联合站计算部分（主要）

2.1 有关参数的确定

2.1.1 设计规模

（1） 原油处理能力（年工作天数按365天）

100万吨/年=2739.73吨/天

考虑油田生产的不稳定性，取不稳定系数1.2，则计算原油处理能力 为:G0 =100×1.2=120万吨/年=3287.67吨/天

（2） 天然气的处理能力

已知来油的综合油气比为55m3（气)/t(油),则气体处理能力为：

55=180821.85m3/d Qgs?3287.67×

（3）预留原油接转能力110×104t/d 2.1.2 油气物性计算 1） 原始数据： （1）原油物性

原油密度：?20?939.9kg/m3 原油凝点：28oC

原油动力粘度：?50?321mpa s 原油比热：2000焦耳/千克·oC （2）天然气物性 天然气密度：0.8300kg/m3 油气比：55m3(气)/t(油) 2） 原油物性参数计算 ★ 原油密度

已知：20oC的原油密度，在20oC~120oC温度范围内，原油的密度计算公式

【1】

选用《油气集输》P120中式4-42所示如下

?t??20

（2-1）

1??(t?20)式中：?20，?t—温度为20oC和toC时的原油密度，kg/m3；

C； ?—系数，1/o在20oC~120oC范围内：

780??20?860时，??(3.083?2.638?10?3?20)10?3；

860??20?960时，??(2.513?1.975?10?3?20)10?3=7.355； ★ 动力粘度

?t?(c?t)**[1?a(t?t0)lg(c?t)]?1[1] （2-2）

001c当：?t?1000mpa s时，c?10,a?2.52?10?31/oC

C 10??t?1000 mpa s时，c?100,a?1.44?10?31/oC ?t?10 mpa s时，c?1000,a?0.76?10?31/o

式中：?t,?t0—温度为t（20oC~120oC）和t0(oC)时原油的粘度mpa s

a,c —常数

表2-1 原油物性参数表

温度（oC） 原油物性 密度（kg/m） 动力粘（mpa s） 340 927.72 659.54 45 924.72 454.60 50 921.74 321 60 915.84 170.56 100 892.99 25.26 计算示例：取t=40oC ★ 原油密度

?20?939.9 kg/m3

C ??(2.513?1.975?10?3?20)10?3=0.6567?10?31/o

由式（2-1）得：

?40?★ 动力粘度

939.9?927.72 kg/m3 ?31?0.6567?10?(40?20)?t??50?321mpa s

0取c?100,a?1.44?10?31/oC

由式（2-2）得：

1?40?(100?0.042743)**[1?1.44?10?3?(40?50)lg(100?0.042743)100?659.54 mpa s

（3）计算气液相进站流量： a、液向液量的计算

根据该站原有处理能力3287.67吨/天，进站温度40oC.

??1

原油密度?40=927.72kg/m3得： 进站原油流量：

Q0=

GO?403287.67?103=3543.82m3/d=0.0410m3/s ?927.72因为原油含水率为90%，所以进站水流量为：

QO?90%?0.3691m3/s QW=

10%所以进站液体流量：

Ql?Qo?Qwl?0.0410+0.3691=0.4101m3/s

b、气相流量计算：

根据气体处理能力：180821.85m3/d

求进站条件下（Ｐ＝0.3Mpa,T=313.15K）下的气体流量： 由气体状态方程：

Qg?Ps?Qgs?TTs?? (2-3)

式中：Ps,Ts,Qgs—工程标态下的压力、温度、流量；

P,T,Qs—进站条件下的压力、温度、流量； 将Ps=0.1325Mpa,T=313.15K,Qgs=180821.85m3/d

0.101325?106?180821.85?313.15Qg? 6293.15?0.3?10=65239.22m3/d=0.755m3/s

在标准状态（P=0.101325MPa，T=273.15K）下：?空气?29/22.4?1.295kg/m3 在工程状态（P=0.101325MPa，T=293.15K）下：

?空气?1.295?273.15/293.15?1.2066kg/m3；?天然气?0.8300kg/m3；

所以：?g??天然气0.8300?939.9?0.9399； ??0.6789；?o?o??w1000?空气1.2066其中：?o—工况条件下的原油密度，kg/m3；?w—水的密度，kg/m3；

将?g,?o值代入《油气集输与矿场加工》式(2-3 )得 Rs=2.4?g[p?10?exp(1.77?0?0.001638t?1.67)]1.205

=2.4?0.6789[0.101325?10?exp(1.77?1.064?0.001638?20?1.67)]1.205

?1 =2.085

折算成管路条件下的溶解度：

Rs?Ps?T2.085?0.101325?106?313.15R???0.7523m3/m3 6P?Ts0.3?10?293.15由于部分天然气溶解，致使管路中游离气相流量减少，管路中天然气流量由下式计算：

Q'g=Qg?RQo 式中：Q'g—管路条件下天然气得流量，m3/s

Qg—天然气的总流量，m3/s

R—管路条件下的天然气的溶解度，m3/m3

Q3o—原油流量,m/s 代入式（2-8）数据得：

Q'g=0.755-0.7523?0.0410=0.724 m3/s 所以气液混合物在管路条件下的流量为：

Q=Q'3o+Qw?Qg=0.724+0.0410=1.1341m/s

2.1.3 有关设计参数的确定 （1） 原油含水按90%计算。 （2） 含水原油进站温度：40?C； 含水原油进站压力：0.3Mpa； （3） 油气水三相分离器分离温度：40?C；

分离压力：0.3Mpa；

（4） 电脱水器操作温度：60?C；

操作压力：不低于油气分离器； （6） 稳定塔操作温度：100?C； 操作压力：-0.03Mpa； （7） 大罐储存温度：45?C~50?C；

2.2 主要设备的选型

2.2.1 三相分离器的选择与校核

由三相分离器的工作条件：分离温度：40?C； 分离压力：0.3Mpa；

(2-4) （1） 油气水三相分离器的选取

由《油气分离器规范》表1选取?4000?13600的卧式三相分离器，其有效

23长度Le?13.6?0.8?10.88m。工作液面为D~D由于处理原油的油气比比较

3422低，工作液面可较高，取h?D??4000?2.67m。

33由下式计算集液部分弓形面积[1]：

y?r?r2f?[(y?r)r?(y?r)?rsin()]? （2-5）

r2222?1式中：r—分离器的半径，m； y—分离器控制液面高度，m； f—集液部分弓形面积，m2；

由式（2-9）得：

2.67?2??22f?[(2.67?2)2?(2.67?2)?2sin()]? ?8.909m2

22222?1集液部分的体积用下式计算[1]：

V?fLe （2-6）

由式（2-10）得：V?8.909?10.88?96.93m3；

三相分离器中沉降时间为5~30分钟。设液体在三相分离器中停留时间为7分钟.考虑进入分离器得油气两相比例随时间不断变化，引入载荷波动系数

??1.5~2[1]，计算中取1.5,分离器台数：

N?tQl?/V （2-7）

由式（2-11）得：

N?0.4101?60?7?1.5?2.67

96.93取N?3台，分离器不设备用。 （2） 校核三相分离器气体处理能力 [1] 根据气体状态方程：

PP1?2 (2-8) ?1T1?2T2式中：P1,?1,T1—气体在标态下（0.101325Mpa,273K）下的压强，密度，温度；

P2,?2,T2—气体在工程标况下（0.101325Mpa,293K）下得压强，密度，

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