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