距离运输 给在管道中流动着的油（气）提供能量，使油（气）输送到管道终给在管道中流动着的油（气）提供能量，使油（气）输送到管道终点。点。l 各转运枢纽的储存和装卸：原油库、成品油库、半成品库各转运枢纽的储存和装卸：原油库、成品油库、半成品库l 终点分配油库（或配气站）的营销终点分配油库（或配气站）的营销l 炼油厂和石化厂的油气储运炼油厂和石化厂的油气储运油气集输和储运：油气集输和储运：就是油和气的收集、储存与运输。就是油和气的收集、储存与运输。6066.1 油气集输工艺系统油气集输工艺系统一、油气集输系统的主要内容一、油气集输系统的主要内容 二、油气集输工艺流程二、油气集输工艺流程 607一、油气集输系统的主要内容一、油气集输系统的主要内容l 矿场油气集输就是在各油（气）田上矿场油气集输就是在各油（气）田上收集收集各油井产出的各油井产出的原油原油（或天然气）及其伴生物（或天然气）及其伴生物，经分离、计量后汇集输送至，经分离、计量后汇集输送至处理站处理站。在处理站将在处理站将油气水分离和净化油气水分离和净化，成为达到规定，成为达到规定质量标准质量标准的原油和的原油和天然气（油、气田的合格商品），再集中天然气（油、气田的合格商品），再集中外运外运。l 在油田，从井口采油树出口到原油和天然气外输之间所有的油在油田，从井口采油树出口到原油和天然气外输之间所有的油气生产过程均属油气集输范畴。气生产过程均属油气集输范畴。l 矿场油气集输是油气田地面建设的最主要内容。矿场油气集输是油气田地面建设的最主要内容。608油气集输工作过程示意图油气集输工作过程示意图609l油气水单井计量油气水单井计量l各井油气水汇集送至处理站各井油气水汇集送至处理站l油气水分离油气水分离l含水原油脱水含水原油脱水l原油稳定原油稳定 轻烃组分轻烃组分C1C4脱出脱出l 原油储存：储罐原油储存：储罐l 输油输油l 天然气脱水天然气脱水l 天然气轻烃回收天然气轻烃回收 回收回收C2C5（液化石油化）（液化石油化）l 液烃储存：液烃储存：压力罐压力罐 液化石油气液化石油气又称液化气（又称液化气（LPG，Liquefied Petroleum Gas）天然气液和天然气液和液化天然气（液化天然气（LNG，Liquefied Natural Gas）l 输气输气1.油气集输工作的主要内容油气集输工作的主要内容(10(10点点)6010l 油田的油田的生产特点生产特点是油气产量随开发时间呈上升、平稳、下是油气产量随开发时间呈上升、平稳、下降的几个阶段，原油含水率则逐年升高。降的几个阶段，原油含水率则逐年升高。l 反映到地面集输系统中不仅是反映到地面集输系统中不仅是数量数量（油、气、水产量）的（油、气、水产量）的变化，也会发生变化，也会发生品质品质（如原油物性）的变化。（如原油物性）的变化。l 要考虑在一定时期内以地面生产设施要考虑在一定时期内以地面生产设施少量的变动少量的变动去适应油去适应油田开发不同阶段的要求。田开发不同阶段的要求。l 油田油气集输工程的适用期一般为油田油气集输工程的适用期一般为510年，按油田开发区年，按油田开发区规定的逐年产油量、产气量、油气比、含水率的变化，按规定的逐年产油量、产气量、油气比、含水率的变化，按10年中最大处理量年中最大处理量确定生产规模。确定生产规模。2.油气集输工程规模油气集输工程规模6011二二、油气、油气集输工艺流程集输工艺流程 油油气气集集输输工工艺艺流流程程是是油油、气气等等物物质质在在集集输输管管网网中中的的流流向向和和输输送送过过程程。需需要要根根据据各各油油田田的的地地质质特特点点、采采油油工工艺艺、原原油油和和天天然然气气物物性、自然条件、建设条件等制定。性、自然条件、建设条件等制定。1.1.集输工艺流程分类集输工艺流程分类l计量站、接转站、集中处理站（联合站）的计量站、接转站、集中处理站（联合站）的“三级布站三级布站”；l计量站（或计量接转站）、联合站的计量站（或计量接转站）、联合站的“二级布站二级布站”；l在各计量站只设计量阀组，数座计量阀组（包含几十口井或一个在各计量站只设计量阀组，数座计量阀组（包含几十口井或一个油区）共用一套计量装置的油区）共用一套计量装置的“一级半一级半”流程；流程；601260132.油气集输系统的指标油气集输系统的指标l油气集输系统的性能可以通过其油气集输系统的性能可以通过其能耗、处理质量、损耗能耗、处理质量、损耗等等方面加以衡量。目前我国主要的油气集输系统技术指标与相方面加以衡量。目前我国主要的油气集输系统技术指标与相关的国内外水平对比见表关的国内外水平对比见表6 61 1。l上述指标体现了对集输系统的基本要求：上述指标体现了对集输系统的基本要求：（1 1）对油、气、水等油井产物的处理要）对油、气、水等油井产物的处理要完善、彻底完善、彻底，能获，能获得得最大量最大量的油、气产品，并使各种产品达到规定的质量标准；的油、气产品，并使各种产品达到规定的质量标准；（2 2）集输过程中的）集输过程中的能耗和损失最低能耗和损失最低，能量利用率高能量利用率高。60143.油气集输系统的选择油气集输系统的选择 l（1 1）勘探和开发资料）勘探和开发资料(5(5类类)地质储量和可采储量；地质储量和可采储量；储油层的压力、温度、孔隙度、渗透率、饱和压力储油层的压力、温度、孔隙度、渗透率、饱和压力开采方法、增产措施、平均日产量和开采寿命；开采方法、增产措施、平均日产量和开采寿命；油、气及采出水的组分和物理性质；油、气及采出水的组分和物理性质；开发不同阶段油气水产量预测。开发不同阶段油气水产量预测。60153.油气集输系统的选择油气集输系统的选择 l l（1 1 1 1）勘探和开发资料）勘探和开发资料）勘探和开发资料）勘探和开发资料l l（2 2 2 2）环境资料）环境资料）环境资料）环境资料（6 6 6 6类）类）类）类）油田面积及地理情况；油田面积及地理情况；油田面积及地理情况；油田面积及地理情况；地震强度、气象条件；地震强度、气象条件；地震强度、气象条件；地震强度、气象条件；水文资料（地面水、地下水、水质）；水文资料（地面水、地下水、水质）；水文资料（地面水、地下水、水质）；水文资料（地面水、地下水、水质）；建设条件（交通运输、供电、通讯、人文等）；建设条件（交通运输、供电、通讯、人文等）；建设条件（交通运输、供电、通讯、人文等）；建设条件（交通运输、供电、通讯、人文等）；环保要求；环保要求；环保要求；环保要求；附近的海岸、港口资料。附近的海岸、港口资料。附近的海岸、港口资料。附近的海岸、港口资料。l l（3 3 3 3）油气的外运资料）油气的外运资料）油气的外运资料）油气的外运资料油气的销售对象及外运方式；油气的销售对象及外运方式；油气的销售对象及外运方式；油气的销售对象及外运方式；炼厂对原料的要求。炼厂对原料的要求。炼厂对原料的要求。炼厂对原料的要求。60164.4.油气集输系统优劣的评价标准油气集输系统优劣的评价标准可根据以下几个方面来评价一个油气集输系统的优劣：可根据以下几个方面来评价一个油气集输系统的优劣：l（1 1）可靠性。工艺技术和设备可靠，生产操作、维修、管理安）可靠性。工艺技术和设备可靠，生产操作、维修、管理安全方便等；全方便等；l（2 2）适应性。适应产量、油气比、含水率、压力、温度、油气）适应性。适应产量、油气比、含水率、压力、温度、油气井产品物性的变化及分阶段开发时的扩建改建余地；井产品物性的变化及分阶段开发时的扩建改建余地；l（3 3）先进性。采取符合标准和实用的各种先进技术，组装化程）先进性。采取符合标准和实用的各种先进技术，组装化程度高，能量充分利用，油气损耗少等；度高，能量充分利用，油气损耗少等；l（4 4）经济性。投资少、工程量小、运行费用低等。）经济性。投资少、工程量小、运行费用低等。60176.2 6.2 原油处理工艺原油处理工艺一、油气分离一、油气分离 二二、原油脱水原油脱水三、原油稳定三、原油稳定6018一、油气分离一、油气分离l 从井口采油树出来的井液主要是从井口采油树出来的井液主要是水和烃类混合物水和烃类混合物。l 在油藏的在油藏的高温、高压高温、高压条件下，条件下，天然气溶解在原油中天然气溶解在原油中，在井液从地，在井液从地下沿井筒向上流动和沿集输管道流动过程中，随着下沿井筒向上流动和沿集输管道流动过程中，随着压力的降低压力的降低，溶，溶解在液相中的气体不断析出，形成了解在液相中的气体不断析出，形成了气液混合物气液混合物。l 为了满足产品为了满足产品计量、处理、储存、运输和使用计量、处理、储存、运输和使用的需要必须将它们的需要必须将它们分开，这就是油气分离。分开，这就是油气分离。1.分离方式分离方式 l 分离方式对所得原油和天然气的分离方式对所得原油和天然气的数量和品质数量和品质都有很大的影响，都有很大的影响，为了提高分离效果，通常采用为了提高分离效果，通常采用多级分离多级分离。6019l 多级分离是指多级分离是指气液两相气液两相在保持接触在保持接触的条件下，压力降到某一数的条件下，压力降到某一数值时，停止降压，把析出的气体排出；液相部分继续降压，重复值时，停止降压，把析出的气体排出；液相部分继续降压，重复上述过程，如此反复直至系统压力降为常压。上述过程，如此反复直至系统压力降为常压。l 每排一次气，作为一级；排几次气叫做几级分离。每排一次气，作为一级；排几次气叫做几级分离。l 下图为三级分离流程示意图：两个分离器和一个储罐串联。下图为三级分离流程示意图：两个分离器和一个储罐串联。60202.油气分离器油气分离器 l 油气分离油气分离器是一种能够将油气进行分离的容器。器是一种能够将油气进行分离的容器。l 油气分离油气分离器类型：器类型：1.1.按形状分：卧式分离器，立式分离器按形状分：卧式分离器，立式分离器 2.2.按功能分：气液两相分离器，油气水三相分离器按功能分：气液两相分离器，油气水三相分离器 3.3.按分离方式按分离方式分：离心式分离器，过滤式分离器分：离心式分离器，过滤式分离器6021卧式三相分离器卧式三相分离器6022立式三相分离器立式三相分离器6023l 水分在原油中存在的形式：游离水和油水乳状液水分在原油中存在的形式：游离水和油水乳状液l 危害危害 输送和处理大量的水使设备不堪重负，增加了输送和处理大量的水使设备不堪重负，增加了能量的消耗能量的消耗 矿物盐造成了矿物盐造成了设备结垢和腐蚀设备结垢和腐蚀。原油中夹带的泥砂会原油中夹带的泥砂会堵塞管道和储罐堵塞管道和储罐，还能使，还能使设备磨损设备磨损。因此原油必须在矿场经过因此原油必须在矿场经过脱水、净化加工脱水、净化加工才能成为符合外输要求的才能成为符合外输要求的合格产品。合格产品。l 脱水处理的方法有：加热、化学破乳、电聚集、重力沉降。脱水处理的方法有：加热、化学破乳、电聚集、重力沉降。l 为了提高脱水效果，油田上经常是这些方法的联合使用。为了提高脱水效果，油田上经常是这些方法的联合使用。二二.原油脱水原油脱水60241.1.热化学脱水热化学脱水l 将含水原油将含水原油加热加热到一定的温度，并加入少量的到一定的温度，并加入少量的表面活性剂表面活性剂（称（称破乳剂），使油水分离。破乳剂），使油水分离。2.2.重力沉降脱水重力沉降脱水l 含水原油经破乳后，在沉降罐中依靠含水原油经破乳后，在沉降罐中依靠油水密度差油水密度差使油水分离。使油水分离。l 此过程在油田常被称作一段脱水。此过程在油田常被称作一段脱水。3.3.电脱水电脱水l 在电脱水器中原油乳状液受到在电脱水器中原油乳状液受到高压直流或交流电场高压直流或交流电场的作用，使的作用，使水从原油中沉降分离出来。水从原油中沉降分离出来。l 电脱水是对低含水原油彻底脱水的最好方法。电脱水是对低含水原油彻底脱水的最好方法。各方法的主要作用原理如下：各方法的主要作用原理如下：6025l 目前，油田上多采用目前，油田上多采用“二段脱水二段脱水”（热化学脱水及电化学脱水）达（热化学脱水及电化学脱水）达到脱水合格。到脱水合格。l 一段脱水含水一段脱水含水率应降到率应降到3030左右，二段脱水含水率左右，二段脱水含水率应低于应低于0.50.5。6026三、原油稳定三、原油稳定 1.1.原油稳定的作用原油稳定的作用 将不稳定原油中的将不稳定原油中的轻组分轻组分(C(C1 1C C4 4烃类烃类)脱出，降低其脱出，降低其蒸汽压蒸汽压，减，减少蒸发损耗，不稳定原油变成稳定原油的过程，称为原油稳定。少蒸发损耗，不稳定原油变成稳定原油的过程，称为原油稳定。2.2.原油稳定工艺原油稳定工艺l 闪蒸法闪蒸法 闪蒸法是在一定温度下降低系统压力，利用在同样温度下各种闪蒸法是在一定温度下降低系统压力，利用在同样温度下各种组分汽化率不同的特性，使大量的组分汽化率不同的特性，使大量的C C1 1C C4 4轻烃蒸发，达到将其从原轻烃蒸发，达到将其从原油中分离出来的目的。油中分离出来的目的。l 分馏法分馏法 分馏法是使气液两相经过多次平衡分离，将易挥发的轻组分尽分馏法是使气液两相经过多次平衡分离，将易挥发的轻组分尽可能转移到气相，而重组分保留在原油中可能转移到气相，而重组分保留在原油中。60276.3 6.3 海上油气集输海上油气集输一、海上油气集输的特点一、海上油气集输的特点 海上油气田的生产设施的布置和集输系统设计具有的特点：海上油气田的生产设施的布置和集输系统设计具有的特点：集输系统要有较高的集输系统要有较高的适应性适应性：所在海域的海洋条件：所在海域的海洋条件 设备便于维护：海上油气田一般远离岸上基地，还要加强防腐设备便于维护：海上油气田一般远离岸上基地，还要加强防腐措施措施 在平台的甲板上，空间有限，应布置紧凑在平台的甲板上，空间有限，应布置紧凑 海上深水油气田的开发设计、施工、维修的技术要求更高海上深水油气田的开发设计、施工、维修的技术要求更高 “高速开采、高速回收高速开采、高速回收”的原则，要求：油气处理工艺流程和的原则，要求：油气处理工艺流程和集输系统要具有较长的集输系统要具有较长的连续运行连续运行周期。周期。海上油气田的生产、生活条件远比陆地海上油气田的生产、生活条件远比陆地苛刻苛刻，其，其施工和生产费施工和生产费用用也高于陆上油气田。也高于陆上油气田。60286.3 6.3 海上油气集输海上油气集输二、海上油气生产和集输系统二、海上油气生产和集输系统 1.1.海上油气集输生产和集输系统的模式（海上油气集输生产和集输系统的模式（3 3种）种）l全陆式集输模式全陆式集输模式 油气分离、处理、储存全在陆上进行；用于近海油气田。油气分离、处理、储存全在陆上进行；用于近海油气田。l半海半陆式集输模式半海半陆式集输模式 由海上平台、海底管线和陆上终端构成。海上计量、分离、由海上平台、海底管线和陆上终端构成。海上计量、分离、脱水（或陆上脱水）。脱水（或陆上脱水）。l全海式集输模式全海式集输模式 油气的生产、集输、处理、储存外运均是在海上进行。它油气的生产、集输、处理、储存外运均是在海上进行。它能用于各种海上油田，尤其是深海和远海油气田。能用于各种海上油田，尤其是深海和远海油气田。60296.3 6.3 海上油气集输海上油气集输2 2海上平台海上平台l 海上油气田的生产作业多在平台上进行，按功能划分海上油气田的生产作业多在平台上进行，按功能划分为：井为：井口、生产、生活、储存、注水等区。口、生产、生活、储存、注水等区。3 3污水处理污水处理l 平台产出的含油污水不像陆上油田那样回注油层平台产出的含油污水不像陆上油田那样回注油层，产出水经，产出水经过处理达到环保标准后外排入海。过处理达到环保标准后外排入海。l 海上油田注水通常都是注海上油田注水通常都是注入经处理后的海水。入经处理后的海水。6030二二、海底输送管道海底输送管道 l 在海上油田，井口平台至生产平台以及生产平台至单点系泊的油在海上油田，井口平台至生产平台以及生产平台至单点系泊的油气集输管道是气集输管道是必不可少必不可少的。的。l 在近海油田或高产油田，也常用油气管道将油田产物输送到陆上在近海油田或高产油田，也常用油气管道将油田产物输送到陆上终端。终端。l 优点：优点：可以连续输送，几乎不受环境条件的影响，不会因海上储可以连续输送，几乎不受环境条件的影响，不会因海上储油设备容量限制或油轮接运不及时而迫使油田减产或停产。油设备容量限制或油轮接运不及时而迫使油田减产或停产。l 缺点：缺点：管线处于海底，多数又需要埋在海底土中一定深度，检查、管线处于海底，多数又需要埋在海底土中一定深度，检查、维修困难；维修困难；l 世界各海域累计铺设了约世界各海域累计铺设了约100000100000千米的海底管线。海底管线的铺千米的海底管线。海底管线的铺设水深接近设水深接近15001500米，最大管径米，最大管径4242英寸。英寸。60316.4 6.4 长距离输油管道长距离输油管道一、原油的外运方式一、原油的外运方式二、输油管道的分类二、输油管道的分类三、长距离输油管道的组成三、长距离输油管道的组成四、长距离输油管道输送特点四、长距离输油管道输送特点 五、长输油管道的运行与控制五、长输油管道的运行与控制 六、成田油的管道顺序输送六、成田油的管道顺序输送6032一、原油的外运方式一、原油的外运方式l 铁路、公路油槽车、油轮或长距离输油管道运输，根据运量、铁路、公路油槽车、油轮或长距离输油管道运输，根据运量、运距及地理条件的不同而选择经济的运输方式。运距及地理条件的不同而选择经济的运输方式。l 油田外输原油的油田外输原油的终点终点是炼油厂的原油库或其它转运枢纽。是炼油厂的原油库或其它转运枢纽。二、输油管道的分类二、输油管道的分类l 按照长度和经营方式分为两大类：一类是按照长度和经营方式分为两大类：一类是企业内部的输油管道企业内部的输油管道，不是独立的经营系统；另一类是不是独立的经营系统；另一类是长距离输油管道长距离输油管道，也称也称干线输油管干线输油管道道，例如将油田的合格原油输送至炼油厂、码头或铁路转运站的管，例如将油田的合格原油输送至炼油厂、码头或铁路转运站的管道，是独立经营的系统。道，是独立经营的系统。l 按照所输送油品的种类分为：原油管道和成品油管道按照所输送油品的种类分为：原油管道和成品油管道l 长距离输油管道长度可达数千千米，目前原油管道最大直径达长距离输油管道长度可达数千千米，目前原油管道最大直径达12201220毫米毫米。西气东输管道西气东输管道全长全长40004000公里，管道干线直径公里，管道干线直径10161016毫米毫米。6033三、长距离输油管道的组成三、长距离输油管道的组成长距离输油管道由长距离输油管道由输油站与线路输油站与线路两大部分组成。两大部分组成。6034四四.长距离输油管道输送特点长距离输油管道输送特点优优点点l 运输量大运输量大;l 运费低，能耗少运费低，能耗少l 输油管道一般埋在地下，安全可靠，油品损耗率低；输油管道一般埋在地下，安全可靠，油品损耗率低；l 建设投资小，占地面积少建设投资小，占地面积少缺缺点点l主要适用于大量、单向、定点运输，不如车、船运主要适用于大量、单向、定点运输，不如车、船运输灵活多样。输灵活多样。l对一定直径的管道，有一经济合理的输送量范围对一定直径的管道，有一经济合理的输送量范围1.优缺点优缺点6035l 对于输原油管道，每一种管径都有一个输送成本单价最低的经济输对于输原油管道，每一种管径都有一个输送成本单价最低的经济输量。输量愈大，采用的管径愈大，每吨千米的输送成本单价也低。量。输量愈大，采用的管径愈大，每吨千米的输送成本单价也低。l 对于已有管线，即管径、管长、设备一定，若达不到其经济输量，对于已有管线，即管径、管长、设备一定，若达不到其经济输量，则随着输量减少，其输送成本单价增大，管输的经济性迅速下降。则随着输量减少，其输送成本单价增大，管输的经济性迅速下降。l 由于铁路槽车单方向空载及卸油的油气损耗，大宗原油已较少采用由于铁路槽车单方向空载及卸油的油气损耗，大宗原油已较少采用铁路运输。铁路运输。2.2.长输管道的经济性长输管道的经济性6036三三.长输油管道的运行与控制长输油管道的运行与控制1.1.输油管道工况的调节输油管道工况的调节 维持管道的稳定和高效经济运行维持管道的稳定和高效经济运行2.2.输油管道的水击及控制输油管道的水击及控制 流速突变产生的水击现象会导致管道超压流速突变产生的水击现象会导致管道超压3.3.清管清管 清除遗留在管内的机械杂质，清除管内壁上的石蜡、油砂等凝聚物清除遗留在管内的机械杂质，清除管内壁上的石蜡、油砂等凝聚物4.4.输油管道的监控与数据采集系统输油管道的监控与数据采集系统 安装优化运行控制软件，使管道在最经济的状态下运行。安装优化运行控制软件，使管道在最经济的状态下运行。5.5.管道的泄漏检测技术管道的泄漏检测技术 一是防止泄漏对人及环境造成危害和污染；一是防止泄漏对人及环境造成危害和污染；二是防止管道输送流体的泄漏损失。二是防止管道输送流体的泄漏损失。6037四四.不同油品的管道顺序输送不同油品的管道顺序输送l 为了提高管输的为了提高管输的经济效益经济效益，在同一管道内，按，在同一管道内，按一定顺序连续地一定顺序连续地输输送几种油品送几种油品，这种输送方式称为顺序输送。，这种输送方式称为顺序输送。l 在发达国家，管道顺序输送是成品油的主要运输方式。在发达国家，管道顺序输送是成品油的主要运输方式。l 我国的管道顺序输送技术相对较落后，成品油主要靠我国的管道顺序输送技术相对较落后，成品油主要靠铁路、公路铁路、公路运输运输。60386.5 6.5 天然气集输与外运天然气集输与外运一一、天然气矿场集输天然气矿场集输二、天然气输送方式二、天然气输送方式三、长距离输气管道三、长距离输气管道 6039图图6 68 8 天然气生产与运输示意图天然气生产与运输示意图6040一一.天然气矿场集输天然气矿场集输1 1气井产物气井产物l 与油井一样，气井产物除天然气外一般还含有液体与油井一样，气井产物除天然气外一般还含有液体(液烃和气田水液烃和气田水)和固和固体杂质体杂质(岩屑、砂、酸化处理后的残存物等岩屑、砂、酸化处理后的残存物等)l 天然气的主要成分是可燃的烃类气体，含有少量的二氧化碳、硫化氢等天然气的主要成分是可燃的烃类气体，含有少量的二氧化碳、硫化氢等其它气体。其它气体。2 2气田集输系统的范围和内容气田集输系统的范围和内容l 范围：从井口到天然气外输之间所有的生产过程范围：从井口到天然气外输之间所有的生产过程l 内容：收集天然气，经降压、分离、净化，合格后再输往外输管道首站内容：收集天然气，经降压、分离、净化，合格后再输往外输管道首站6041一一.天然气矿场集输天然气矿场集输3 3气田集输流程气田集输流程l 气田集输流程是天然气流向和处理的工艺过程气田集输流程是天然气流向和处理的工艺过程l 考虑因素：气田的储气构造、地形条件、自然条件、气井压力温考虑因素：气田的储气构造、地形条件、自然条件、气井压力温度、天然气组成以及含油含水情况等度、天然气组成以及含油含水情况等 集气系统：高压、中压和低压集气管线集气系统：高压、中压和低压集气管线 气田站场工艺流程：单井集气流程和多井集气流程气田站场工艺流程：单井集气流程和多井集气流程60426043一一.天然气矿场集输天然气矿场集输4 4天然气净化天然气净化 天然气脱硫天然气脱硫l 脱除气体类型：脱除气体类型：硫化氢、二氧化碳、硫化氢、二氧化碳、有机硫化合物的酸性气体有机硫化合物的酸性气体，也称，也称天天然气净化然气净化。脱水方法脱水方法l 从天然气中脱出水分，常规的是溶剂吸收和固体干燥剂吸附两种方法。从天然气中脱出水分，常规的是溶剂吸收和固体干燥剂吸附两种方法。天然气凝液回收天然气凝液回收l 天然气凝液（天然气凝液（NGLNGL）回收工艺主要有：吸附法，油吸收法，冷凝分离法）回收工艺主要有：吸附法，油吸收法，冷凝分离法 在以上几种方法中，冷凝分离法因其对原料气适应性强、投资低、效率在以上几种方法中，冷凝分离法因其对原料气适应性强、投资低、效率高、操作方便等突出优点被广泛采用，其他方法应用较少。高、操作方便等突出优点被广泛采用，其他方法应用较少。6044一一.天然气矿场集输天然气矿场集输5 5水合物的形成及防止水合物的形成及防止l 一定温度压力条件下，天然气中某些一定温度压力条件下，天然气中某些气体组分气体组分（甲烷、乙烷、丙烷、（甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、二氧化碳、硫化氢等）异丁烷、二氧化碳、硫化氢等）能与能与液态水液态水形成形成白色结晶状物质白色结晶状物质，其外形，其外形象致密的雪或松散的冰，这就是所谓的水合物。象致密的雪或松散的冰，这就是所谓的水合物。l 形成特点：与水结冰完全不同。即使形成特点：与水结冰完全不同。即使温度高达温度高达2929，只要天然气，只要天然气的压力足够高，仍然可以与水形成水合物。的压力足够高，仍然可以与水形成水合物。l 危害危害 天然气中一旦形成天然气中一旦形成晶状固体物质晶状固体物质水合物，很容易形成堵塞，影水合物，很容易形成堵塞，影响天然气的收集和输送。响天然气的收集和输送。l 解决方法解决方法 预防为主，破坏水合物形成的条件，如干燥脱水、添加水合物抑预防为主，破坏水合物形成的条件，如干燥脱水、添加水合物抑制剂制剂（甲醇、乙二醇、二甘醇和三甘醇等）、（甲醇、乙二醇、二甘醇和三甘醇等）、加热、降压等。加热、降压等。60451.1.天然气的输送方法天然气的输送方法管道输气管道输气 输气干线沿线往往有多条分输管道，与各用气的城市管网相连，在城输气干线沿线往往有多条分输管道，与各用气的城市管网相连，在城市附近往往设有调节输量用的地下储气库，形成巨大的输配气系统。市附近往往设有调节输量用的地下储气库，形成巨大的输配气系统。液化天然气运输（液化天然气运输（LNGLNG）l 通过低温冷却而成的液态产物，其体积为原气态体积的通过低温冷却而成的液态产物，其体积为原气态体积的1/6001/600。为在常。为在常压下保持液态，必须将其冷却至压下保持液态，必须将其冷却至-162-162以下。以下。l 液态时，可以用液化天然气运输船运输。运达接收的港口后，卸入接收液态时，可以用液化天然气运输船运输。运达接收的港口后，卸入接收站的低温储罐中储存，然后通过加热再气化后，以气态形式用管道输送至站的低温储罐中储存，然后通过加热再气化后，以气态形式用管道输送至用户。用户。二二.天然气输送方式天然气输送方式60462 2天然气输送的经济性分析天然气输送的经济性分析l 天然气是一种可替代的燃料，到达用户的价格必须有竞争力。天然气是一种可替代的燃料，到达用户的价格必须有竞争力。3 3天然气集输系统的特点天然气集输系统的特点l 整个天然气系统整个天然气系统(从气井到各类场站及储气库从气井到各类场站及储气库)是一个密闭的流体是一个密闭的流体动力系统，一处的流量变化动力系统，一处的流量变化或压力波动都会影响到其他地方。或压力波动都会影响到其他地方。二二.天然气输送方式天然气输送方式60471.1.组成组成l 主要包括：输气管段、首站、压气站（也叫压缩机站）、中间气体接收主要包括：输气管段、首站、压气站（也叫压缩机站）、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室等。站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室等。2.2.发展概况发展概况l 在公元在公元221221263263年的蜀汉时期，四川、重庆地区就已开始采用楠竹管道年的蜀汉时期，四川、重庆地区就已开始采用楠竹管道输送天然气输送天然气l 1886 1886年，美国建成了世界上第一条工业规模的长距离输气管线。年，美国建成了世界上第一条工业规模的长距离输气管线。l 2004 2004年我国建成年我国建成“西气东输西气东输”输气干线，是我国最长的输气干线。输气干线，是我国最长的输气干线。3 3天然气的管输气质要求天然气的管输气质要求l 保证管道、设备和仪表不被腐蚀保证管道、设备和仪表不被腐蚀,不形成天然气水合物。不形成天然气水合物。l 安装在线气相色谱仪进行监测。控制天然气的露点安装在线气相色谱仪进行监测。控制天然气的露点,不产生液态物质不产生液态物质三、长距离输气管道三、长距离输气管道60486.6 6.6 油气储存系统油气储存系统一一、原油和成品油的储存原油和成品油的储存二、二、天然气的储存天然气的储存6049一一.原油和成品油的储存原油和成品油的储存l 油库是储存、输转和供应原油及其产品的专业性仓库。油库是储存、输转和供应原油及其产品的专业性仓库。l 油库功能：在安全的条件下，接收、储存和发送油品，并在这油库功能：在安全的条件下，接收、储存和发送油品，并在这些作业中保持油品的质量和数量。些作业中保持油品的质量和数量。l 油库分类：原油库，成品油库，轻烃油库油库分类：原油库，成品油库，轻烃油库l 储油方式：地上金属罐储油，地下岩穴、岩洞储油，水下储油储油方式：地上金属罐储油，地下岩穴、岩洞储油，水下储油l 最常用的储油设备是最常用的储油设备是地上金属油罐地上金属油罐，在条件适宜的地方用地下，在条件适宜的地方用地下盐穴、岩洞储油或建造水下油罐。盐穴、岩洞储油或建造水下油罐。60501.1.地上金属罐储油地上金属罐储油（1）立式圆柱形罐）立式圆柱形罐金属油罐绝大部分采用立式圆柱形。金属油罐绝大部分采用立式圆柱形。根据罐顶结构可要为根据罐顶结构可要为4 4种：种：l 拱顶罐：最大拱顶罐：最大1 1万万m m3 3，储存各种油品，储存各种油品l 浮顶罐：最大浮顶罐：最大1010万万m m3 3,储存原油储存原油l 内浮顶罐：储存汽油内浮顶罐：储存汽油l 网架顶罐：最大网架顶罐：最大3 3万万m m3 36051浮顶油罐结构示意图浮顶油罐结构示意图6052（2 2）卧式圆筒罐）卧式圆筒罐l容量小，单罐容积为容量小，单罐容积为2 2400400立方米，常用容积为立方米，常用容积为20205050立方米；立方米；l卧罐的承压能力范围大，可为卧罐的承压能力范围大，可为0.010.014.04.0兆帕；兆帕；l卧罐可用于储有各种油料和化工产品。卧罐可用于储有各种油料和化工产品。（3 3）球罐）球罐l当直径和壁厚相同时，其承压能力约为圆筒形罐的两倍，适于制当直径和壁厚相同时，其承压能力约为圆筒形罐的两倍，适于制造中压容器。造中压容器。l对焊工的技术要求高，制造成本高。对焊工的技术要求高，制造成本高。l球罐主要用于储存液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯及其他低沸点球罐主要用于储存液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯及其他低沸点石油化工原料和产品。在炼油厂、石油化工厂、城市燃气供应部门石油化工原料和产品。在炼油厂、石油化工厂、城市燃气供应部门都有广泛应用。都有广泛应用。6053（l l）地下盐穴）地下盐穴l 盐岩承压能力强，几乎无渗透，对石油的化学性质稳定，在盐岩承压能力强，几乎无渗透，对石油的化学性质稳定，在盐岩中构筑地下油库，是理想的储油方法。盐岩中构筑地下油库，是理想的储油方法。l 利用盐溶解于水的特性，在地面向盐层内打井，用水在盐岩利用盐溶解于水的特性，在地面向盐层内打井，用水在盐岩中溶出盐穴。盐穴作为储油容器，盐水作为化工原料。中溶出盐穴。盐穴作为储油容器，盐水作为化工原料。（2 2）地下岩洞）地下岩洞l 在有稳定地下水的地区开挖岩洞，洞的四周被地下水包围，在有稳定地下水的地区开挖岩洞，洞的四周被地下水包围，在洞内储油时，地下水的压力大于油品的静压力，将油封在洞在洞内储油时，地下水的压力大于油品的静压力，将油封在洞内不能外流。内不能外流。l 地下储油温度变化小，蒸发损耗很小，储油量大，油品性质地下储油温度变化小，蒸发损耗很小，储油量大，油品性质稳定。但建设周期长，受地质条件约束，选址困难。稳定。但建设周期长，受地质条件约束，选址困难。2.2.地下盐穴、岩洞储油地下盐穴、岩洞储油6054l 海上油田的开发，需要在海上建设储油设施：海底油罐海上油田的开发，需要在海上建设储油设施：海底油罐l 海上的条件比较恶劣，建造油罐要适应抗水压、抗风浪的要求。海上的条件比较恶劣，建造油罐要适应抗水压、抗风浪的要求。l 倒盘形储罐倒盘形储罐是一个比较好的方案（下图）：罐的底部是开口的，是一个比较好的方案（下图）：罐的底部是开口的，油品收发作业采用油水置换原理。油品收发作