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監(jiān)督檢驗處,河北 任丘 062552)

華北油田荊深線降凝輸油現(xiàn)場試驗

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監(jiān)督檢驗處,河北 任丘 062552)

針對華北油田荊深輸油管線存在的問題，通過對間歇反輸、摻水輸送、降凝輸送等方案進行論證，認為降凝輸油相對而言具有技術成熟，工藝簡單，經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)點 ，最終確定采用降凝輸油方案。經(jīng)過室內藥劑篩選及現(xiàn)場試驗，荊深線降凝輸油取得成功，目前輸油排量為33m3/h,管線運行平穩(wěn)。

荊深輸油管線；降凝輸油方案；現(xiàn)場試驗

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輸油管線的一部分，全長43.8706km，管徑159mm,設計壓力6.4MPa,設計正常輸油能力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，需要對原油進行降凝處理，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℃，黏度測試溫度15℃。

荊深輸油管線原油50℃時密度為0.8372g/cm3，黏度19.50Pa·s，蠟含量8.18%，膠質瀝青含量27.4%，凝點31℃。選取8種降凝劑樣品進行室內降凝及降黏試驗，試驗數(shù)據(jù)見表1。試驗結果表明，BEM-6N降凝幅度達到26℃，原油流動性改善效果好，確定為現(xiàn)場試驗藥劑。

2 現(xiàn)場試驗

2012年12月降凝劑在現(xiàn)場投入使用，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%，通過計量泵打入外輸管線，管線中降凝劑設計濃度為50mg/L。在降凝劑現(xiàn)場試驗初期存在首末站原油凝點差距大，降凝劑溶解困難等現(xiàn)象。

2.1荊二聯(lián)、深一聯(lián)凝點差別大原因分析

降凝劑投運以后，在荊二聯(lián)、深一聯(lián)分別配置了凝點測定儀，比較2點的凝點數(shù)據(jù)，在末站深一聯(lián)化驗荊深線原油凝點在8～12℃，荊二聯(lián)化驗荊深線原油凝點在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)場測得原油凝點為21℃，取樣帶回實驗室做黏溫曲線，黏溫曲線取值從50℃到25℃，25℃黏度為80mPa·s，仍然表現(xiàn)出比較好的流動性，繼續(xù)測該樣品的凝點為11℃，與現(xiàn)場數(shù)據(jù)比較凝點測定值發(fā)生很大變化，分析認為經(jīng)過旋轉黏度計的旋轉，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，管線長度為80m,作用時間短，降凝劑分子不能在原油中實現(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)場試驗中測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間應該在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溶脹過程，原油中的輕質組分進入降凝劑，形成高黏度的糊狀物，現(xiàn)場試驗初期經(jīng)常發(fā)生降凝劑溶解不好堵塞計量泵的現(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鍵影響因素，室內配置4%降凝劑試驗表明BEM-6N在45℃時2h完全溶解，當溫度低于45℃降凝劑又會析出，所以配液罐溫度不能低于45℃，試驗初期配液罐底部無伴熱管線，當配液罐中液位下降到60cm以下時，罐內溫度為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，同時在配液罐加藥口上加裝一個漏斗，讓降凝劑緩慢均勻進入配液罐，解決了降凝劑溶解問題。

2.3原油物性對降凝效果的影響

2013年2月上旬深一聯(lián)檢測原油凝點從8～12℃上升到20℃，降凝幅度明顯收窄，分析藥劑質量及加藥各個環(huán)節(jié)均顯示正常。由于荊二聯(lián)原油來自4個區(qū)塊，分別取4個區(qū)塊來油做降凝試驗，其中一個站點來油降凝幅度下降到5℃，分析該站點生產(chǎn)情況為大量處理老化油所致。現(xiàn)場運行情況說明降凝劑對原油物性較為敏感，當原油物性發(fā)生變化時，要對降凝效果加密監(jiān)測，適當調整輸油管線運行參數(shù)，保證安全輸油。

圖1 加劑前后原油黏溫曲線

2.4現(xiàn)場運行參數(shù)調整

荊深輸油線降凝輸送以前，輸油排量45m3/h,荊二聯(lián)起點壓力2.55MPa,起點溫度88℃，末點深一聯(lián)壓力0.15MPa，末點溫度35℃。加劑以后輸油排量33m3/h,荊二聯(lián)起點溫度維持88℃，起點壓力1.56MPa,末點壓力0.11MPa，末點溫度29℃。當溫度在40℃以上時，空白原油和加劑后原油黏溫曲線基本重合，當溫度低于40℃時，加劑后原油流動性顯著改善(見圖1)，實現(xiàn)了降量輸油，管線運行平穩(wěn)。基于加劑后原油凝點在8～12℃的，而目前末點原油溫度在29℃，下一步將逐步降低荊二聯(lián)起輸溫度[3]。

3 結 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)濟效益顯著。加劑前為保管線運行，采取把東部部分站點的原油拉到荊二聯(lián)再回輸?shù)缴钜宦?lián)的辦法，每年產(chǎn)生運費120萬元。

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

(3)降凝劑對原油物性較為敏感，在現(xiàn)場運行中要加強降凝效果監(jiān)測，在原油物性差，降凝效果達不到設計要求時要及時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，根據(jù)具體地溫條件還可以降低起輸溫度或實行季節(jié)性冷輸，對節(jié)約熱能和延緩管線腐蝕具有重要意義。同時降凝后管線安全停輸時間延長，對穿孔后的應急搶險贏得更充裕的時間。

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

[2]張付生.降凝劑BEM降低原油凝點的機理探討[J].油田化學,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)場試驗[J].油氣儲運,2003，23(1):18-22.

2013-06-06

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

TE86

A

1673-1409(2013)26-0148-02

[編輯] 洪云飛