油田地面工程:采出液處理工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)

譯者前言

第三版致謝

關(guān)于本書

第三版 前言

第1章 生產(chǎn)設(shè)備

簡介

設(shè)備運(yùn)行

設(shè)備類型

第2章 工藝選擇

簡介

控制工藝

控制閥的操作

壓力控制

液位控制

溫度控制

流量控制

基本系統(tǒng)構(gòu)成

井口和管匯

分離

起始分離壓力

多級(jí)分離

分離級(jí)數(shù)選擇

不同自噴油壓的油田

分離器運(yùn)行壓力確定

兩相與三相分離器

工藝流程

原油處理和儲(chǔ)存

礦場原油自動(dòng)接受、取樣、計(jì)量、轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)(LACT)

泵

水處理

壓縮機(jī)

氣體脫水

試井

氣舉

有關(guān)海上平臺(tái)

綜述

模塊化施工

設(shè)備布置

第3章 基本原理

簡介

油田化學(xué)基礎(chǔ)

元素、化合物和混合物

相對(duì)原子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量

烴的命名

石蠟烴(CnH2n+2)

石蠟烴化合物

酸和堿

流體分析

物理性質(zhì)

相對(duì)分子質(zhì)量和表觀相對(duì)分子質(zhì)量

氣體相對(duì)密度和密度

非理想氣體狀態(tài)方程

對(duì)比性質(zhì)

液體密度和相對(duì)密度

黏度

氣體黏度

液體黏度

油一水混合物黏度

相態(tài)

體系組分

單組分體系

多組分體系

貧氣體系

富氣體系

反凝析體系

相包絡(luò)線的應(yīng)用

黑油油藏

相圖性質(zhì)

礦場性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)室分析

揮發(fā)油油藏

相圖性質(zhì)

礦場性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)室分析

反凝析氣油藏

相圖性質(zhì)

礦場性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)室分析

濕氣油藏

相圖性質(zhì)

礦場性質(zhì)

干氣油藏

相圖性質(zhì)

設(shè)計(jì)所需資料

閃蒸計(jì)算

流體性質(zhì)描述

氣體相對(duì)分子質(zhì)量

氣體流量

液體相對(duì)分子質(zhì)量

液體相對(duì)密度

液體流量

流體

近似閃蒸計(jì)算

其他性質(zhì)

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

第4章 油氣兩相分離

簡介

相平衡

影響分離的因素

氣液分離器功能性部分

入口分流區(qū)

集液區(qū)

重力沉降區(qū)

捕霧器區(qū)

設(shè)備描述

臥式分離器

立式分離器

球形分離器

離心分離器

文丘里分離器

雙筒臥式分離器

帶"立式筒體"或稱"集水器"的臥式分離器

過濾分離器

滌氣器

液體段塞捕集器

關(guān)于設(shè)備選型

容器內(nèi)部構(gòu)件

入口分流器

防波板

消泡板

防渦器

蒸餾井

噴砂嘴和排砂管

捕霧器

簡介

作用在液滴上的重力和拖曳力

沖擊型

阻擋式

絲網(wǎng)式

微纖維式

其他構(gòu)型

最終選型

潛在運(yùn)行問題

泡沫原油

石蠟

砂子

液體攜帶

氣竄

液體段塞

設(shè)計(jì)理論

沉降

……

第5章 油氣水三相分離

第6章 壓力容器的機(jī)械設(shè)計(jì)

第7章 原油處理及脫鹽系統(tǒng)

第8章 原油穩(wěn)定

第9章 采出水處理系統(tǒng)

第10章 注水系統(tǒng)

附錄A 水處理主要術(shù)語定義

附錄B 水樣取樣技術(shù)

附錄C 油含量分析技術(shù)

附錄D 術(shù)語匯編

附錄E 常用單位換算表

我國東部油田大都進(jìn)入開采后期，為提高石油采收率，大規(guī)模采用了以注水為主要開采方式的二次采油技術(shù)和以注堿、表面活性劑、聚合物等化學(xué)劑為開采方式的三次采油技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用與試驗(yàn)，取得了良好的效果。但對(duì)地面工程來說，增加了工作量和處理難度，尤其是以堿、聚合物、表面活性劑為代表的三元復(fù)合驅(qū)(簡稱ASF')采出液，其成分復(fù)雜，乳化嚴(yán)重，采出液的處理難度極大，這也為采出液地面處理工程提出了新的更高的要求。復(fù)雜采出液的處理研究成為地面工程研究的重要內(nèi)容。

我在讀了本書的英文版后，感覺這是一本難得的有價(jià)值的有關(guān)全面論述采出液處理的好書，對(duì)當(dāng)前油田采出液處理研究具有指導(dǎo)和幫助作用，于是在出版社領(lǐng)導(dǎo)和編輯的幫助下，與我的同事一起開始翻譯這本書。

本書英文原名是"Surface.Production Operations-Design 0f Oil Handling Systems and Facili-ties'，我們沒有按照字面意思直譯書名，考慮到本書內(nèi)容不只是包含原油處理工藝和設(shè)備，而是包括油、氣、水三相的處理工藝和設(shè)備，再結(jié)合我國油田的實(shí)際情況和習(xí)慣，因此將書名譯為《油田地面工程--采出液處理工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)》。

本書在翻譯過程中盡量忠實(shí)于原著，但也未拘泥于原著。在翻譯中盡量做到準(zhǔn)確表達(dá)原作者的原意，又考慮照顧中國讀者的習(xí)慣，同時(shí)對(duì)原作者的明顯筆誤或印刷錯(cuò)誤作了勘誤。對(duì)于原著中的美制或英制單位沒有換算成公制單位，為方便大家使用本書，譯者特在書后附上了常用單位換算表。

本書共分10章，其中第1、2、3、4章及序言和附錄由馬自俊高級(jí)工程師翻譯，第5、6、7、8章由儀曉玲工程師翻譯，第9章由王臨紅高級(jí)工程師和劉國良工程師共同翻譯，第10章由劉國良工程師和博士生張鎖兵翻譯。由馬自俊高級(jí)工程師對(duì)全書進(jìn)行了校對(duì)。

譯文中錯(cuò)漏之處，敬請(qǐng)指正。

《油田地面工程:采出液處理工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)(第3版)》主要特點(diǎn)

更新加深了烴性質(zhì)內(nèi)容。

擴(kuò)展了氣液分離的內(nèi)容擴(kuò)展了液液分離、原油乳狀液和原油處理的內(nèi)容。

增加了采出液處理的實(shí)例。

專家阿諾德和斯圖爾特在《油田地面工程--采出液處理工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)》第三版中分享了他們多年的油田現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。新版大范圍地?cái)U(kuò)展了氣液分離、液液分離、摹本原理、原油乳狀液和原油處理等方面的內(nèi)容，而這些內(nèi)容對(duì)于油田生產(chǎn)和工藝工程師是必不可少和至關(guān)重要的?！队吞锏孛婀こ?采出液處理工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)(第3版)》論述清晰，有助于您理解設(shè)計(jì)、計(jì)算時(shí)的基本概念和技術(shù)，并指導(dǎo)運(yùn)行油田地面生產(chǎn)設(shè)備。

作者:(美)肯·阿諾德，毛瑞斯·斯圖爾特

插圖:

除了常規(guī)的重力分離外，原油脫水常需要一些輔助措施。原油處理設(shè)備一般是按照水滴聚并破乳，然后通過重力作用，分離為油水兩相的原理。另外，水滴要有足夠的時(shí)間聚并和聚結(jié)，且作用在水滴上的反浮力要足夠大，以便水滴能夠沉降至處理器底部。因此，設(shè)計(jì)原油處理系統(tǒng)時(shí)，要考慮溫度、時(shí)間、原油黏度(可能會(huì)阻礙沉降)及決定沉降速度的處理器的尺寸。

為了達(dá)到原油處理要求，在選擇處理系統(tǒng)時(shí)，要考慮以下幾個(gè)因素:

·乳狀液穩(wěn)定性;

·原油及采出水密度;

·原油、采出水及伴生氣的腐蝕性;

·采出水的結(jié)垢趨勢;

·流體性質(zhì)及含水率;

·原油的結(jié)蠟趨勢;

·設(shè)備的運(yùn)行壓力;

·凈油及伴生氣的銷售管道及價(jià)格。

常用的油包水乳狀液的處理方法是加熱法。提高流體的溫度，降低乳化劑活性，使得分散水滴相互碰撞。小水滴碰撞會(huì)形成較大水滴，繼而開始沉降。如果設(shè)計(jì)合理，由于油水密度差，水滴會(huì)沉降至處理器底部。

設(shè)計(jì)處理器時(shí)，應(yīng)把實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果與現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來。當(dāng)缺乏實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)或想推廣現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)時(shí)，本章提供了一種合理替代方法。

乳狀液

乳狀液是一種穩(wěn)定的油水混合物，在單純重力作用下不會(huì)分離。原油乳狀液或一般乳狀液中，水滴分散于油相中。通常油田乳狀液是由連續(xù)相油相(或稱外相)和分散相水相(或稱內(nèi)相)組成。某些特殊情況下，含水率很高，比如水驅(qū)油田的水驅(qū)程度很高以后，可能會(huì)形成反相乳狀液，即連續(xù)相為水相，而油相為分散相。據(jù)報(bào)道，低密度高黏原油可能會(huì)形成復(fù)雜乳狀液，或稱混合乳狀液?；旌先闋钜汉兴庀?，在分散油相中又含有水內(nèi)相。當(dāng)水滴過小或界面張力的原因使得水滴不能從油相中聚并脫出時(shí)，就形成了穩(wěn)定的乳狀液。穩(wěn)定乳狀液總是需要處理。本章的重點(diǎn)在于普通乳狀液的處理系統(tǒng)。

乳狀液的形成條件包括兩種互不相溶的液體和乳化劑(穩(wěn)定劑)，并且需要充分混合，使得非連續(xù)分散相均勻分散于連續(xù)相中。石油開采過程中，原油和水是兩種互不相溶的液體。采出液中還包含了有機(jī)物和無機(jī)物。這些物質(zhì)會(huì)首先吸附于油水界面。