中俄原油管道增輸方案研究

楊樹人，張夢如，徐 迪

（東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318）

中俄原油管道增輸方案研究

楊樹人，張夢如，徐 迪

（東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318）

旨在提高中俄原油管道輸量，擴大俄油進口量。對我國可持續(xù)發(fā)展和進口多元化具有重要的戰(zhàn)略意義。采用SPS（Stoner Pipeline Simulator）管道模擬軟件，對該管線進行離線實時模擬計算。分析管道2 200 ×104t/a輸油技術(shù)方案，對2 500×104t/a、3 000×104t/a工藝方案進行研究，確定最佳增輸方案。

原油管道；增輸工藝；SPS設(shè)計軟件

該原油管道設(shè)計輸油量為1 500×104t/a，擴建后年輸油量達2 200×104t/a，具有重大的經(jīng)濟意義和戰(zhàn)略意義。由于我國石油資源緊缺，為了能及時有效的改善此現(xiàn)狀，從俄羅斯遠東地區(qū)進口更多的原油，有必要對該管線進行增輸。本文對不同條件的穩(wěn)態(tài)水力計算結(jié)果進行分析[1]，在輸油量2 200× 104t/a的基礎(chǔ)上，研究增輸?shù)? 500×104t/a和3 000 ×104t/a的工藝方案。

1 增輸方案一：增輸?shù)? 500×104t/a

隨著該管線原油進口量的增加，輸送任務(wù)將會達到2 500×104t/a。因此，先對2 200×104t/a工藝方案進行研究，在此基礎(chǔ)上，對增輸?shù)? 500×104t/a的方案進行水利計算和分析探討[2]。

1.1 注入減阻劑方案

通過對現(xiàn)場采集的里程、站間距、高程等數(shù)據(jù)進行總結(jié)，可以統(tǒng)計出有關(guān)溫度、壓力、揚程、泵功率等的數(shù)據(jù)表1。

根據(jù)已得的數(shù)據(jù)，運用SPS設(shè)計軟件進行模擬，計算結(jié)果見圖1和圖2。

經(jīng)過計算與分析，冬季時在1#首站、2#泵站、4#泵站各注入20 g/t的減阻劑[3]，在3#泵站注入15 g/t的減阻劑，并且在2#泵站增加輸油主泵，管道有能力輸送2 500×104t/a原油。

同理可得，夏季時在2#泵站、4#泵站各注入20 g/t的減阻劑，在1#首站注入15 g/t的減阻劑，在3#泵站注入10 g/t的減阻劑，管道有能力輸送2 500× 104t/a原油。

表1 增輸?shù)? 500×104t/a (冬季數(shù)據(jù))Table 1 Throughput increasing to 2 500×104t/a (winter data)

圖1 增輸?shù)? 500×104t/a壓力變化圖(冬季)Fig.1 Pressure variation when increasing to 2 500 × 104t/a (winter)

圖2 增輸?shù)? 500×104t/a溫度變化圖(冬季)Fig.2 Temperature variation when increasing to 2 500×104t/a (winter)

1.2 加設(shè)泵站方案

根據(jù)現(xiàn)場測量以及分析可得出新增泵站的位置及數(shù)據(jù)如表2。

表2 增輸?shù)? 500×104t/a (冬季數(shù)據(jù))Table 2 Throughput increasing to 2 500×104t/a (winter data)

把表格中的數(shù)據(jù)經(jīng)處理輸入軟件，運行后得到圖3和圖4。

在輸量為2 200×104t/a并且不注入減阻劑的前提下，為達到增輸至2 500×104t/a的輸送能力，管道沿線需要加設(shè)3座泵站。

圖3 增輸?shù)? 500×104t/a壓力變化圖(冬季)Fig.3 Temperature variation when increasing to 2 500×104t/a (winter)

圖4 增輸?shù)? 500×104t/a溫度變化圖(冬季)Fig.4 Temperature variation when increasing to 2 500×104t/a (winter)

1.3 加設(shè)泵站+注入減阻劑方案

對方案1及方案2的結(jié)果進行分析比較，并且考慮其他專業(yè)方面的需求，可以得出結(jié)論：采用加設(shè)泵站和注入減阻劑相結(jié)合的方案更加可取。

2 增輸方案二：增輸?shù)? 000×104t/a

在已研究的2 500×104t/a輸油方案基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù)的運算及軟件的運用對增輸?shù)?3 000×104t/a輸油方案進行研究[4]。

2.1 注入減阻劑方案

由于減阻劑的濃度已經(jīng)高達 20 g/t，在輸油 2 500×104t/a的前提下再繼續(xù)注入減阻劑對增輸所起到的效果明顯下降，不能達到輸油3 000×104t/a的目的。故此方案不可取。

2.2 加設(shè)泵站方案

為達到輸油3 000×104t/a，沿線需要新增4座泵站。滿足2 200×104t/a的泵不能滿足此方案的輸量要求，應(yīng)進行更換，外電系統(tǒng)也應(yīng)進行相應(yīng)調(diào)整。考慮到經(jīng)濟及實用性，次方案不可取。

2.3 復(fù)線方案

建設(shè)與現(xiàn)有管線相同管徑的另一條復(fù)線[5]，新管道的最大輸量可達1 130×104t/a。雙線同時運行，輸油量按照2 000×104t/a和1 000×104t/a運行，既能達到3 000×104t/a的輸油量，又能有約10%的剩余增輸量[6]。

3 結(jié) 論

本文研究了中俄原油管道的增輸方案，高度符合國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。運用SPS管道模擬軟件，對該管線實行模擬計算。分別提出三種工藝方案，研究增輸至2 500×104t/a、3 000×104t/a的效果。

分析對比結(jié)果表明，采用加設(shè)泵站和注入減阻劑相結(jié)合的方式對于增輸至2 500×104t/a的效果最佳。為增輸至3 000×104t/a，應(yīng)考慮采取增設(shè)復(fù)線方案。

［1］陳李斌.原油輸送工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其研究新進展[J].新疆石油科技，15(1)：63-65.

［2］齊建華，張春光.遼河油田稠油地面集輸技術(shù)現(xiàn)狀及攻關(guān)方向.石油規(guī)劃設(shè)計，2002，13（6）25-28．

［3］胡通年.減阻劑在我國輸油管道上的應(yīng)用實驗[M]. 油氣儲運,1997，(6).

［4］孟振虎，陳毅忠，馬平.輸油管線運行優(yōu)化實用分析[J].油氣儲運，2002，21(4)：128-131.

［5］邢曉凱，史秀敏，張國忠.中洛復(fù)線間歇輸送技術(shù)研究[J] .河南石油，2001，14(5)：35-37.

［6］中華人民共和國石油工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn).原油長輸管道工藝及輸送設(shè)計規(guī)范[S].北京：石油工業(yè)出版社,1986.

Research on Expansion Program of China-Russia Crude Oil Pipeline

YANG Shu-ren，ZHANG Meng-ru，XV Di
（Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China）

In order to improve the throughput of China-Russia crude oil pipeline, off-line calculation of the pipeline was simulated by using SPS (Stoner Pipeline Simulator) pipeline simulation software. 2 200×104t/a Crude oil transportation technical scheme was analyzed, 2 500×104t/a and 3 000×104t/a crude oil transportation technical schemes were studied, and the optimal transmission scheme was determined.

Crude oil pipeline; Process of increasing transportation; Stoner pipeline simulator

TE 832

A

1671-0460（2014）11-2297-03

2014-05-13

楊樹人（1963-），男，黑龍江明水人，教授，博士，2006年博士研究生畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣田開發(fā)專業(yè)，主要從事非牛頓流體力學(xué)、計算流體力學(xué)和多相流體力學(xué)等方面的科研工作。E-mail：dqyangsr@163.com。

張夢如（1989-），女，碩士，研究方向為復(fù)雜流體與數(shù)值模擬。E-mail：xiwenhappy1122@163.com。