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第一篇 海上油气田生产与集输1

第一节 海上油气生产与集输1

一、海上油气田生产的特点1

上册1

第一章 海上油气田生产系统1

第一篇 海上油气田生产与集输1

第一章 海上油气田生产系统1

二、海上油气集输系统2

三、海上油气田生产辅助系统3

第二节 海上油气田生产设施4

一、海上生产设施的类型4

二、海上生产设施的选择21

第三节 国内海上油气田生产设施简介23

参考文献46

参考资料46

第一节 概述47

第二章 原油处理系统47

二、原油处理主要工艺和设施47

第二章 原油处理系统47

一、原油处理的目的和技术要求47

第二节 油、气、水分离52

一、处理工艺53

二、处理设备及其工作原理58

三、操作运行及常见故障处理71

四、乳化液和化学药剂73

第三节 脱水脱盐77

一、电场技术77

二、电脱水脱盐机理79

三、电脱水和脱盐合二为一技术81

第四节 伴生气处理85

第五节 闭式排放87

一、换热设备88

第六节 辅助设施88

二、管线保温保冷和伴热89

三、设备和管线的涂漆标识90

参考文献91

第三章 水处理系统92

一、含油污水水质、处理目的及要求92

第三章 水处理系统92

第一节 含油污水处理92

二、污水处理方法93

三、污水处理系统设备及流程97

四、开式排放系统及其污水111

第二节 注水及水质处理112

一、注海水112

二、污水回注118

三、注地下水120

四、混注120

第四章 油、气、水计量122

第四章 油、气、水计量122

第一节 计量有关的油、气性质及参数122

一、油与计量有关的性质122

三、油、气的计量参数123

二、天然气与计量有关的性质123

一、涡轮流量计124

第二节 油、气、水常用计量装置和仪表124

二、刮板流量计128

三、质量流量计130

四、差压式流量计137

五、电磁式流量计142

六、超声波流量计146

七、多相流量计147

第三节 油（液态烃）计量150

一、计量目的150

二、单井（管）生产计量150

三、油田外输油计量153

四、原油（液态烃）销售计量153

一、单井气计量163

第四节 气计量163

二、油田总产气量的计量168

三、天然气销售计量169

第五节 水计量173

一、油田生产井产水计量173

二、注入水计量174

第六节 计量仪表管理176

一、流量计的管理177

二、计量仪表管理规定177

参考文献177

参考资料177

附录 原油和液体石油产品密度、相对密度或API重度测定法178

第五章 公用系统187

第五章 公用系统187

第一节 概述187

第二节 发电和配电188

一、概述188

二、发电188

三、配电197

第三节 仪表风和工厂风203

一、系统简介203

二、系统设备203

三、系统操作208

四、系统维护208

第四节 柴油、海水、淡水系统209

一、柴油系统209

二、海水提升与供给214

三、淡水系统222

第五节 供热227

一、热介质锅炉系统与水蒸气锅炉系统的比较227

二、热介质锅炉的形成227

三、热介质锅炉系统运行中的注意事项228

四、水蒸气锅炉229

第六节 空调与通风系统229

一、空调系统230

二、通风系统240

第七节 起重设备241

一、起重设备分类241

二、轻小型起重设备241

三、桥式类型起重设备244

四、固定旋转式起重机（吊机）244

三、通讯电源系统257

二、通讯能力范围257

一、规则257

第八节 通讯与海事救生设备的配置257

四、平台对基地通讯系统258

五、平台对守护船、附近平台或海上其它装置的通讯系统259

六、平台对空通讯系统261

七、应急无线电设备262

八、气象系统263

九、声力电话系统263

十、海事卫星系统263

十一、（TES）网络系统265

十二、广播系统267

十三、接地系统267

十四、平台通讯设备防雷措施267

十五、海上油气生产区域警示设施268

第九节 生活污水和垃圾处理268

一、生活污水处理268

二、垃圾处理273

附录 海上移动式平台无线电通讯和救生设备配备要求的规定274

参考文献274

参考资料274

第六章 安全、消防、救生和溢油处理277

第一节 安全系统277

一、概述277

二、安全系统设计原则277

三、安全区划分277

第六章 安全、消防、救生和溢油处理277

四、火气探测系统278

第二节 消防系统281

一、消防水系统281

二、泡沫系统283

三、气体灭火系统284

四、干粉灭火系统286

五、湿式化学灭火系统287

六、直升飞机甲板消防设备287

七、防火控制图287

第三节 救生逃生系统291

一、概述291

八、应急部署表291

二、逃生方式296

三、逃生路线297

四、救生艇297

五、气胀式救生筏300

六、辅助救生设备302

第四节 硫化氢的人身安全防护303

一、概述303

二、硫化氢的人身安全防护303

一、可选择的溢油处理措施及影响因素306

第五节 海上溢油处理306

二、燃烧法307

三、化学处理溢油法310

四、机械撇油法312

五、溢油监察与跟踪313

第七章 仪表与自动控制315

第七章 仪表与自动控制315

第一节 海洋采油自动化控制系统简介315

一、以现场显示、就地控制为主的方案315

二、就地控制与集中控制相结合的方案315

三、分散集中控制方案316

第二节 自动控制基础知识316

一、管线及仪表图（P I图）316

二、仪表回路图317

三、方框图318

四、梯形逻辑图318

五、自动调节系统318

一、过程控制系统（PLC）319

第三节 中央控制系统319

二、集散控制系统（DCS）333

第四节 应急关断（ESD）系统344

一、概述344

二、系统组成345

三、ESD系统的关断等级346

第五节 现场控制盘347

一、现场控制盘所用的控制系统347

二、应用举例349

三、井口控制盘354

一、自动检测仪表358

第六节 自动检测仪表和自动控制执行器358

二、自动控制执行器371

参考资料378

参考文献378

第八章 海上气田开采379

第八章 海上气田开采379

第一节 概述379

一、天然气处理工作内容及主要设备379

二、井口装置379

三、测试分离器380

四、生产分离器380

五、计量380

六、集输380

七、崖13-1气田海上平台生产处理流程简介380

八、质量控制和化验室381

九、海上天然气处理的特点381

一、井口装置和海上气田采油树382

第二节 井口设备和生产气井的控制382

二、生产井的监控384

三、井口控制盘384

四、开井和关井操作384

五、井口采油树的定期维护386

六、气井的流量控制387

七、井口采油树的安全保护系统387

八、崖13-1气田的控制和操作388

第三节 分离器389

一、海上气田分离器389

二、分离器的结构390

三、分离器的有关计算及操作要点392

第四节 热交换器394

一、换热器的分类395

二、换热器热系数的计算395

三、换热器经济流速及合理压降的确定400

四、换热器的选用及校验405

五、加热器405

六、换热器的常见故障409

第五节 酸性气体处理409

一、天然气脱除酸性气体的方法409

二、胺法脱除酸性气体411

四、处理方法的选择414

三、氧化铁（海绵铁）法脱除酸性气体414

第六节 天然气脱水及水露点控制415

一、含水量的确定415

二、三甘醇（TEG）脱水工艺416

三、脱水系统相关参数的计算423

第七节 脱除液烃及低温分离技术429

一、简介429

二、贫油吸收法430

三、低温分离430

四、低温分离系统的操作433

第八节 天然气田凝析油的稳定434

一、蒸汽压力434

二、凝析油稳定处理系统437

三、稳定塔438

第九节 天然气的压缩和外输441

一、天然气压缩机简介441

二、压缩机的分类442

三、活塞式压缩机442

四、离心式压缩机451

第十节 天然气水化物的形成及抑制459

一、天然气水化物459

二、天然气水化物形成的预测460

三、预防天然气水化物形成的措施472

四、解除天然气水化物在管线中冰堵的措施478

第十一节 天然气产品规格及质量监测478

一、天然气产品规格478

二、色谱分析仪479

四、崖13-1平台天然气质量监测系统482

三、天然气制冷式露点测定仪482

参考文献484

参考资料484

第九章 海上石油终端485

第一节 海上石油终端的概念和类型485

第九章 海上石油终端485

第二节 单点系泊系统488

一、概述488

二、单点系泊装置的类型488

三、单点系泊系统的主要部件和主要特点504

四、浮式生产储油轮的解脱和回接508

第三节 原油储存系统517

一、浮式生产储油轮（FPSO）519

二、平台储油罐539

第四节 海上终端原油外输545

一、穿梭油轮的靠泊和连接作业545

二、提油作业程序553

三、提油作业所需材料、工具和设备554

四、原油的计量557

五、原油品质的检验558

参考文献559

参考资料559

第十章 陆上终端561

第十章 陆上终端561

第一节 概述563

一、天然气分离厂564

二、油气处理厂565

一、概述566

第二节 原油稳定566

二、负压稳定567

三、微正压稳定568

四、分馏法稳定570

第三节 轻烃回收572

一、天然气脱水的方法572

二、天然气深冷分离578

三、天然气初加工产品质量标准588

第四节 油气储存与集输590

一、天然气储运590

二、轻油储运591

三、液化石油储运593

参考文献594

第一节 概述595

第十一章 海底管道595

第十一章 海底管道595

第二节 海底管道的设计要求和技术规范600

一、海底管道的管材选择600

二、海底管道的设计压力计算604

第三节 海底管道的工艺计算613

一、海底管道工艺计算有关参数的确定613

二、液体管线的工艺计算617

三、气体管线的工艺计算625

四、管道尺寸的选择634

五、油气混输管路637

第四节 海底管道的工况调节641

一、减阻增输的输油工艺——减阻剂应用技术641

二、降凝降粘的输油工艺——降凝剂应用技术644

三、热油管线的停输和再启动647

第五节 海底管线的维护保养650

一、海底管道的防腐650

二、海底管线的清管作业654

三、海底管道的结垢和除垢660

四、海底管道泄漏检测和故障排除661

参考资料665

参考文献665

第十二章 海底管缆666

第十二章 海底管缆666

第一节 概述666

第二节 海底管缆的类型668

一、动力电缆668

二、控制管缆668

三、回注缆672

四、信号监测缆672

五、复合多功能管缆672

第三节 海底管缆的结构特点673

第四节 海底管缆的技术规范674

第五节 海底管缆的安装连接方式676

参考资料678

参考文献678

第六节 海底管缆的维护管理678

第二篇 海上采油气工艺679

第一章 油气开采方式选择679

一、油气开采方式679

二、海上油气开采特点679

第二节 采油方式选择原则679

一、海上采油方式选择原则679

第一节 油气开采方式及海上油气开采特点679

第一章 油气开采方式选择679

第二篇 海上采油气工艺679

下册679

二、海上油田适用的人工举升方式681

三、海上油田人工举升方式的选择682

四、采油方式选择实例介绍682

五、海上油田自喷转人工举升时机的选择684

第二章 油井自喷采油685

第二章 油井自喷采油685

第一节 油井流入特性685

一、单相流体的流入动态685

二、油气两相流的流入动态687

三、多层油藏开采的流入特性692

四、水平井的产能693

第二节 井筒多相流的流动特性694

一、气液混合物在垂直管中的流动特性694

二、气液混合物在水平井中的流动696

三、油气经油嘴的流动698

四、井筒油管内的温降计算700

五、油井自喷条件分析701

第三节 油井生产节点系统分析703

一、井底为求解点705

二、井口为求解点705

三、分离器为求解点705

四、油藏平均静压为求解点706

五、油嘴为求解点706

六、射孔段为求解点707

七、实例分析（EPS节点分析软件）708

第四节 自喷井生产管理710

附录711

参考文献715

参考资料715

第三章 气举采油716

第一节 概述716

一、气举采油的概念716

二、气举采油的优缺点716

第三章 气举采油716

三、气举采油的类型717

一、气举阀的类型和技术规范722

第二节 气举阀722

二、气举阀的结构和工作原理725

三、气举阀的选择和调试729

四、气举工作筒733

五、气举阀的投捞工具733

第三节 气举采油管柱设计739

一、单管完井气举采油管柱设计739

二、双管完井气举采油管柱设计747

三、气举采油的工艺流程和地面设备752

第四节 气举生产分析及其影响因素761

一、概述761

二、气举生产的影响因素762

第五节 气举井的技术管理766

一、气举井参数的监测767

二、气举井故障分析与处理768

三、注气量优化配置（气举优化）772

参考资料774

参考文献774

一、电潜泵工作原理775

二、电潜泵系统组成及作用775

第四章 电潜泵采油775

第一节 电潜泵工作原理及系统组成775

第四章 电潜泵采油775

三、地面配套流程838

第二节 电潜泵管柱及测试840

二、电潜泵测压阀测试管柱840

三、电潜泵“Y”型分采分测管柱840

一、电潜泵常规管柱840

四、电潜泵毛细管测试管柱841

五、电潜泵PHD/PSI测试管柱841

六、电潜泵带导流罩管柱842

七、液面测试方法及仪器842

第三节 电潜泵机组选型设计845

一、井下机组选型845

二、地面设施选型857

三、油田总功率的计算858

四、稠油井的选泵计算实例859

第四节 电潜泵井工况分析及故障处理860

一、机组调试与投产860

二、电潜泵工况分析862

三、电潜泵调产866

四、电潜泵故障诊断与排除867

第五节 电潜泵采油的发展趋势876

一、悬缆电潜泵876

二、防砂电潜泵876

三、高温电潜泵876

四、高粘液电潜泵877

五、井下油水分离系统877

六、高气油比电潜泵877

七、电潜泵地面控制系统878

八、电潜泵油井测试系统878

参考文献879

参考资料879

九、防腐电潜泵879

第五章 射流泵采油880

第五章 射流泵采油880

第一节 射流泵工作原理及组成880

一、射流泵工作原理880

二、射流泵组成及作用881

第二节 射流泵管柱、作业及测试888

一、管柱888

二、射流泵的作业方式890

三、射流泵测试899

第三节 射流泵动力液及地面供给系统900

一、动力液的类型及标准900

二、动力液地面供给系统900

三、射流泵井的启动901

四、动力液辅助系统901

一、数学公式902

第四节 选泵设计902

二、射流泵选型905

第五节 射流泵工况分析及故障处理913

一、工况分析913

二、故障诊断及排除914

参考文献915

参考资料915

附录915

第六章 螺杆泵采油919

第六章 螺杆泵采油919

第一节 螺杆泵工作原理及组成919

一、螺杆泵工作原理919

二、螺杆泵组成及作用920

第二节 螺杆泵管柱930

一、抽油杆驱动螺杆泵管柱930

第三节 螺杆泵采油配套及选泵设计932

一、螺杆泵采油配套要求932

二、潜油电机驱动螺杆泵管柱932

二、螺杆泵的基本参数933

三、螺杆泵选井选泵设计934

四、抽油杆柱的选择937

第四节 螺杆泵井工况分析及故障处理937

一、工况分析937

二、故障处理938

参考资料940

第七章 注水与采水941

第七章 注水与采水941

第一节 注水水质941

一、制定注水水质指标要考虑的因素941

二、水质标准及分析方法942

三、评价注水水源水质与油层相适应性的方法952

第二节 注水工艺953

一、注水管柱953

二、注水工艺参数设计956

三、分层注水958

四、注水井解堵增注970

五、油井转注及注水井投注前的预处理976

六、示踪剂的评选、检测、注入与解释978

第三节 采水工艺981

一、水源的种类及要求981

二、海水水质及取水方式的调查研究981

三、地层水的调查研究和开采982

参考文献986

参考资料986

第八章 采气工艺987

第一节 气藏的分类开采和天然气的物性参数987

一、气藏的分类开采987

第八章 采气工艺987

二、天然气的物性参数988

第二节 气井系统节点分析和基本流动公式993

一、气井系统生产过程993

二、气井基本流动公式994

第三节 气井管理及海上气井生产管柱999

一、气井的生产管理999

二、海上气田常用生产管柱介绍1006

第四节 排液采气工艺1012

一、各种排液采气工艺方法的评价1012

二、优选管柱排水采气1013

三、泡沫排水采气工艺1015

四、气举排液采气1017

五、活塞气举排液1017

六、电潜泵排液采气1018

参考文献1018

第九章 防腐、防垢、防蜡和降粘1020

第九章 防腐、防垢、防蜡和降粘1020

第一节 防腐1020

一、金属腐蚀原理及形态1020

二、影响金属腐蚀的因素1022

三、海上油气田设备、管线的内防腐1029

四、海上油气田设备、管线的外腐蚀1049

五、油田水腐蚀的缓蚀的测试方法1057

六、腐蚀监测管理建议1058

第二节 油田防垢技术1059

一、油田水结垢机理1059

二、油田水结垢的主要类型及影响因素1060

三、油田水结垢的预测1064

四、油田防垢技术1071

五、化学防垢剂1075

六、油田除垢1082

第三节 防蜡降粘1085

一、油井结蜡1085

二、防止油井结蜡的方法1087

三、清蜡及清防蜡剂1090

四、稠油乳化降粘1093

五、降阻及降阻剂1094

参考文献1098

参考资料1098

第十章 地层测试及动态监测1099

第十章 地层测试及动态监测1099

第一节 概述1099

第二节 测试仪器1100

一、井下压力、温度计1100

二、井下取样器1106

第三节 试井方法1108

一、基本模型1109

二、试井设计1118

三、不稳定试井1120

四、稳定试井1125

五、流压、静压、梯度测试1132

六、系统试井测试1132

七、分层测试1133

八、带泵测压1133

九、试井资料的处理1134

第四节 DST测试1135

一、井下工具1135

二、地面流程设备和数据采集1141

第五节 海上延长测试1145

一、测试目的1145

三、DST测试设计1145

二、延长测试工艺1146

三、延长测试设计1148

四、地面测试工艺设施、延长测试作业程序和海上工程安装1149

五、资料录取1149

六、延长测试资料应用1150

七、南海某油田的延长测试实例1150

第六节 特殊井测试及测试新技术1151

一、高温高压井测试1151

二、水平井、多底井测试1152

三、注水井测试1152

四、新技术应用1152

第七节 生产测井1157

一、生产测井的目的和用途1157

二、生产测井的方法和设备1158

三、产液剖面测试1160

四、注入剖面1164

五、工程测井1164

六、生产测井与试井配合应用1164

七、监测剩余油的运移情况1164

八、海上油田开展生产测井的特殊性1165

九、油井找水方法1165

十、海上油田开展生产测井的一般性原则1166

参考文献1166

参考资料1167

第十一章 调剖堵水1168

第一节 油井堵水1168

一、油井出水原因及堵水的目的1168

二、油井找水方法1168

第十一章 调剖堵水1168

三、机械堵水方法1169

四、化学堵水方法1169

五、油井化学堵水工艺措施1171

六、油井化学堵水现场施工工艺步骤1173

七、油井堵水选井原则1174

八、海上油田堵水实例1174

第二节 注水井调剖1176

一、注水井调剖原理1176

二、调剖剂及其分类1177

三、深部化学调剖1180

四、防止调剖剂伤害非目的层的方法1182

五、注水井调剖选井原则1182

六、海上油田调剖堵水的实施步骤1183

七、海上注水井调剖堵水情况1183

参考文献1184

第十二章 清除地层污染的方法1185

第一节 酸化1185

一、酸化的原理及目的1185

二、酸液体系及添加剂1185

第十二章 清除地层污染的方法1185

三、海上酸化作业实施步骤1188

四、海上酸化实例1190

第二节 其它解堵增产方法1195

一、水力压裂1195

二、其它化学解堵方法1200

三、高能气体压裂增产技术1202

四、深穿透射孔技术1204

五、水力振荡解堵增注技术1204

六、井下超声波增产技术1205

七、井下脉冲放电增产技术1205

八、稠油油藏电磁波和微波加热技术1206

参考文献1206

第十三章 海上油气田修井机装置1207

第一节 概述1207

一、海上油气田井下作业内容及特点1207

二、海上采油平台修井装置概况1207

第十三章 海上油气田修井机装置1207

三、海上采油平台修井装置的形式和种类1208

第二节 修井机系统方案及基本参数选定1209

一、修井机系统方案1209

二、修井机基本参数的选定1210

三、修井机基本参数实例计算说明1214

第三节 固定平台修井机装置1215

一、轨道移动式修井机装置1215

二、平台简易修井装置1238

三、钻修两用机1240

第四节 其他形式修井机装置简介1241

一、自升式平台修井机装置1241

二、液压不压井作业修井机装置1244

三、驳船式修井机装置1247

参考文献1247

参考资料1247

第十四章 连续油管技术在采油修井作业中的应用1248

第一节 连续油管技术在采油修井作业中的常规应用1248

一、连续油管替喷1248

第十四章 连续油管技术在采油修井作业中的应用1248

二、连续油管冲砂1249

三、连续油管高压清洗1251

四、连续油管酸化1253

五、连续油管射流泵技术1255

六、连续油管切割技术1256

七、连续油管打捞1257

第二节 连续油管的特殊应用1258

一、连续油管测井技术1258

二、连续油管过油管防砂1259

三、连续油管钻井1263

四、连续油管挤水泥1263

参考文献1264

参考资料1264

第三篇 海上油气田生产管理1265

第一章 油气田生产前期工作的参与和管理1265

第一节 ODP报告及前期工作的参与和管理1265

一、ODP报告前期采油工程工作的参与和管理1265

第三篇 海上油气田生产管理1265

第一章 油气田生产前期工作的参与和管理1265

三、ODP报告中生产管理部门的参与及管理1266

二、ODP报告中采油工程方案的研究编制和管理1266

第二节 采油工程及生产管理部门在工程建造阶段的管理1268

一、采油工程的基本设计、审查与修改1268

二、采油工程详细设计及施工阶段的管理1268

三、开发工程基本及详细设计阶段生产管理部门的参与和管理1269

四、生产管理部门在工程建造阶段的管理1271

第三节 联合调试阶段及投产阶段生产管理1273

一、联合调试阶段的管理1273

二、投产后商业化生产前的管理1278

第一节 油气田生产的现场管理1280

一、生产动态监测1280

二、生产动态研究1280

第二章 油气田日常生产管理1280

三、现场资料录取1280

第二章 油气田日常生产管理1280

四、生产设施巡回检查1280

五、生产设备管理和维护保养1281

六、人工举升法采油井的日常管理1281

第二节 油气田生产安全管理1283

第三节 油气田、生产平台及开发井报废管理1285

一、报废标准及规定1285

二、生产平台及开发井废弃处理1285

第四节 生产操作费管理1286

一、概述1286

三、年度预算管理1287

二、管理层次及管理职责1287

四、过程控制管理1299

五、决算管理1301

参考资料1303

附录A 海上油气田开发井动态监测技术要求1303

参考文献1303

附录B ××油田生产设施巡检制度及内容1306

附录C 海上油气田、生产平台及开发井报废规定1310

附录D 安全分析1316

第三章 海上油气田生产设备的管理1331

第一节 概述1331

第三章 海上油气田生产设备的管理1331

第二节 海上油气田生产设备的管理和维修1331

一、海上油气田设备管理策略1332

二、海上油气田设备管理方法和维修检测技术1333

三、海上油气田设备的管理和维修保养工作1334

四、设备维修项目管理1337

一、概述1340

第三节 设备维修管理的计算机系统1340

二、设备维修管理系统的基本组元1340

三、计算机系统1343

四、设备维修管理计算机系统的实际应用1344

第四节 海上生产设施的检验和维护1348

参考资料1353

参考文献1353

附录一 封隔器及井下工具推荐使用代表符号1354

附录一 封隔器及井下工具推荐使用代表符号1354

附录二 常用法定计量单位及其换算1355

附录二 常用法定计量单位及其换算1355