華北油田荊深線降凝輸油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

吳澤美，孫玉民，趙尚柱,付亞榮，梁 璟 (中石油華北油田分公司第五采油廠，河北 辛集 052360)

偉 娜 (中石油華北油田分公司技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)處,河北 任丘 062552)

華北油田荊深線降凝輸油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

吳澤美，孫玉民，趙尚柱,付亞榮，梁 璟 (中石油華北油田分公司第五采油廠，河北 辛集 052360)

偉 娜 (中石油華北油田分公司技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)處,河北 任丘 062552)

針對(duì)華北油田荊深輸油管線存在的問題，通過對(duì)間歇反輸、摻水輸送、降凝輸送等方案進(jìn)行論證，認(rèn)為降凝輸油相對(duì)而言具有技術(shù)成熟，工藝簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn) ，最終確定采用降凝輸油方案。經(jīng)過室內(nèi)藥劑篩選及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，荊深線降凝輸油取得成功，目前輸油排量為33m3/h,管線運(yùn)行平穩(wěn)。

荊深輸油管線；降凝輸油方案；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

荊深輸油管線(荊二聯(lián)合站至深一聯(lián)合站)是華北油田南油北調(diào)輸油管線的一部分，全長(zhǎng)43.8706km，管徑159mm,設(shè)計(jì)壓力6.4MPa,設(shè)計(jì)正常輸油能力37.5×104t/a(50m3/h),最小啟輸量34×104t/a(45m3/h)，隨著產(chǎn)量下滑，逐漸不能滿足管線最低啟輸量要求，需要對(duì)原油進(jìn)行降凝處理，增加輸送量。

1 降凝劑篩選

表1 降凝劑篩選數(shù)據(jù)

備注：降凝劑加藥溫度70℃，黏度測(cè)試溫度15℃。

荊深輸油管線原油50℃時(shí)密度為0.8372g/cm3，黏度19.50Pa·s，蠟含量8.18%，膠質(zhì)瀝青含量27.4%，凝點(diǎn)31℃。選取8種降凝劑樣品進(jìn)行室內(nèi)降凝及降黏試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。試驗(yàn)結(jié)果表明，BEM-6N降凝幅度達(dá)到26℃，原油流動(dòng)性改善效果好，確定為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)藥劑。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2012年12月降凝劑在現(xiàn)場(chǎng)投入使用，降凝劑用原油配制，在荊深輸油線的首站荊二聯(lián)合站加裝2具配液罐，一罐配藥時(shí)另一罐向管線注藥，兩罐交替使用，配液罐中降凝劑母液配液濃度約4%，通過計(jì)量泵打入外輸管線，管線中降凝劑設(shè)計(jì)濃度為50mg/L。在降凝劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)初期存在首末站原油凝點(diǎn)差距大，降凝劑溶解困難等現(xiàn)象。

2.1荊二聯(lián)、深一聯(lián)凝點(diǎn)差別大原因分析

降凝劑投運(yùn)以后，在荊二聯(lián)、深一聯(lián)分別配置了凝點(diǎn)測(cè)定儀，比較2點(diǎn)的凝點(diǎn)數(shù)據(jù)，在末站深一聯(lián)化驗(yàn)荊深線原油凝點(diǎn)在8～12℃，荊二聯(lián)化驗(yàn)荊深線原油凝點(diǎn)在17～21℃，兩者差距較大。

2013年2月18日取荊二聯(lián)加劑后外輸原油，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得原油凝點(diǎn)為21℃，取樣帶回實(shí)驗(yàn)室做黏溫曲線，黏溫曲線取值從50℃到25℃，25℃黏度為80mPa·s，仍然表現(xiàn)出比較好的流動(dòng)性，繼續(xù)測(cè)該樣品的凝點(diǎn)為11℃，與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)比較凝點(diǎn)測(cè)定值發(fā)生很大變化，分析認(rèn)為經(jīng)過旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)的旋轉(zhuǎn)，降凝劑分子才得以充分舒展，降凝劑只有在原油中分散以后才能充分發(fā)揮降凝作用[1]。荊二聯(lián)從降凝劑加藥口到原油取樣口，管線長(zhǎng)度為80m,作用時(shí)間短，降凝劑分子不能在原油中實(shí)現(xiàn)均勻分布和分子鏈的完全展開，表現(xiàn)出降凝效果不明顯。所以在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中測(cè)試降凝劑的降凝效果要選取合適位置，原油和降凝劑的混合時(shí)間應(yīng)該在30min以上[2]。

2.2`降凝劑的溶解性分析

BEM-6N是一種油溶性高分子，這類高分子的溶解先是一個(gè)溶脹過程，原油中的輕質(zhì)組分進(jìn)入降凝劑，形成高黏度的糊狀物，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)初期經(jīng)常發(fā)生降凝劑溶解不好堵塞計(jì)量泵的現(xiàn)象。降凝劑在原油中的溶解受配液濃度、溫度和攪拌速度的影響，其中配液溫度和配液濃度是關(guān)鍵影響因素，室內(nèi)配置4%降凝劑試驗(yàn)表明BEM-6N在45℃時(shí)2h完全溶解，當(dāng)溫度低于45℃降凝劑又會(huì)析出，所以配液罐溫度不能低于45℃，試驗(yàn)初期配液罐底部無伴熱管線，當(dāng)配液罐中液位下降到60cm以下時(shí)，罐內(nèi)溫度為35℃，降凝劑母液黏度急劇升高，容易發(fā)生堵泵現(xiàn)象。通過改裝配液罐伴熱管線，配液罐溫度維持在50℃以上，同時(shí)在配液罐加藥口上加裝一個(gè)漏斗，讓降凝劑緩慢均勻進(jìn)入配液罐，解決了降凝劑溶解問題。

2.3原油物性對(duì)降凝效果的影響

2013年2月上旬深一聯(lián)檢測(cè)原油凝點(diǎn)從8～12℃上升到20℃，降凝幅度明顯收窄，分析藥劑質(zhì)量及加藥各個(gè)環(huán)節(jié)均顯示正常。由于荊二聯(lián)原油來自4個(gè)區(qū)塊，分別取4個(gè)區(qū)塊來油做降凝試驗(yàn)，其中一個(gè)站點(diǎn)來油降凝幅度下降到5℃，分析該站點(diǎn)生產(chǎn)情況為大量處理老化油所致?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況說明降凝劑對(duì)原油物性較為敏感，當(dāng)原油物性發(fā)生變化時(shí)，要對(duì)降凝效果加密監(jiān)測(cè)，適當(dāng)調(diào)整輸油管線運(yùn)行參數(shù)，保證安全輸油。

圖1 加劑前后原油黏溫曲線

2.4現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整

荊深輸油線降凝輸送以前，輸油排量45m3/h,荊二聯(lián)起點(diǎn)壓力2.55MPa,起點(diǎn)溫度88℃，末點(diǎn)深一聯(lián)壓力0.15MPa，末點(diǎn)溫度35℃。加劑以后輸油排量33m3/h,荊二聯(lián)起點(diǎn)溫度維持88℃，起點(diǎn)壓力1.56MPa,末點(diǎn)壓力0.11MPa，末點(diǎn)溫度29℃。當(dāng)溫度在40℃以上時(shí)，空白原油和加劑后原油黏溫曲線基本重合，當(dāng)溫度低于40℃時(shí)，加劑后原油流動(dòng)性顯著改善(見圖1)，實(shí)現(xiàn)了降量輸油，管線運(yùn)行平穩(wěn)?；诩觿┖笤湍c(diǎn)在8～12℃的，而目前末點(diǎn)原油溫度在29℃，下一步將逐步降低荊二聯(lián)起輸溫度[3]。

3 結(jié) 論

(1)通過降凝輸油有效解決了荊深線輸量不足的問題，經(jīng)濟(jì)效益顯著。加劑前為保管線運(yùn)行，采取把東部部分站點(diǎn)的原油拉到荊二聯(lián)再回輸?shù)缴钜宦?lián)的辦法，每年產(chǎn)生運(yùn)費(fèi)120萬元。

(2)利用原油溶解降凝劑能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，但是要滿足其溶解條件，必須保證配液罐伴熱溫度。

(3)降凝劑對(duì)原油物性較為敏感，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中要加強(qiáng)降凝效果監(jiān)測(cè)，在原油物性差，降凝效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)要及時(shí)提高輸油排量或輸油溫度，保證管線安全。

(4)降凝輸油后在降低輸油排量的同時(shí)，根據(jù)具體地溫條件還可以降低起輸溫度或?qū)嵭屑竟?jié)性冷輸，對(duì)節(jié)約熱能和延緩管線腐蝕具有重要意義。同時(shí)降凝后管線安全停輸時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)穿孔后的應(yīng)急搶險(xiǎn)贏得更充裕的時(shí)間。

[1]劉林林，王寶輝，王麗，等.原油降凝劑種類及運(yùn)用[J].化工技術(shù)與開發(fā),2006，35(2):52-53.

[2]張付生.降凝劑BEM降低原油凝點(diǎn)的機(jī)理探討[J].油田化學(xué),2001，18(1):79-82.

[3]李海波，曹旦夫，卜祥軍，等.萬周輸油管道添加BEM-5P降凝劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2003，23(1):18-22.

2013-06-06

吳澤美(1973-)，男，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事油田化學(xué)方面的研究工作。

TE86

A

1673-1409(2013)26-0148-02

[編輯] 洪云飛