英雄滩油田大35区块注水拉油站设计研究论文.docx

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英雄滩油田大35区块注水拉油站设计研究论文

毕业设计（论文）

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英雄滩油田大35区块注水拉油站设计研究

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目录

第1章油田概况1

1.1油田自然条件1

1.1.1地理位置1

1.1.2地形地貌1

1.1.3气象条件1

1.1.4地震烈度1

1.1.5供水、供电、通信、交通状况1

1.2油田概况与现状2

1.2.1项目概况2

1.2.2项目现状2

第2章拉油站设计3

2.1设计依据与原则3

2.1.1设计依据3

2.2.2设计原则3

2.3设计目的与功能3

2.4原油物性及设计参数3

2.4.1原油物性3

2.4.2设计参数4

2.5平面布置4

2.6管线型号确定4

2.6.1管线直径的确定4

2.6.2管线壁厚的确定5

2.7主要生产流程5

2.7.1单井计量流程5

2.7.2生产流程5

2.7.3天然气流程6

2.8主要工程量6

2.8.1油气集输部分6

2.8.2注水部分6

2.8.3消防7

2.8.4电气部分7

2.8.5土建部分7

2.8.6道路7

2.8.7暖通部分7

2.8.8材料选用7

第3章施工要求8

3.1施工前准备8

3.2管道连接8

3.3焊缝无损检测9

3.3.1设备、容器9

3.3.2管道9

3.4防腐及保温要求9

3.4.1设备防腐、保温要求9

3.4.2管线的防腐、保温9

3.4.3设备、管线表面涂色10

3.5管线试压及吹扫要求10

3.5.1试压要求10

3.5.2吹扫要求11

第4章环境保护与职业安全卫生12

4.1环境保护概述12

4.1.1主要污染源及污染物12

4.1.2环境保护原则12

4.1.3环境保护措施13

4.2职业安全卫生13

4.2.1安全和工业卫生防护的原则和要求14

4.2.2安全和工业卫生的防护措施14

第5章结论16

致谢17

参考文献18

附表

附表1：

大35块新区产能建设方案15年指标预测表

附图

附图1：

平面布置图

附图2：

16井式计量间管线安装图

附图3：

φ1000×2500热水缓冲罐管线安装图

附图4：

φ1600×7650油气分离器管线安装图

附图5：

原油外输泵管线安装图

附图6：

250kW真空超导加热炉管线安装图

第1章油田概况

1.1油田自然条件

1.1.1地理位置

英雄滩油田大35块位于东营市河口区新户乡北，南邻大王庄油田，西靠大王北油田，北滨临渤海，属沿海滩涂地带。

1.1.2地形地貌

大35块地势较平坦，区块内无大的起伏。

1.1.3气象条件

年平均气压101.62kPa

年平均气温12.0℃

最热月平均气温26.4℃

极端最高气温41.9℃

最冷月平均气温-4.4℃

极端最低气温-21.3℃

年平均降水量610.3mm

最大日降水量196.9mm

最大积雪厚度22cm

累年最大风速28m/s

最大冻土深度54cm

累年平均最多风向ENE

1.1.4地震烈度

根据国家地震局1990年中国地震烈度区划图，地震基本烈度为7°，沿线无活动地震断裂带穿过。

1.1.5供水、供电、通信、交通状况

本工程所在地离市区较远，地处乡村，水、电、讯等基础设施较为落后。

1.2油田概况与现状

1.2.1项目概况

方案指标为动用含油面积1.3km2,地质储量149.5×104t，总井数16口，其中生产井12口，注水井4口，利用老井9口，新钻井7口（油井5口、水井2口）。

新油单井日产油能力4t，老油井日产油能力2t，前三年平均年生产能力1.1×104t。

开发方式采用注水开采，开发指标预测见附表1：

大35块开发方案指标测算表。

1.2.2项目现状

大35区块位于东营市河口区新户乡北，南邻大王庄油田，西靠大王北油田，北滨临渤海，属沿海滩涂地带。

大35区块地势位差较大，区块内有较大起伏。

地震基本烈度为7°，沿线无活动地震断裂带穿过。

截至目前该区块共有总井数11口，开井数8口，日产液22.8t,日产油9.8t，综合含水57％，井场建有临时性汽车拉油用的多功能罐，油井产出液装车外运，其它油井正在测试或待钻。

本工程所在地离市区较远，地处乡村，水、电、讯、交通等基础设施较为落后，单井拉油难度较大。

第2章拉油站设计

2.1设计依据与原则

2.1.1设计依据

（1）东胜精攻石油开发集团股份有限公司《英雄滩油田大35块产能建设方案》（2007年4月）。

（2）2007年8月20日现场结合意见与有关设计要求。

2.2.2设计原则

（1）遵循国家有关方针、政策，严格执行国家、行业的现行有关标准、规程、规范和管理规定。

（2）认真贯彻执行“安全、适用、环保、效益、简单化”的原则，严格控制工程投资。

（3）积极慎重地采用国内成熟的新工艺、新技术、新设备和新材料，努力降低油气损耗，保护环境，提高经济效益和社会效益。

（5）充分考虑所处的周边条件，使总体布局合理，在满足防火规范的条件下，简化流程，减少动力能耗，节省占地，降低工程投资，方便施工及管理。

2.3设计目的与功能

本着解决该区块生产管理难度较大、单井拉油点多、面广、工作量大的问题，特建设该站。

工程建设有：

单井来液计量、进站液体加热、油气分离缓冲罐、高压注水、含水原油外输及装车外输等，正常生产时采用装车外输，有条件情况下可建设含水原油外输。

由单井拉油变为集中外输，节约了经济成本，提高了社会效益。

2.4原油物性及设计参数

2.4.1原油物性

原油密度（20℃）：

0.922g/cm3

原油粘度（50℃）：

463mPa·S

凝固点：

29~38℃

含蜡量：

18%

油气比50Nm3/t

2.4.2设计参数

总井数16口（油井12口，注水井4口，其中利用老油井7口）

年产油1.2×104t

单井日产油3.47t/d

原油综合含水75%

原油进站温度45℃

原油进站压力0.3MPa

2.5平面布置

大35区块注水拉油站工程新征地面积为7370m2，折合11.06亩。

本站平面布置紧凑、流程走向合理，节省占地，降低工程投资，方便施工及管理。

新建场区地坪平整后相对标高为-0.30m，相当于绝对高程4.4m。

平面布置图见附图1。

2.6管线型号确定

2.6.1管线直径的确定

设原油经济流速

，由公式

得，

式中

---体积流量，m3/s

---原油的经济流速，m/s

---管道的横截面积，m2

---管道内径，m

参考以上数据，由经验确定管径

mm

2.6.2管线壁厚的确定

管线壁厚是根据圆周方向（环向）应力来决定，由壁厚计算公式得

式中

---管道的计算壁厚，

---管道的工作压力，

---管道的外径，

---管材的许用应力，

---焊缝系数。

无缝钢管

＝1

参考以上数据，选择常用管线壁厚3.5mm。

管线选型为：

76×3.5。

2.7主要生产流程

2.7.1单井计量流程

单井来液进站→计量管线→加热炉→量油分离器→生产汇管加热

→油气分离缓冲罐→外输泵外输

炉→→→

→拉油罐→装车外输

2.7.2生产流程

多井来液进站→生产汇管→加热炉→

油气分离缓冲罐→外输泵外输

→拉油罐→装车外输

2.7.3天然气流程

三相分离器→天然气调节阀→天然气分水器→

天然气计量→→拉油罐燃料用气

→加热炉燃料用气

→生活点用气

2.8主要工程量

2.8.1油气集输部分

（1）　￠800量油分离器PN=1.6MPa　1台

（2）　50ｍ3拉油罐　　　7632×3532×27984座　　

（3）　￠1600×7300油气分离缓冲罐　　　　1台

（4）　￠1200×6100立式天然气分水器　　　1台

（5）250kW真空超导管式加热炉　　1台

（6）350kW真空超导加热炉（三盘管）　　　1台

（7）￠1000×2500热水缓冲罐　　　　　　1座

（8）掺水泵Q=4m3/hP＝4MPaN=15kW2台一用一备

配防爆电机

（9）原油外输泵Q=10m3/hP＝1.6MPaN=11kW2台

一用一备配防爆电机

2.8.2注水部分

（1）注水泵Q=5.9m3/hP＝25MPaN=55kW2台

（2）液下泵Q=25m3/hH＝25mN=7.5kW1台

（3）50m3玻璃钢高架水罐φ＝4mH=4.3m3座

（4）热水泵Q=4.1m3/hH＝45mN=3kW1台

（5）精细水处理装置150m3/d1套

（6）5井式注水阀组1套

2.8.3消防

根据《石油天然气工程设计防火规范》，本工程不设消防水，设移动式消防。

2.8.4电气部分

（1）315kVA变压器1台

（2）GCS低压配电柜3面

（3）电容器柜1面

（4）变频器柜1面

2.8.5土建部分

各建构筑物采用毛石基础彩钢板房，共计535.2m2；毛石基础砖砌围墙260m，高2.2m；钢大门2樘，6m宽；站内砼场地1005m2。

2.8.6道路

站内外道路为6m宽砼路面，共计173m，转弯半径12m，设计车速15km/h。

2.8.7暖通部分

站内维修间、值班室、加药间、注水泵房、库房维修间采暖，采暖热媒为95/70℃热水。

维修间、水处理间、库房、药库、加药间设计机械通风，通风设施均为防爆型。

2.8.8材料选用

DN≤200mm钢管原油选用无缝钢管，材质为20#钢,执行GB/T8163-1999标准。

药剂管线选用PPR聚丙烯管。

管件：

执行《钢制对焊无缝管件》GB12459-90。

法兰、垫片执行《管路法兰及垫片》JB/T74-93；阀门：

闸阀、法兰截止阀、止回阀、球阀执行GB12221-89。

其它配套专业所选用的管线、阀件的具体要求，请详见其专业说明书。

第3章施工要求

3.1施工前准备

（1）施工时应严格执行相关的安全措施，确保安全生产、安全施工。

（2）施工前，施工单位应在生产单位的协助下，彻底查明站区内是否有埋地管线及各种电缆，若有，应作改线或拆除处理。

严禁在建、构筑物下压有各种管线及电缆，位于站区内架空电力线，需改线或拆除，以确保生产和施工安全。

（3）管线穿路及穿围墙时均采用特加强沥青防腐钢套管保护，套管伸出路基基脚1.0m或围墙基础边缘0.5m。

（4）所有的设备基础需待设备到货校对尺寸无误后方可施工。

（5）所有带坡度的管线应严格按图纸要求的标高和坡度施工。

（6）管线连接：

除图注法兰连接外，均采用焊接连接，高压管线、管件接头均要求采取全熔透焊接，现场制作高压三通应采取补强措施。

（7）不得使设备管嘴受力超过设备允许值。

（8）施工中遇到管道打架的情况，应遵循小管让大管、有压管让无压管的原则，根据实际情况采取上弯、下弯等措施。

（9）管道与其它管道、电力、通信电缆的间距应符合下列规定：

管道与其它管道交叉时，其垂直净距不应小于0.3m。

当小于0.3m时，两管间应设置坚固的绝缘隔离物；两条管道在交叉点两侧各延伸10m以上的管段，应采用特加强绝缘等级。

管道与电力、通信电缆交叉时，其垂直净距不应小于0.5m。

交叉点两侧各延伸10m以上的管段和电缆，应采用特加强绝缘等级。

3.2管道连接

焊接接头组对执行《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923。

应用手工或机械方法清理其内外表面，在坡口两侧20mm范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其它对焊接过程有害的物质；应确认坡口加工形式、尺寸、表面粗糙度符合规定，且不得有裂纹、夹层等缺陷。

螺纹接头拧紧时，不得将密封材料挤入管内，管道安装时，应检查法兰密封面及密封垫片，不得有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷；法兰连接应与管道同心，并应保证螺栓自由穿入，法兰间应保持平行，其偏差不得大于法兰外径的0.15%，且不得大于2mm，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。

其它专业的管道连接具体要求，请详见其专业说明书。

3.3焊缝无损检测

3.3.1设备、容器

常压容器：

采用抽样射线照相检验，探伤比例≥10%，其质量不得低于Ⅲ级。

3.3.2管道

管道应进行抽样射线照相检验，探伤比例≥5%，其质量不得低于Ⅲ级。

穿心伴热管线应进行全部射线照相检验，其质量不得低于Ⅲ级。

3.4防腐及保温要求

3.4.1设备防腐、保温要求

设备外壁除绣后达到Sa2.5级，每隔300mm焊钉保温钉1个，保温钉采用6，刷红丹防锈底漆2道，包超细玻璃棉板40mm厚，13～17#铁丝捆扎，包镀锌铁皮一层，0.7mm厚，并沿环向每隔130mm采用φ4×12自攻螺钉固定，自攻螺钉垫圈采用φ8×1橡胶密封垫。

设备内壁除绣后达到Sa2.5级，刷环氧玻璃鳞片涂料底漆两道，面漆两道，干膜厚度200μm。

3.4.2管线的防腐、保温

地面油管线、热水管线除绣后达到Sa2.5级，刷红丹防锈底漆两道，采用超细玻璃棉保温厚40mm，13～17#铁丝捆扎，外包0.7mm镀锌铁皮一层,采用Φ4×10抽芯铆钉固定，铆钉间距为150mm。

地下的油管线、热回水管线、容器排污部分的管线，采用40mm泡沫黄夹克保温管线。

3.4.3设备、管线表面涂色

设备、管线表面涂色执行《油气田地面管线和设备涂色标准》SY0043-96。

原油管线：

灰色

水管线：

绿色

排污管线：

褐色

热回水管线：

银白色。

油罐顶：

灰色

保温设备、管线保持保护层颜色，并应用红色油漆箭头标明管道内介质流向。

3.5管线试压及吹扫要求

3.5.1试压要求

（1）压力换算

设计压力=严密性试压压力＝1.6MPa

强度试压压力＝1.5×设计压力＝1.5×1.6＝2.4MPa

（2）试压要求

各类设备、容器安装前应进行单体试压，安装后进行整体试压，试压要求分别见其制造图说明。

站内管线设计压力1.6MPa，强度试压2.4MPa，严密性试压1.6MPa。

试压应采用近中性洁净水，升压应缓慢，达到强度试验压力后，稳压10min，检查无漏无压降后为合格。

然后将压力降到设计压力，进行严密性试压，稳压30min，经检查无渗漏无压降为合格。

试压的具体要求见《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97。

各类管件安装前应进行强度试压，试验压力为设计压力的1.5倍。

安全阀必须在投产前按照设计要求严格校对开启压力，并铅封。

建设单位应参加压力试验。

压力试验合格后，应和施工单位一同填写“管道系统压力试验记录”。

3.5.2吹扫要求

管道安装完后应进行吹扫，吹扫的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行。

吹扫出的脏物不得进入已清理合格的设备或管道系统，也不得随地排放污染环境。

吹扫采用压缩洁净空气吹扫。

吹扫压力不得超过管线设计压力的0.25倍，流速不宜小于20m/s。

当目测排气无烟尘时，应在排气口堵放涂白漆的木制靶板检验。

5min内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物，应为合格。

第4章环境保护与职业安全卫生

4.1环境保护概述

环境保护工作是油田地面建设工程中的一个重要组成部分，在地面建设工程的设计、建设、运行的全过程中必须符合国家颁发的环境保护设计规范及规定的要求。

本工程严格执行《中华人民共和国环境保护法》，防止油气生产过程中对环境造成污染，合理开发和充分利用油气资源。

4.1.1主要污染源及污染物

（1）废气

油田开发过程中，处理不当就可能会给环境造成一定污染，其主要污染源来自管线与阀门连接处，阀门压盖处的跑、冒、滴、漏，挥发产生的烃蒸气；生产过程中分离出的原油伴生气；生产、生活用气后的剩余部分；以及加热炉、锅炉燃烧系统产生的废气等。

（2）污水

主要有原油脱出污水、设备清洗、泵房内拖布池污水，均为含油污水以及生活用水排放。

（3）污油

大罐溢流、管线破裂、事故卸压放空、机泵和阀门漏油及设备检修时排污等。

（4）废渣

油罐及油气水处理设备和容器清理出的泥沙。

（5）噪声

主要来源于机泵、加热炉、管线节流及放空。

4.1.2环境保护原则

全面统一研究，采取有力措施，从设计源头抓起，保证项目满足环境要求；

采用先进成熟的工艺技术，减少三废的产生和排放，使环境污染降到最低程度。

4.1.3环境保护措施

（1）废气控制措施

站内设兼职环保人员，对管线连接处阀门及设备进行定期检查，防止油气跑、冒、滴、漏。

天然气经处理后，正常时供给生产、生活用气，事故时放空烧掉。

加热炉、锅炉选用先进的燃烧器，实现自动控制，使排放的废气达到排放标准。

（2）含油污水处理

生产中产生的含油污水统一回收后，经污水处理装置处理。

（3）不含油污水

站内的厕所、洗手池产生的不含油污水，集中排入处理池，灭菌后进排水管网，进入污水池后排至站外。

（4）污油处理

污水中的污油经污水处理装置回收到原油生产流程、落地油回收处理。

（5）废渣处理

大罐及油气水生产设备、容器所清除的油渣集中进行焚烧后深埋。

（6）噪声

选用低噪音机泵，对于机泵噪声较大的场所采用隔音或减震措施。

4.2职业安全卫生

本工程的生产装置和场所均为甲类火灾危险场所，还有压力容器和高压设备，对职业安全卫生有一定的潜在危害性。

工艺介质为原油、天然气等，均属易燃、易爆介质，在生产、储存、输送过程中，都存在火灾和爆炸事故危险。

4.2.1安全和工业卫生防护的原则和要求

（1）严格执行国家的安全卫生标准规范以及相关的法律法规。

（2）在油田地面工程建设的同时，坚持生产必须安全、安全促进生产的指导思想。

对安全、防火、防爆和劳动保护等方面综合考虑，作到职工安全卫生和主体工程同时设计、同时施工、同时验收，为发展生产和提高劳动生产率创造条件。

（3）在生产过程中采取有效的预防措施消除不安全隐患，以保障安全生产。

（4）完善安全管理制度，安全操作规程，尽量减少事故发生。

（5）加强劳动保护，改善工作条件，执行有关的职工安全卫生规定条例。

（6）定期对职工进行安全教育，加强职工安全卫生意识。

4.2.2安全和工业卫生的防护措施

在整体布局和场站平面布置时，严格执行国家和行业的现行规范和规定。

场站严格按防火、防爆间距布置，厂房及构筑物按规定等级设计。

爆炸危险区域内的仪表和电器设备选用隔爆型仪表和防爆型电器，油罐和容器设有防雷、防静电接地装置，电气设备设漏电保护，管线、机泵设防静电接地。

对可能产生油气集聚的油泵房、阀组间、计量间设有良好的通风设施，保证有害气体浓度符合《工业企业设计卫生标准》要求。

压力容器严格按“钢制石油化工压力容器设计规定”和“压力容器安全监察规程”执行。

对所有压力容器和可能产生超压管端设超压保护，转动设备均设有防护罩，在容器顶部的高空操作部位设梯子、平台、护栏，操作平台采用防滑钢板。

定期对可燃气体检测化验，对安全阀设紧急放空设施进行检查校验。

在油气易聚集场所安装可燃气体报警器，实施24h监测。

各油气集输场所按规定设置消防设施。

除固定消防设施外，其它消防设施定点定位放置。

电气设备均按照工作介质火灾危险类别及防爆场所等级区域范围选用。

旋转设备转动部件外露部分设置防爆罩。

管道、设备表面温度超过60℃、操作人员容易接触到的部位设防烫伤保温层。

压力容器及压力管道均设有安全阀，其排空排向安全地点，以确保设备及人身安全。

易燃、易爆系统及压力容器、设备均设安全泄放系统。

集油站设有通畅的消防路和人行道，设两处以上出入口，便于消防车进出及人员急救疏散。

对于转动设备，要求供货商提供噪声符合规范要求的产品，对于振动设备，做好基础设计及管道减震设计。

严格岗位责任制，上岗职工一定要达到上岗技术要求，否则不准上岗。

第5章结论

英雄滩油田大35块进行地面工程建设，在技术上是可行的。

该项目，新建集中注水拉油站1座，将该区块产出液通过管道集输的方式运至新建的大35集中拉油站，最后集中运至别处集油站处理外销。

采用集中拉油的方式生产，管理方便，受天气及其他因素的干扰较小，有利于油田安全平稳生产。

该项目工程费合计1113.95万元，项目总投资为1738.46万元。

在施工过程中，应尽量节省投资，减少成本，加强管理，提高经济效益和社会效益，建议尽快投入开发建设，为油田的持续发展作贡献。

致谢

经过两个多月毕业设计，终于完成了我的毕业设计的全部内容，在这两个来月的紧张忙碌过程中，在选题和论文编写过程中出了很多问题，但是在导师指导和其他人的帮助下终于一个个克服了，得以使这次的毕业设计顺利完成。

在本次的毕业论文设计中，安家荣老师对论文的研究方向给予了很好的指导，在论文设计和论文编写过程中提出了很好的建议。

感谢所有对本文工作直接和间接地给予过帮助、支持和鼓励的老师、同学和朋友！

。

最后，感谢每一位帮助和关心过我的人！

参考文献

〔1〕《油田油气集输设计规范》SY/T0004-98

〔2〕《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004

〔3〕《石油设施电气装置场所分类》SY0025-95

〔4〕《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

〔5〕《供配电系统设计规范》GB50052-95

〔6〕《低压配电设计规范》GB50054-95

〔7〕《电力工程电缆设计规范》GB50217-94

〔8〕《厂矿道路设计规范》GBJ22-87

〔9〕《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

〔10〕《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

〔11〕《建筑设计防火规范》（2001年版）GBJ16-87

〔12〕《采暖通风与空气调节设计规范》（2001年版）GBJ19-87

〔13〕《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92

〔14〕《室外排水设计规范》（1997年版）GBJ14-87

〔15〕《室外给水设计规范》（19997年版）GBJ13-86

〔16〕《油田采出水处理设计规范》SY/T0006-1999

〔17〕《油田注水设计规范》GB50391-2006

〔18〕《涂装前钢材表面处理规范》SY/T0407-97

〔19〕《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923

〔20〕《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007-99

〔21〕《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97

〔22〕《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89

〔23〕《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97

〔24〕《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》SY/T0420-97

〔25〕《输油泵组施工及验收规范》SY/T0403-98

〔26〕《油田专用水套加热炉制造安装及验收规范》SY/T0419-97

〔27〕《钢质容器防腐和保温工程施工及验收规定》SY/T4059-93

〔28〕《阀门的检查与安装规范》SY/T4102-95

〔29〕《油气田用钢制常压容器施工及验收规范》SY/T0449-97

附表1：

东胜D35块开发指标预测表

年度

井数（口）

日产能力（t/d）

综合含水

%

年产能力