油气矿场集输教学大纲及实验大纲.doc

《油气矿场集输》教学大纲
一、课程基本信息
1、课程英文名称：Oil-gas Gathering and Transporting
2、课程类别：专业基础课程
3、课程学时：总学时64， 实验学时8
4、学 分：4
5、先修课程：《工程流体力学》、《工程热力学与传热学》、《化工分离基础》
6、适用专业：油气储运工程
7、大纲执笔： 蒋洪
8、大纲审批：石油工程学院学术委员会
9、制定（修订）时间：2008年5月
二、课程的目的与任务
本课程是油气储运工程专业的一门主干专业课，较全面地阐述油气集输系统及其处理技术的基本知识。通过本课程的学习，学生应对油气集输与处理系统有一个全面的理解和认识，课程主要内容包括天然气及原油的性质、天然气及原油集输系统、天然气水合物形成及防止、天然气净化（脱水、脱除酸性气体）、天然气凝液回收、油气混输管路、原油净化、原油稳定等内容，学生毕业后能较快地承担矿场油气集输系统的设计与管理工作。本课程的主要任务是油气储运工程专业学生获得以下几方面的知识和能力：
（1）具有油气田矿场内部地面工程的规划、设计和营运管理的能力；
（2）油气集输工艺过程和原油净化、天然气处理等方面的基本理论和基本知识；
（3）熟悉油气集输设备的结构、主要设备选型及设计计算方法；
（4）掌握油气集输管道及管网、油气混输管道的水力及热力计算方法。
三、课程的基本要求
要求学生熟练掌握油气物性计算方法、天然气含水量估算、天然气水合物形成条件预测及防止措施，对天然气矿场集输系统中井场和集气站组成、工艺流程、设备有全面的认识和掌握，掌握天然气脱水、脱除酸性气体、天然气凝液回收工艺过程的基本原理、工艺流程及相关基础知识，并具有工艺流程设计、工艺计算和设备选型的能力。
要求学生熟练掌握主要原油集输流程、流程布站；了解计量站、集油站、联合站的流程特点及任务；掌握气液两相管流工艺计算方法；掌握原油净化、稳定的基本原理及方法、工艺流程，并具有工艺流程设计、工艺计算和设备选型的能力。
四、教学大纲内容及学时分配建议
（一）理论教学
1．绪论（1学时
（1）课程教学目的、任务及要求，课程结构分析。
（2）国内外原油、天然气集输与处理技术最新进展。
2．原油、天然气的物理化学性质（4学时）
（1）石油、天然气的组成与分类；
（2）天然气的分子量、临界值、密度及相对密度、粘度的概念和计算方法；
（3）天然气热力学性质（比热、导热系数、热值等）的定义及计算方法；
（4）石油的密度、平均沸点、特性因素、平均分子量、粘度、比热（热容）与热值的定义及计算公式；
（5）石油的凝固点、浊点、结晶点，油品的闪点、燃点、自燃点的基本概念和相关表示方法。
重点：天然气主要热力学性质参数的计算方法、有关石油物性基本概念的理解
难点：原油、天然气物性参数计算，相关经验公式的适用范围的界定和选择
3．天然气水合物的形成及防止（4学时）
（1）天然气含水量的表示法、测量方法、估算方法
（2）天然气水合物的结构、形成条件预测及防止方法
（3）水合物抑制剂类型、应用特点、注入量计算
重点：天然气含水量的估算、水合物形成条件及防止方法、水合物抑制剂注入条件的确定和注入量计算。
难点：天然气水合物形成条件预测和水合物抑制剂注入量的计算。
4．天然气矿场集输系统（4学时）
（1）天然气集输系统的组成和各单元的作用
（2）天然气矿场内部集输管网的形式、特点及适用条件
（4）单井场站工艺流程及设备
（5）集气站（常温、低温集气站）工艺流程及设备
（6）单井场站和集气站工艺参数确定、工艺计算及设备选型计算
重点：单井场站工艺流程及设备、集气站（常温、低温集气站）工艺流程及设备
难点：单井场站和集气站工艺参数确定、工艺计算及设备选型计算
5．油气分离设备（6学时）
（1）两相、三相分离设备的分离原理和工作过程
（2）两相、三相分离外壳及内部构件
（3）两相分离设备主要尺寸的设计计算
（4）三相分离设备主要尺寸的设计计算
（5）除雾器的工艺计算
（6）常用分离器的结构及应用
重点：分离设备的分离原理和组成、内部构件，两相分离设备主要尺寸的设计计算
难点：三相分离设备主要尺寸的设计计算
6．天然气脱水（6学时）
（1）天然气脱水工艺方法及脱水深度要求
（2）溶剂吸收法脱水原理、甘醇的物理性质、工艺流程及设备
（3）三甘醇脱水工艺参数的选取、工艺计算
（4） 固体吸附法脱水原理、吸附剂性质、工艺流程及设备、主要工艺参数确定、工艺计算
（5）脱水工艺的选择
重点：三甘醇脱水和分子筛脱水工艺的基本原理、工艺流程及设备
难点：主要工艺参数的确定及工艺计算
7．天然气脱除酸性气体（6学时）
（1）天然气脱除酸性气体的工艺方法及脱除深度要求
（2）醇胺法脱除酸性气体的原理、工艺流程及设备
（3）砜胺法脱除酸性气体的原理、工艺流程及设备
（4）硫磺回收工艺技术
（5）尾气处理工艺技术
重点：醇胺法及砜胺法脱除工艺技术
难点：硫磺回收工艺技术、尾气处理工艺技术
8．天然气凝液回收（6学时）
（1）天然气凝液回收方法及产品质量要求
（2）制冷工艺（相变制冷、节流、膨胀机制冷）的原理、膨胀机结构及应用、工艺计算、制冷工艺应用条件
（3）低温分离工艺的组成、工艺方法和工艺参数的优选、工艺流程设计
（4）常用天然气凝液工艺流程分析
（5）主要设备选型及工艺计算
重点：低温分离工艺的工艺参数的优选、常用天然气凝液工艺流程分析、主要设备选型及工艺计算
难点：制冷工艺选用和应用条件、天然气凝液回收工艺设计、主要设备选型及工艺计算
9．原油集输流程（4学时）
（1）集输站场的类型和功能
（2）原油集输流程的布站形式及应用条件、原油密闭流程的应用
（3）常用集油工艺（加热、掺液、热源伴热保温）的原理及技术特点、应用情况
（4）不加热集油工艺的基本原理、应用条件及技术特点
重点：原油集输流程的布站形式及应用条件、常用集油工艺的技术特点及应用条件
难点：不加热集油工艺的基本原理、应用条件及技术特点
10．油气混输管路（6学时）
（1）两相管流的特点、基本术语、处理方法
（2）气液两相流流型判断
（3）油气混输管路热力计算
（4）油气混输管路水力计算
重点：气液两相管路流型的判断方法、混输管路的水力及热力计算
难点：混输管路的水力计算模型的选择
11．原油净化（6学时）
（1）原油乳状液的类型、形成条件和性质
（2）原油热化学脱水的基本原理、化学破乳的技术要求、影响破乳脱水效果的因素、破乳剂的加入、热化学沉降脱水器
（3）原油电脱水的原理、交直流电场与双电场脱水、电脱水器的结构及供电方式、电脱水技术要求和指标、技术参数
（4）破乳剂的类型、性质与脱水性能、选择原则、破乳剂的筛选
（5）原油脱水工艺流程
（6）原油集输系统除砂工艺
重点：原油热化学脱水的应用
难点：原油电脱水
12．原油稳定（4）
（1）原油稳定的必要性和原理
（2）原油稳定工艺方法、工艺流程、应用条件、工艺选择
（3）原油稳定工艺计算
（6）原油稳定设备
重点：原油稳定工艺方法的选择
难点：原油稳定工艺计算

（二）实验教学
实验教学大纲见附件。
五、考试考核方法
闭卷考试。课程成绩分由平时成绩、考试成绩及实验成绩三部分构成，其中平时成绩占20%、实验成绩占20%、考试成绩60%。
六、教材及参考书
（一）教材
1．曾自强、张育芳编，《天然气集输工程》，石油工业出版社，2000年11月
2．蒋洪、刘武编，《原油集输工程》，石油工业出版社，2006年1月
（二）参考书
冯叔初等编，《油气集输》，石油大学出版社，1994年12月
附件：《油气矿场集输》课程实验教学大纲
一、课程基本信息
1、课程学时：64
2、实验学时：8
3、适用专业：油气储运
4、大纲执笔人：蒋洪
5、教研室主任：黄坤
6、大纲审批：石油工程学院学术委员会
二、实验课的目的和要求
让学生加深油气集输的基本理论、工艺技术的理解，掌握油气集输的基本实验技能，训练学生的实验动手能力，提高学生的综合应用能力。
三、实验内容和占用学时的具体分配
必开实验：
1．实验项目名称：油气集输工艺模拟试验 学时：2 演示型
实验目的：使学生加深对油气集输场站组成和工艺流程的理解，掌握油气集输设备的应用场所。
实验内容：联合站流程演示。
实验设备：计算机群组成局域网络系统、仿真模拟软件、联合站流程板、操作控制台。
2．实验项目名称：乳状液制备与类型鉴别 学时：2 验证型
实验目的：使学生掌握乳状液的配备和类型鉴别方法、乳状液的破乳。
实验内容：乳状液的制备、乳状液的类型鉴别、乳状液转相、乳状液破乳
实验设备：电导率仪、显微镜、磨口锥形瓶、滴定管、滴管、试管、酒精灯、烧杯、量筒等。
3. 实验项目名称：天然气水合物生成条件预测 学时：2 综合型
实验目的：使学生掌握天然气水合物生成条件的实验测定方法，加深对水合物生成条件的理解。
实验内容：模拟天然气合物生成条件。
实验设备：低温高压耐腐蚀可视化釜成套设备、数字小孔摄像及计算机高质量图形监控设备、温控系统及搅拌系统、参数控制台及计算机数据采集软件、天然气配气系统、天然气高压高效低音增压循环设备。
4．实验项目名称：原油采出液集输认识实验 学时：2 综合型
实验目的：使学生了解油气集输工艺元件的功能，掌握原油及其采出液管流特性的测定方法，加深对原油采出液管流特性的理解。
实验内容：油气集输工艺元件的认识实验、两相及三相流观察实验、含蜡油蜡沉积观察实验。
实验设备：流体可视化环道实验装置，主要由实验管路系统、温控系统、数据采集系统、可视系统、充气扫线系统组成。
四、实验课的考试或考核办法
所有必开实验占总成绩的20%；每次实验作为一次作业，且上交实验报告。
五、实验教材及参考书
油气储运工程教研室编，《油气矿场集输》实验指导书，西南石油大学。

8