2024年2月29日发(作者：55寸电视机尺寸规格)

第一届全国大学生油气储运工程设计大赛赛题

第一届全国大学生油气储运工程设计大赛赛题及基础数据

赛题一：G区块油气集输处理工程

G区块位于已建M油区东西两侧，该区块共规划建设油井143口，建成原油生产能力22.88×104t/a。要求对143口油井所产油气的集输、处理进行方案设计，并实现安全经济的目标。

一、环境概况

1、地理位置

M油区位于已开发的X油田东南部约9km。区内公路交通可依托已建井排路和农田路，外部可依托油田道路和地方道路，交通相对便利。

2、地形地貌

工程所在地境内无山岭，地貌表现为波状起伏的低平原，稍高处为平缓漫岗，较低处是泡沼和沼泽，平地上为耕地、草地和盐碱荒地。地面平均海拔在135～140m。

3、气候气象

本地区属积水闭流区，无天然河流；本地区属北温带大陆性季风气候，四季分明，受蒙古内陆冷空气和海洋暖流季风影响较大，冬季漫长而寒冷干燥，夏季短暂而温湿多雨，春秋季风交替，气温变化大，冰封期长，无霜期短，冻土深度2.0-2.2m；年平均气温5.0℃，月平均最低气温-19.6℃，极端最低气温-37.5℃，月平均最高气温23.6℃，极端最高气温36.2℃。

二、区块建设现状

M油区已建有X1脱水站1座，新井产液全部输至该站进行脱水处理。区域内有已建转油站1座（M1转油站）。规划基建143口油井的井位图详见附件1（注：井位间距离以CAD图中井位进行测量，比例为1:1000）。部分新井可依托已建M1转油站转油及道路、电力等系统。M1转油站至X1脱水站已建输油、输气管道（φ89×4.5）9.25km。X1脱水站已建卸油池1座，该卸油点能力完全满足接收拉油的需求。

三、设计基础数据

~ 1 ~

第一届全国大学生油气储运工程设计大赛赛题

表1 G区块开发指标

时间（年）

水平井油井数(口)

直、斜井油井数(口)

水平井平均单井日产油（t）

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

60

83

8.7

60

83

60

83

60

83

60

16

60

16

60

16

60

16

60

16

60

16

8.7 6.1 4.6 3.5 4.5 3.6 2.9 2.3 1.8

2.9 2.3 1.8 1.6 1.4 1.2 1.1 0.9 0.8

6.2

2.5

5.1

2.3

6.9

2.2

5.9

2.0

5.0

1.9

4.1

1.6

3.4

1.5

直、斜井平均单井日产油（t） 2.9

水平井平均单井日产液（t） 9.7 10.4 7.8

3.5 2.9 直、斜井平均单井日产液（t） 3.2

年产油量（104t/a）

年产液量（104t/a）

综合含水（%）

6.86 22.88 16.80 12.78 7.13 8.83 7.12 5.81 4.63 3.68

7.63 27.44 21.38 17.48 10.23 13.55 11.57 9.91 8.23 6.77

10.0 16.6 21.4 26.9 30.3 34.8 38.5 41.4 43.7 45.6

表2 G区块地质参数表

目的层

PU油层

完井深度

（m）

1810

凝固点

（℃）

36.9

气油比

（m3/t）

54.7

20℃密度

（g/cm3）

0.8342

50℃粘度 井口温度

（mPa.s） ℃

15.3 10

表3 X1脱水站老井产量表

时间（年） 2016

产油量 t

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

604.3 537.5 485.1 438.9 395.0 361.6 330.9 303.9 279.0 246.0

产液量 t 1644.0 1538.0 1463.0 1400.0 1337.0 1303.0 1275.0 1259.0 1248.0 1221.0

表4 X1脱水站主要设备

设备名称 规格型号 数量

设计能力

单台

电脱 480t/d

五合一

Φ4.0×19.5 m 4

游离水1900t/d

加热 0.58MW

外输泵 Q=25m3/h，H=150m

4 25m3/h

合计

1920t/d

7600t/d

2.32MW

100m3/h

备注

运三备一

注：“五合一”是油田一种合一处理设备，具有“气液分离、加热、沉降、电脱水、缓冲”功能。

表5 M1转油站老井产量表

时间（年） 2016

产油量 t

产液量 t

246

286

2017

209

255

2018

184

239

2019

162

225

~ 2 ~

2020

142

209

2021

128

200

2022

115

192

2023

104

185

2024

93

180

2025

84

172

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表6 M1转油站主要设备

设备名称 规格型号 数量

设计能力

单台

游离水1500t/d

加热2.0MW

20m3/h

60m3/h

合计

4500t/d

6.0MW

40m3/h

180m3/h

备注

四合一

外输泵

掺水泵

Φ4.0×16 m

ZKC20-50×4

ZKM60-60×4

3

2

3

运一备一

运二备一

注：“四合一”是油田一种合一处理设备，具有“气液分离、加热、沉降、缓冲”功能。

表7 原油组分

组分名称

C1

C2

C3

C4

甲烷

乙烷

丙烷

异丁烷

正丁烷

异戊烷

C5

正戊烷

环戊烷

C5前累计

2，2—二甲基丁烷

2—甲基戊烷

3—甲基戊烷

C6

正己烷

甲基环戊烷

苯

环己烷

C6累计

质量分数,%

＜0.01

＜0.01

0.14

0.05

0.46

0.22

0.70

0.08

1.65

＜0.01

0.20

0.05

0.85

0.25

＜0.01

0.39

1.74

表8 伴生气组分

组分

摩尔分数 %

密度

粘度

CH4

78.45

C2

H6

12.3

C3

H8

8.5

C4

H10 C5

H12 C6

H14 C7

H16 C8

H18

2.49 1.44 0.08 0.26 0.18

N2

1.3

C8

C7

组分名称

2，2—二甲基戊烷

2，4—二甲基戊烷

3，3—二甲基戊烷

2—甲基己烷

2，3—二甲基戊烷

1，1—二甲基环戊烷

3—甲基己烷

1顺3—二甲基环戊烷

3—乙基戊烷+反1,2二甲基环戊烷

正庚烷

甲基环己烷+顺1， 2—二甲基环戊烷

C7累计

2，2，4—三甲基戊烷

C8前累计

--

--

--

质量分数,%

＜0.01

＜0.01

＜0.01

0.06

＜0.01

＜0.01

0.07

＜0.01

＜0.01

1.01

0.83

1.97

0.06

5.42

0.9102 kg/m3

0.0102 cSt

~ 3 ~

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赛题二：R油田输油管道工程

R油田投入开发，初期原油通过汽车外运。为了满足油田开发上产需要，降低汽车拉油成本，需进行原油外输管道及火车装车方案设计。

输油干线起点是A联合站，途经B外输首站，终点是C装车站，该站原油经火车装车外运给用户。距离A联合站40km处有一条河流，拟建输油管道穿越该河流进入B外输首站，穿越河道长度为1000m左右。河床相对比较平坦，河岸两侧地势相对较高。各站相对位置见附件2。管道穿越河流处的地层岩性特征及工程地质剖面图分别见附件3和附件4。

1、基础数据

表1 R油田输油管道基础数据

管线起点

A联合站

B外输首站

管线终点

B外输首站

C装车站

长度（km)

86.0

84.0

表2 A联合站所辖区域产量预测

时间（年）

年产油(104t)

年产液(104t)

综合含水(%)

2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

49.6 45.7 39.2 34.1 29.9 26.5 23.6 21.2 19.2 17.4

86.7 83.6 77.3 72.6 68.8 65.6 63.1 61.4 59.8 58.7

42.7 45.3 49.2 53.0 56.5 59.6 62.5 65.4 67.9 70.3

B外输首站已建脱水站、含油污水深度处理站各1座，满足接收A联合站输送含水油的需求。

2、当地土壤条件

管道中心埋深1.6m；管道中心埋深处年最低月平均温度-4℃，最高月平均温度20℃；土壤导热系数1.3W/(m·℃)； 沥青防腐层导热系数0.15W/（m·℃）。

3、原油物性

表3 A联合站油品物性

序号

1

项目

密度(20℃，kg/m3)

密度(50℃，kg/m3)

~ 4 ~

测试结果

856.07

835.1

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2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

凝点(℃)

倾点(℃)

析蜡点(℃)

反常点(℃)

胶质(％，质量分数)

沥青质(％，质量分数)

含蜡量(％，质量分数)

含盐量(mgNaCl/L)

初馏点(℃)

硫含量(％，质量分数)

闭口闪点(℃)

饱和蒸汽压(kPa)

粘 度

比热 kJ/(kg·℃)

燃油热值 MJ/kg

表4 A联合站原油粘温数据表

30

26

42.7

38

3.38

0.28

20.2

30

67

0.07

＜10

25.2(37.8℃)

31.5(45.0℃)

详见粘温数据表4

2.24

4.56×104

温度（℃）

27

30

32

34

36

38

40

42

45

50

55

60

65

70

不同剪切速率下粘度（mPa·s）

8 1/s

150.819

88.2348

52.4525

38.8484

21.7525

13 1/s

111.311

81.1386

50.9479

36.31

21.6544

25 1/s

78.7296

65.939

46.2511

32.819

20.991

14.4267

13.7385

13.5475

11.9492

10.4973

8.1666

6.8706

5.5753

6.2058

~ 5 ~

40 1/s

67.1498

55.1189

40.9102

30.4226

20.4856

80 1/s

52.8343

41.9696

33.3782

26.6783

19.3058

100 1/s

49.6133

38.7763

31.2303

25.5444

18.8751

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4、管道的纵断面数据

表5 管道纵断面数据

里程 km

高程 m

0

562

20

560

38

572

50

541

72

556

86

584

110

568

136

525

158

536

170

578

5、铁路依托条件

C装车站地势平坦，该站位于铁路编组站东侧8km处。

6、气候气象

工程区域属中温带半湿润半干旱大陆性季风气候。春季多大风而少雨，蒸发量大；夏季温凉而短促，降水集中；秋季降温快，霜冻早；冬季严寒漫长，地面积雪时间长。月最低气温-37.8℃，月最高气温32.9℃。年日照时数2049.5小时，无霜期日数126天。

~ 6 ~