油氣集輸教學大綱

1、油氣集輸教學大綱課程編號 ：課程名稱 ：油氣集輸 /Oil and gas gathering and transportation 學時/學分： 48/3 （其中含實驗 4學時,上機 2學時） 先修課程 ：輸油（氣）管道設計與管理，泵和壓縮機，原油流變性及測量 適用專業(yè) ：油氣儲運工程 開課學院（部）、系（ 教研室 ） ：能源與動力工程學院、油氣儲運工程系一、課程的性質與任務油氣集輸是油氣儲運工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。通過對本課程的講述， 能使學生對油氣集輸流程、 油氣分離、礦場集輸管路、 原油的凈化和穩(wěn)定、 伴生天然氣的凈化和輕烴回收及油田開發(fā)與石油的開采有所 了解。本課程還要向學生介紹

2、油、氣集輸的各工藝環(huán)節(jié)的設計原則和計算方法， 尤其是對油氣集輸主要設備（分離器、換熱器、塔器等）的工做原理、設備結構 及工藝計算方法作較詳細的介紹， 使學生畢業(yè)后能較快地承擔礦場油氣集輸系統 的設計與管理工作。二、課程的教學內容、基本要求及學時分配（一）教學內容1. 油氣集輸流程 油氣集輸流程：是油、氣在油田內部流向的總說明，即從生產油井井口起直 到外輸、 外運的礦場站庫， 油井產品經過若干工藝環(huán)節(jié)最后成為合格油、 氣產品 全過程的總說明。 每個工藝環(huán)節(jié)的功能和任務、 技術要求和指標、 工作條件和生 產參數、各工藝環(huán)節(jié)的相互關系， 以及連結它們的管路特點等， 都要在集輸流程 中給以明確的規(guī)定。

3、集輸流程是每個工藝環(huán)節(jié)及其連結管路的設計依據和原則。集輸流程的基本內容包括：建設規(guī)模的確定；能量利用問題；集輸流程的分 散和集中程度；系統的密閉程度；管網；自動化問題等。礦場油氣集輸流程選例講解，包括薩爾圖油氣集輸流程；單井進站、集中計量、油氣混輸、集中分離流程；單井進站、伴熱保溫、集中計量、油氣混輸、集 中分離流程；摻水降粘流程；密閉集輸流程等。2. 油田的開發(fā)和開采 儲集在儲油層中的石油依靠天然能量或人工能量流至礦場油庫和輸氣管首 站的過程由三部分組成： (1) 石油由地層向井底的流動； (2) 石油沿井簡由井底向 井口的流動； (3) 石油沿地面集輸管網的流動。石油由地層向井底的流動，應

4、掌握油田、油層、油藏的概念；儲油巖石的物 理性質； 油藏流體的物理性質； 油藏的地質儲量和可采儲量； 油藏驅動能量及驅 動方式；石油向井底的流動；油井的增產措施；提高油藏采收率的措施等。石油沿井簡由井底向井口的流動，主要介紹自噴井采油；深井泵采油。3. 原油和天然氣的分離 油氣分離：地層中的石油到達井口并繼而沿出油管、集油管流動時；根據其 組成、壓力和溫度條件，形成了油氣共存混合物。為了滿足油井產品計量、礦場 加工、儲存和長距離輸送的需要，必須將它們按液體和氣體分開。正確理解原油和天然氣的相平衡，如烴系的相特性、相平衡計算，掌握分離 方式和操作條件的選擇。掌握臥式分離器、立式分離器；油氣兩相分

5、離器、油氣水三相分離器、計量 分離器和生產分離器等油氣分離器的結構及選擇使用特點。4. 礦場集輸管路 油氣集輸在各種情況下的工藝流程、密閉集輸、集輸工藝的發(fā)展方向；計量 站、集油站的任務和工藝流程，計量儀表的選型和計算；等溫和不等溫計算、兩 相流計算。5. 原油凈化 油水乳狀液形成的條件、生成機理和簽別、沉降脫水、電脫水的機理、原油 脫水的工藝流程、沉降罐、電脫水器、重質原油蒸發(fā)器的結構、脫水原理、操作 參數以及選型計算。6. 原油穩(wěn)定 原油蒸發(fā)壓和原油穩(wěn)定深度；加熱閃蒸、負壓閃蒸、多級閃蒸；分餾穩(wěn)定的 原理和工藝流程；原油穩(wěn)定工藝的選擇；閃蒸分離穩(wěn)定塔、閃蒸罐、分餾塔的結構和原理以及工藝計算

6、；原油穩(wěn)定裝置的布局。7氣體凈化 天然氣水合物的形成、預防及解堵措施；天然氣脫水方法及工藝設計；天然 氣脫硫方法及工藝流程。8. 輕烴回收 輕烴回收概述；烴類系統的汽液平衡模型，平衡分離計算（泡點、露點、部 分汽化及部分冷凝計算） ，多組分精餾計算（物料平衡，塔的操作壓力及溫度， 最小回流比，理論板數） ；制冷原理和方法；輕烴回收工藝流程。（二）基本要求 通過本課程的學習，要求學生對油氣集輸系統有較全面的認識。1掌握礦場油氣集輸中各種場站的工藝流程，各種設備的工作原理，設計 計算及選型，天然氣脫水工藝， 輕烴回收工藝及相關內容的計算， 熟悉礦場油氣 集輸流程選例；2要求學生了解脫除天然氣中酸性

7、氣體的方法及工藝； 3原油集輸方面，要求學生掌握原油集輸工藝；氣液兩相流；計量站、集 油站工藝和密閉技術； 原油集輸管路的工藝計算 （等溫輸油管的工藝計算、 熱油 管路的工藝計算、溫含蠟原油管略的壓降） ；4原油脫水脫鹽的方法和原理；5原油穩(wěn)定的措施和工藝。（三）學時分配本課程的教學時數為 56學時，其中實驗教學 6 學時、上機 2 學時，課內學 時分配如下表：課程內容教學環(huán)節(jié)學時講課實驗課小計油氣集輸流程628油田的開發(fā)和開采44原油和天然氣的分離66礦場集輸管路628原油凈化44原油穩(wěn)定44氣體凈化44輕烴回收82（上機）10合計42648（四）課程內容的重點、難點1 油氣集輸流程重點：掌

8、握集輸系統的組成部分，熟練掌握集輸系統中的井場、集氣站、配 七站的工藝流程及作用。難點：工藝流程設計中工藝特點。2 油田的開發(fā)和開采 重點：油藏驅動能量及驅動方式 難點：提高油藏采收率的措施3 原油和天然氣的分離 重點：掌握分離設備的組成部分的作用，掌握分離理論，熟練掌握各種分離 器的尺寸設計及設計中基本參數的確定原則。難點：分離理論及設計計算。4 礦場集輸管路 重點：各種流程的特點和適用范圍；計量儀表的選型。 難點：兩相流的工藝計算。5 原油凈化 重點：各種脫水方法的原理、工藝流程。 難點：各種脫水器的選型計算。6 原油穩(wěn)定重點：原油穩(wěn)定的特點及原理。難點：原油穩(wěn)定裝置的設計計算7 氣體凈化

9、重點：了解水合物的概念；掌握水合物的形成條件、性質及預防和解堵的措 施方法；了解天然氣脫水的主要方法，掌握甘醇吸收法脫水和固體吸附法脫 水的原理、工藝流程及工藝設計； 掌握再生系統的基本理論及再生工藝設計， 了解天然氣脫硫的方法及工藝流程。難點：脫水及再生系統的工藝計算。8 輕烴回收重點：制冷方法的選擇；多組分精餾輕油回收工藝方法難點：工藝方案的確定三、課程改革與特色本門課程使用了多媒體教學， 開設了實驗課， 實驗項目可加深學生對課程教 學內容的熟悉和了解。四、推薦教材及參考書推薦教材：油氣集輸參考書：原油集輸工程油田油氣集輸設計技術手冊（上下冊）主 編：馮叔初 出版社：石油大學出版社 出版或修訂時間： 2002.8主 編：蔣洪 出版社：西南石油學院 出版或修訂時間： 2002.01 主 編：手冊編寫組 出版社：石油工業(yè)出版社油氣集輸與儲運系統出版或修訂時間： 1994.12 主 編：宮敬 出版社：中國石化出版社高效油氣集輸與處理技術出版或修訂時間： 2000.10 主 編：苗承武 出版社：石油工業(yè)出版社 出版或修訂時間： 2002. 8 Surface Production Operation主 編： Ken Arnold出版社： Gulf Publishing Compan