油田地面工程 采出液处理工艺与设备设计 第3版PDF电子书下载

第1章 生产设备 1

简介 1

设备运行 6

设备类型 7

第2章 工艺选择 10

简介 10

控制工艺 10

控制阀的操作 10

压力控制 10

液位控制 13

温度控制 13

流量控制 14

基本系统构成 14

井口和管汇 14

分离 14

起始分离压力 14

多级分离 14

分离级数选择 16

不同自喷油压的油田 17

分离器运行压力确定 17

两相与三相分离器 18

工艺流程 18

原油处理和储存 19

矿场原油自动接受、取样、计量、转输系统（LACT） 21

泵 23

水处理 23

压缩机 23

气体脱水 24

试井 27

气举 27

有关海上平台 30

综述 30

模块化施工 30

设备布置 30

第3章 基本原理 32

简介 32

油田化学基础 32

元素、化合物和混合物 32

相对原子质量和相对分子质量 32

烃的命名 33

石蜡烃（CnH2n+2） 33

石蜡烃化合物 34

酸和碱 34

流体分析 34

物理性质 35

相对分子质量和表观相对分子质量 36

气体相对密度和密度 37

非理想气体状态方程 39

对比性质 40

液体密度和相对密度 48

黏度 51

气体黏度 52

液体黏度 52

油-水混合物黏度 52

相态 55

体系组分 56

单组分体系 56

多组分体系 58

贫气体系 58

富气体系 58

反凝析体系 59

相包络线的应用 60

黑油油藏 60

相图性质 60

矿场性质 60

实验室分析 61

挥发油油藏 61

相图性质 61

矿场性质 61

实验室分析 61

反凝析气油藏 62

相图性质 62

矿场性质 62

实验室分析 62

湿气油藏 63

相图性质 63

矿场性质 63

干气油藏 63

相图性质 63

设计所需资料 64

闪蒸计算 64

流体性质描述 79

气体相对分子质量 80

气体流量 80

液体相对分子质量 81

液体相对密度 81

液体流量 82

流体 83

近似闪蒸计算 83

其他性质 84

习题 87

参考文献 92

第4章 油气两相分离 93

简介 93

相平衡 93

影响分离的因素 94

气液分离器功能性部分 94

入口分流区 94

集液区 94

重力沉降区 95

捕雾器区 95

设备描述 96

卧式分离器 96

立式分离器 96

球形分离器 97

离心分离器 98

文丘里分离器 98

双筒卧式分离器 99

带“立式筒体”或称“集水器”的卧式分离器 100

过滤分离器 100

涤气器 101

液体段塞捕集器 101

关于设备选型 101

容器内部构件 103

入口分流器 103

防波板 105

消泡板 106

防涡器 106

蒸馏井 106

喷砂嘴和排砂管 106

捕雾器 107

简介 107

作用在液滴上的重力和拖曳力 108

冲击型 108

阻挡式 109

丝网式 110

微纤维式 113

其他构型 114

最终选型 115

潜在运行问题 116

泡沫原油 116

石蜡 117

砂子 117

液体携带 117

气窜 118

液体段塞 118

设计理论 119

沉降 119

液滴大小 123

停留时间 124

液体再捕集 124

分离器设计 124

卧式分离器的尺寸确定——半满式 124

气体容量约束 125

液体容量约束 127

缝间长度 129

长细比 129

确定卧式分离器尺寸的步骤——半满式 130

非半满式卧式分离器尺寸的确定 130

气体容量约束 131

液体容量约束 132

立式分离器尺寸确定 133

气体容量约束 134

液体容量约束 136

缝间长度 137

长细比 138

确定立式分离器尺寸的步骤 139

示例 139

符号说明 144

综合练习 146

习题 148

参考文献 152

第5章 油气水三相分离 153

简介 153

设备描述 154

卧式分离器 154

式（5-1）的推导 157

游离水脱除器 157

导流器 157

带有“立式筒体”的卧式三相分离器 158

立式分离器 159

有关设备选型 162

容器内部设置 163

聚结板 163

湍流聚结器 163

潜在运行问题 164

乳状液 164

设计原理 164

气体分离 164

油-水沉降 164

油中水滴尺寸 165

水中油滴尺寸 165

停留时间 166

分离器设计 166

确定卧式分离器尺寸——半满法 166

气体容量约束 166

停留时间约束 167

式（5-4a）和式（5-4b）的推导 167

油相中水滴的沉降 169

式（5-5a）和式（5-5b）的推导 169

式（5-7）的推导 171

水相中油滴的分离 172

缝间长度 172

长细比 173

确定卧式三相分离器尺寸的方法——半满法 173

非半满法确定卧式分离器的方法 174

气体容量约束 174

停留时间约束 175

沉降方程约束 176

立式分离器的尺寸计算 177

气体容量约束 178

油相中水滴的沉降分离 179

式（5-21a）和式（5-21b）的推导 179

水相中油滴的沉降分离 180

停留时间约束 181

式（5-24a）和式（5-24b）的推导 181

缝间长度 182

长细比 183

确定立式三相分离器尺寸的方法 183

示例 185

符号说明 192

综合练习 195

习题 197

第6章 压力容器的机械设计 201

简介 201

设计参数 201

温度设计 201

压力设计 201

允许压力最大值 203

壁厚确定 203

耐腐蚀度 207

检查方法 208

容器重量估算 209

压力容器的规格与设计 210

压力容器规格 210

装配图 213

喷嘴 214

防涡器 215

检修孔 216

容器底座 216

梯子和平台 216

压力安全阀 217

防腐措施 217

综合练习 221

习题 222

参考文献 224

第7章 原油处理及脱盐系统 225

原油处理系统简介 225

设备描述 225

游离水脱除器 225

带有内置和外置集气立管的油水分离沉降罐 226

卧式液体处理器 229

加热器 231

间接加热器 232

直接加热器 232

余热回用 232

加热器尺寸计算 233

加热处理器 233

立式加热处理器 233

聚结介质 236

卧式加热处理器 236

静电加热处理器 240

原油脱水器 243

热处理器尺寸设计 245

乳状液处理理论 245

简介 245

乳状液 245

密度差 246

水滴尺寸 246

黏度 246

界面张力 246

乳化剂的存在和浓度 247

水的矿化度 247

乳状液的老化 247

搅动作用 247

乳化剂 248

破乳剂 249

瓶试法 250

现场试验 251

现场优化 251

破乳剂更换 251

破乳剂问题解决途径 251

乳状液处理方法 252

概述 252

加药方式 252

化学剂用量 252

关于瓶试法 252

脱水速度 253

乳化层 253

界面 253

水相浊度 253

油色 253

离心作用 253

化学剂筛选 253

沉降罐或“油水分离罐” 253

立式热处理器 253

卧式热处理器 254

沉降时间 254

聚并 254

黏度 255

热作用 257

电聚并 261

水滴大小及停留时间 262

处理设备尺寸设计 262

概述 262

所需热量 263

式（7-5a）和式（7-5b）的推导 263

关于重力分离 264

沉降方程 264

卧式容器 265

式（7-8a）和式（7-8b）的推导 265

立式容器 266

油水分离器 266

横向流处理器 266

式（7-10a）、式（7-10b）、式（7-11a）和式（7-11b）的推导 267

停留时间方程 268

卧式容器 268

立式容器 268

油水分离器 269

横向流处理器 269

式（7-12a）和式（7-12b）的推导 269

水滴尺寸 270

设计步骤 271

设计步骤概述 271

立式加热处理器及油水分离器（带有内／外集气立管的水洗罐）的设计步骤 272

卧式加热处理器的设计步骤 272

横向流处理器的设计步骤 272

示例 275

实际应用 280

带有内／外集气立管的油水分离器 280

热处理器 280

热静电处理器 280

原油脱盐系统 280

简介 280

设备描述 281

脱盐器 281

混合设备 281

球形阀 281

喷雾嘴 281

静态混合器 281

过程描述 282

一级脱盐 283

二级脱盐 283

符号说明 284

综合练习 285

习题 288

参考文献 291

第8章 原油稳定 292

简介 292

基本原理 292

相平衡 292

闪蒸计算 293

流程 293

多级分离 293

原油热处理器 293

液态烃稳定器 294

冷却进料稳定器 295

回流式稳定器 296

设备描述 297

稳定塔 297

塔板和填料 298

塔板 298

填料 300

塔板或填料的选择 301

稳定塔再沸器 302

稳定塔冷却器 302

稳定塔回流系统 302

稳定塔进料冷却器 302

稳定塔加热器 302

稳定塔设计 303

用作气体处理装置的稳定塔 305

第9章 采出水处理系统 306

简介 306

处理标准 306

海上作业 306

陆上作业 307

采出水的特点 307

溶解固体 307

沉淀固体（垢） 307

碳酸钙（CaCO3） 307

硫酸钙（CaSO4） 308

二硫化亚铁（FeS2） 308

硫酸钡和硫酸锶（BaSO4和SrSO4） 308

除垢 308

用化学阻垢剂控制垢的形成 308

砂和其他悬浮固体 309

溶解气体 309

水包油乳状液 310

溶解油浓度 310

分散油 311

有毒物质 312

自然存在的放射性物质 313

细菌 314

系统描述 314

原理 316

重力分离 316

聚结 316

分散 317

浮选 317

过滤 319

设备描述和计算 320

撇油罐和撇油容器 320

结构 320

立式 320

卧式 320

压力与常压容器 322

停留时间 322

性能考虑 323

撇油器计算式 323

卧式圆筒形容器：半满型 323

式（9-7）的推导 324

卧式矩形截面撇油器 326

式（9-12）的推导 326

式（9-13）的推导 327

立式圆筒形撇油器 328

式（9-15）的推导 328

式（9-17）的推导 329

聚结器 330

板式聚结器 330

平行板隔油池（PPI） 331

波纹板隔油池（CPI） 332

交叉流设备 334

性能考虑 335

选择标准 337

聚结器尺寸计算方程 339

式（9-18）的推导 339

式（9-19）的推导 340

CPI尺寸计算 341

交叉流设备的尺寸计算 342

油／水／沉淀物聚结分离器 343

油／水／沉淀物计算 344

性能考虑 344

撇油器／聚结器 344

基质类型 346

松散介质 346

性能考虑 346

沉降器／聚结过滤器 347

自由湍流聚结器 348

性能考虑 349

浮选设备 352

溶气气浮 352

分散气浮设备 353

水力诱导设备 355

机械诱导设备 356

其他设备 357

分散气浮设备的计算 357

性能考虑 359

水力旋流器 362

概述 362

工作原理 362

静态水力旋流器 363

动态水力旋流器 365

选择标准和应用指南 365

计算和设计 366

排放管柱 366

排放管柱尺寸计算 367

式（9-26）的推导 367

式（9-27）的推导 369

撇油管柱 369

撇油管柱尺寸计算 369

式（9-28）的推导 370

排放系统 371

设计所需的资料 371

排放污水水质 371

来水水质 372

采出污水 372

溶解油 373

甲板污水 373

设备选择步骤 373

设备技术规格 374

撇油罐 374

盘管组件系统 374

CPI分离器 374

交叉流设备 375

浮选池 375

排放管柱 375

符号说明 382

综合练习 384

参考文献 385

第10章 注水系统 386

简介 386

固体去除理论 387

去除水中悬浮固体 387

重力沉降 387

浮选设备 388

过滤 389

惯性碰撞 389

扩散截留 389

直接截留 390

过滤器类型 390

非固定孔结构的介质 390

固定孔结构的介质 391

表层过滤介质 392

过滤器类型总结 392

去除等级 392

标准等级 392

绝对等级 393

Beta（β）等级系统 393

选择适当的过滤器 394

流体性质 394

流量 394

温度 394

压降 395

表面积 395

有效体积 396

过滤程度 396

初过滤 397

混凝剂和絮凝 397

测定水的配伍性 397

固体去除设备描述 399

重力沉降罐 400

卧式圆筒重力沉降器 402

卧式矩形截面重力沉降器 404

立式圆筒形重力沉降器 404

板式聚结器 405

水力旋流器 405

离心机 407

浮选设备 407

简便筒式过滤器 407

可反冲洗的筒式过滤器 409

颗粒介质过滤器 409

硅藻土过滤器 414

化学除氧设备 416

符号说明 417

附录A 水处理主要术语定义 419

附录B 水样取样技术 422

附录C 油含量分析技术 425

附录D 术语汇编 428

附录E 常用单位换算表 438