原油输送管道运行技术管理规范

时间：2022-04-29 10:25:34

旅大5-2北油田位于我国渤海辽东湾海域，为超稠油，平均水深约32米。稠油是一种密度大、黏度高、流动性差且容易凝固的原油。旅大5-2北油田的地层原油黏度是渤海已开发最稠原油的20倍以上，常温下接近固体形态，开采难度极大。

对于黏度和凝点均较低的油品，一般采取不加热输送方式（如大多数国外原油、成品油等）。不加热输送的管内油品，在进入管道不久，其油品温度就与环境温度趋于相同。但当管道输量较大、流速较高时，由于油流与管壁摩擦，会使油流温度升高。对于在高寒地区输送原油，这是可利用的（如美国阿拉斯加管道就是利用管道摩擦生热输送的）；但对于轻质原油及成品油管道是要避免的（如美国科洛尼尔成品油管道沿途设有换热器为某些油品降温，利比亚的原油管道也沿途降温，否则损耗太大，不安全）。

管道的热力特性还与水力特性相互关联。管道的输量影响油流温降快慢，同时，油品的温度又影响其黏度（尤其是高黏度、高凝点的原油和重质燃料油），从而影响管道的摩阻损失大小。所以输油管道的设计和运行是一个受诸多因素影响的复杂过程。

对于易凝、高黏原油，因其油品的凝固点远高于环境温度，或在环境温度下油品的黏度很高，必须采取措施以降凝、降黏。加热输送是一种常用的方法，即在管输过程中，随着油流温度的降低，适时地通过加热站对油品进行再加热。在管道、加热站及环境条件一定时，管道输量的降低将导致油温下降加快。所以，加热输送管道有最小输量的限制，以防止下一站进站处的油温过低，不能保证管道安全运行。在出站油温及输量一定时，管道周围环境温度低（例如冬季），油品温降快。我国现行的《原油输送管道运行技术管理规范》规定，原油进站温度应高于原油凝点以上3℃。

从20世纪60年代起，石油公司开始尝试二氧化碳驱油技术。大西洋炼油公司发现制氢工艺副产品中的二氧化碳有改善原油流动性的作用，且进一步研究表明，二氧化碳与原油接触过程中存在相间传质、原油体积膨胀、黏度降低、油气界面张力降低、油气混相等特点，这也正是二氧化碳驱油的主要机理。

（二）黏度：原油黏度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油黏度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。温度增高其黏度降低，压力增高其黏度增大，溶解气量增加其黏度降低，轻质油组分增加，黏度降低。进口原油黏度变化较大，一般在1-100mPa·s之间。

低温性沥青是用石化产品环球法测试，软化点低于70℃的煤沥青。沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。

图4为CO2非混相驱微观驱油实验结果。驱替方向自左向右。图中介质孔隙中红色的含油面积逐渐由多到少，颜色由深到浅，说明CO2驱油的效果。同时，还能观测到明显的油气界面、油水界面以及少量被油包裹的束缚水，边缘颜色较浅，中心颜色较深。驱替前期油量下降的比较缓慢，驱替中期油量下降速度较快，随着驱替时间的推移，含油量呈现递减趋势，计算可以得到驱油采收率为31.55%。原油黏度降低和原油膨胀是CO2非混相驱提高采收率的主要机理，CO2与原油没有形成单相，他们之间存在明显的两相流，界面形状比较锐利，油气各自占据自己的空间。

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