鄯善—兰州原油管道冬季常温输送可行性探讨

鄯善—兰州原油管道冬季运行采用首站一站式加热方式,消耗大量的原油和天然气,不仅造成环境污染,还加大了管道的运行成本。因此,为保障管道冬季安全平稳运行,实现节能降耗的目标,对所输送油品——吐哈油田原油、塔里木油田原油、哈萨克斯坦原油、北疆原油进行了掺混试验。分析了管道输送各种油品的物性及管道沿线油温、地温数据,通过室内试验、管道外输试验,以及停输再启动试验,探讨了鄯善—兰州原油管道冬季常温输送的可行性。     

西部原油管道冬季安全输送工艺研究

油品物性直接影响冬季长输原油管道输送安全。以西部原油管道为研究对象,通过对油品进行物性分析,探讨多油品输送条件下管道冬季安全运行措施。分析认为,无论是单一油品还是掺混油品,其物性差异对管道常温输送影响不大,但应关注高黏度北疆油田原油以及泵剪切作用造成的油品凝点升高现象。同时,应确保注入支线油品物性指标合格,并严格控制注入量。认为通过实施科学的干线、支线输送工艺,制定合理的停输时间和应急措施,能够确保西部原油管道在冬季平稳输送。     

西部原油管道满输量测试研究

为验证西部原油管道沿线各站在满输量运行下的设备状态,测试其输送能力,提高适应性,对该管线进行了满输量测试研究。测试前期通过仿真系统模拟获得不同输量台阶下沿线各站配泵方案,制定控制方式与压力控制标准。测试过程采用不同输量台阶稳定后,逐步增量方案。测试得出:管线在设计输量下沿线设备满足设计要求,获得不同批次的油品物性不同对沿线摩阻影响的大小不同及满输量运行的六个风险点;西部原油管道在满输量运行时应重视油品物性变化,避开运行风险点,实现管线安全优化运行。     

石空-兰州原油管道满负荷运行分析及保障措施研究

石空—兰州原油管道为典型高含蜡原油管道,运行过程中受输送油品物性、管道沿线环境及运行方式等条件影响,易产生制约管道增输的因素,如:各站进站压力低、进站油温低、管壁结蜡严重、沿线摩擦损失较大等。通过分析管道输量、地温、油温、摩阻等实际运行参数,总结出高输量能够有效降低沿线热能损耗,有利于管道增输降耗等。同时为实现石空—兰州原油管道满负荷运行,结合管道输送工艺方案和清管作业,探究管道实现满负荷运行的可行性,并制定有效的增输保障措施。提出升温热洗结蜡严重管道、定期合理安排清管作业等措施,降低管道沿线摩阻,实现管道满负荷运行。     

西部原油管道冷热交替输送技术研究

在对管道冷热油交替输送技术一般性规律研究的基础上,提出了鄯兰管道冷热油交替顺序输送方案并付诸实施,2008年底在长达749 km的鄯善—玉门管段上成功进行了4种原油共40批次的冷热交替顺序输送现场工业性试验,同时在2009年底在鄯善—兰州管段近1 700 km的长距离管道上实现3种物性波动较大原油的冷热交替顺序输送。文章介绍了冷热交替顺序输送的物理数学模型,应用编制的计算软件进行计算,并将各站的最低油温计算值与实验值进行对比,验证了水力热力计算软件的准确、可靠性。冷热交替输送运行的实践和经验可为其他原油长输管道提供借鉴。     

西部原油管道停输再启动现场工业试验研究

在对西部原油管道输送的混合原油进行流变性研究和对停输再启动过程进行计算机数值模拟的基础上,开展了西部原油管道现场停输再启动的现场工业试验。原油管道在分别停输24、36、48h后,均可安全再启动,启动过程中各站均未出现进、出站压力和流量畀常情况,实测数据与计算结果基本一致,原油凝点变化不明显,满足原油管道运行规范要求。     

大庆油田含蜡原油管道低输量运行安全保障方案研究

随着大庆油田进入开发后期,原油产量逐年递减,管道大多处于低输量运行状态。为保证大庆油田R区块A—B段含蜡原油管道在低输量下安全、经济地运行,根据管道主要运行参数,设计了掺水输送、新建加热站输送和正反输三套安全保障方案,确定了各方案主要设备型号。综合考虑管道运行能耗费用和建设投资费用,最终优选出掺水输送作为大庆油田含蜡原油管道低输量运行安全保障方案,即首站外输含水原油至末站、扩建末站污水站、剩余污水在污水站处理后就地回注方案。研究成果对含蜡原油管道低输量安全保障方案的提出具有一定的指导意义。     

信息广角

“十一五”期间我国将建四大油气管道“十一五”期间,我国将加快油气干线管网和配套设施的规划建设,逐步完善全国油气管线网络,建成西油东送、北油南运成品油管道,同时适时建设第二条西气东输管道及陆路进口油气管道。西油东送大动脉由西部原油成品油管道干线与中哈管道共同组成。其中,西部原油成品油管道西起乌鲁木齐市,途经新疆、甘肃两省区,终点到达兰州市。西部管道建成后,将以现代化的管道运输替代原有的铁路运输,将新疆境内的原油、成品油输送出疆;并将新疆境内、甘肃境内和东部地区、西南地区的成品油输送管道连接起来,从而形成西油…     

小口径低输量原油管线正返输运行优化策略

小口径低输量热油管道内原油流速慢、温降快、管壁结蜡速度快,库存量不足时运行存在高风险;因此,优化小排量运行方式,在极限工况下进行返输作业,以确保小口径低输量管线的平稳运行成为一个重要课题。研究管线正、返输运行中排量、温度、压力之间的关系,分析正、返输运行时各参数的变化对低输量原油管道运行状况及管线运行能耗的影响,得出小口径低输量原油管线的合理运行策略,可确保在库存量无法保证的情况下,小口径热油管线仍能安全、平稳运行。     

西部某原油管道冬季安全运行总结与思考

为减少管道冬季运行的安全隐患,降低能耗,西部某原油管道从运行环境和油品物性等方面采取了一系列举措,包括从单一油品的顺序输送到四种油品的混合输送;从全线启炉到一站式启炉;从外输温度50~55℃降至35~40℃(余热回收)等。对比混合输送和单一油品顺序输送,及热媒油换热和油油换热(即余热回收)的优缺点,得出混合输送和余热回收更具优越性,不仅有利于冬季安全运行(增加冬季安全停输时间,避免凝点异常反弹等),还极大地降低了管道能耗,其中四混油的外输也为管道冬季常温输送提供了理论支持。     

Wax Deposition in Flow Lines Under Dynamic Conditions

The wax deposition in the tubing, pipeline, and surface flow line is the major problem in the oil fields. It generates additional pressure drop and causes fauling and ultimately increases the operating cost during production, transportation, and handling of waxy crude oil. In this work, attempts were made to study the wax deposition in the flow lines due to Indian crude oil under dynamic condition. The experimental work was carried out for neat crude oil and pour point depressants treated crude oil at different ambient/surface temperature and pumping/reservoir temperature. It was observed that temperature has significant effect on the wax deposition of the crude oils. From these studies, ideal temperature of crude oil to pump in the pipeline or flow line was determined. The present investigations also furnishes that the selected pour point depressant in this work decreases the wax deposition significantly and may be used for controlling the wax deposition problems in case of Indian crude oil.     

BEM-5P原油流动改进剂的应用研究

应用BEM－5P原油流动改进剂，在河沾输油线上进行了现场试验，结果表明，这种原油流动改进剂对河沾线原油具有较好的降凝，降粘效果，可降低运行温度，增加运行的安全性，而且经济效益明显。     

惠州港原油码头工程的建设及运行

广州石油化工总厂为满足原油供给的需要,减少进口油的中转费用,兴建了惠州港原油码头及其配套系统,１９９７年３月投入生产。原油码头可满足３０～２５０ｋｔ级油轮的靠油作业;整个罐区的实际储油能力为２８８ ｄａｍ~３,超过了设计能力;长输管道实际输油能力比原设计输油能力高１８％。码头和输送管道及各项设施运转良好,达到了设计要求。它的建成和投产解决了该厂加工的国内外原油进厂的“瓶颈”问题,为把建成１０Ｍｔ／ａ级炼油厂打下了良好的基础。     

宝浪油田集输系统工艺改进与完善

宝浪油田原油集输处理系统经过多年运行,已出现各种问题,例如来油阀组以及高低压除油器没有超越流程;三相分离器盘管结垢、腐蚀严重,处理效果不好;原油储罐呼吸损耗大;污水管线穿孔频繁、水质难以保证等问题。通过现场调查分析,采取完善工艺,采用强磁阻垢器以及复合材料管线,改进污水处理技术,优化装置操作等技术措施,确保了原油脱水合格;处理后的污水水质达到A3标准,油气损耗大幅降低,解决了污水管线穿孔频繁问题,同时确保了生产系统安全平稳运行。     

Flow Characteristics of Crude Oil with High Water Fraction during Non-heating Gathering and Transportation

In order to ensure the safety of the non-heating gathering and transportation processes for high water fraction crude oil, the effect of temperature, water fraction, and flow rate on the flow characteristics of crude oil with high water fraction was studied in a flow experimental system of the X Oilfield. Four distinct flow patterns were identified by the photographic and local sampling techniques. Especially, three new flow patterns were found to occur below the pour point of crude oil, including EW/OW stratified flow with gel deposition, EW/OW intermittent flow with gel deposition, and water single-phase flow with gel deposition. Moreover, two characteristic temperatures, at which the change rate of pressure drop had changed obviously, were found during the change of pressure drop. The characteristic temperature of the first congestion of gel deposition in the pipeline was determined to be the safe temperature for the non-heating gathering and transportation of high water cut crude oil, while the pressure drop reached the peak at this temperature. An empirical formula for the safe temperature was established for oil-water flow with high water fraction/low fluid production rate. The results can serve as a guide for the safe operation of the non-heating gathering and transportation of crude oil in high water fraction oilfields.     

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塔里木油田轮南作业区天然气站共有5套油、气处理装置：40×104 m3/a轻烃回收装置；400×104 t/a原油稳定装置；90×104 m3/a气举装置；液化气、轻烃储运站；8×104 m3/a轻烃综合利用厂。这5套装置在生产流程上既紧密相联，又互相制约、相互影响，其中任何一套装置的运行平稳与否直接关系到其他装置的运行。文章旨在分析研究这5套装置相互间的制约因素，并在现有工艺流程及生产条件的基础上制定合理的优化方案，充分挖掘装置生产潜能，提高生产效益。     

输油管道运行优化理论与方法的分析

根据输油工艺实际，以进站油温为变量，建立了泵管耦合逐站计算优化分析模型及给定输量及稳态条件下长距离密闭输送原油管道运行优化目标函数、约束条件和越站条件，引入了进泵原油粘性对泵性能的影响，提出了泵性能粘液影响修正系数动态查取及粘液性能曲线自动换算数解方法，应用非线性规划方法，实施了全线运行方案优化分析，探讨了管壁结蜡及主要约束条件值变化对运行优化的影响。相对于泵管解耦模型，本文方法更接近于工程实际，具有更高的分析精度。应用方法所基的分析软件，可直接得到给定输量输油管道包括最佳进站油温、各站泵炉运行方式、加热温度、出站压力等优化运行控制参数及预计的经济指标等在内的经济运行方案，以提供实际工程参考。     

The Performance of Toluene and Naphtha as Viscosity and Drag Reducing Solvents for the Pipeline Transportation of Heavy Crude Oil

Heavy crude oil shows high viscosity combined with low mobility, which affects the efficient transportation through pipelines. Drag has long been identified as the main reason for the loss of energy in pipeline fluid transmission and other similar transportation channels. The main contributor to this drag is the viscosity as well as friction against pipe walls, which will result in more pumping power consumption. Various methods such as heating, upgrading, dilution, core annular flow, and emulsification in water have been used for their transportation. The influence of toluene and naphtha as a viscosity and drag reducing solvent on flow of Iraqi crude oil in pipelines was investigated in the present work. The effect of additive type, concentration, pipe diameter, solution flow rate, and heating on the percentage of drag reduction (%Dr) and percentage flow increase (%FI) were the variables of study. The maximum drag reduction was observed to be 40.48% and 34.32% using heavy oil flowing in pipeline diameter of 0.0508 m I.D. at 27°C containing 10 wt% naphtha and toluene, respectively. Also, the dimensional analysis is used for grouping the significant quantities into dimension less group to reduce the number of variables.     

特高含水采油期安全混输温度界限试验研究

随着油田开发的深入,大庆油田原油综合含水率不断升高,大部分油井产出液含水率在90% 左右。随着含水率的升高,集输原油的能耗也呈急剧上升趋势。为了实现安全不加热集输及降低能耗和生产成本,在大庆油田建立了一套试验装置,以大庆油田采油六厂喇嘛甸油田特高含水油井产出的油气水混合物为试验介质,测试了不同温度、不同含水率、不同产液量及不同含气情况下的压降及油气水混合物的流动状态。试验研究结果表明,在含水率超过85% 、产液量为11~105t/d、气油比为40~60m³/t及油气水混合物的流速为0.2~2m/s、气相折算速度为0.15~1.8m/s的条件下,油、气、水三相在水平管道内的流动属于冲击流,油、水两相属于分层流或水为连续相的乳状/悬浮液。在不加任何药剂的情况下,特高含水采油期,油气水安全混输温度界限为23℃,低于原油凝固点。     

水剂法分离油砂技术的研究

采用水剂水洗法分离油砂,考察了水洗剂类型、水洗剂与油砂的质量比(即剂砂比)、温度、水洗时间、搅拌速率、气浮空气量、气浮时间等因素对油砂分离效果的影响。结果表明,油砂分离的最佳工艺条件为:YS-C型水洗剂质量分数6%、剂砂比2.5、水洗温度85℃、水洗时间30min、搅拌速率120r/min、气浮空气量0.3m3/h、气浮时间12min。在上述条件下,油砂分离效果最佳,出油率为93.10%。水洗剂循环使用6次后,出油率仍保持在87.20%。