王倩楠，孫鈺婷（.東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 6338；.中國(guó)石油遼河石化公司，遼寧盤錦 400）

影響降凝劑改性效果的實(shí)驗(yàn)研究

王倩楠1，孫鈺婷2
（1.東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318；2.中國(guó)石油遼河石化公司，遼寧盤錦 124010）

以北疆原油為研究對(duì)象，進(jìn)行室內(nèi)降凝劑篩選實(shí)驗(yàn)，確定了最優(yōu)的加劑量為50×10-6，最優(yōu)加劑溫度為55℃。并對(duì)北疆加劑原油進(jìn)行管輸模擬，得到在實(shí)際的輸送過(guò)程中，管流剪切對(duì)加劑原油的影響，實(shí)驗(yàn)和模擬表明，剪切作用能使凝點(diǎn)降低2～10℃。當(dāng)凝點(diǎn)降低到一定程度后，剪切作用又使凝點(diǎn)有所回升。

剪切作用；降凝劑；管輸模擬

我國(guó)所產(chǎn)原油多為含蠟原油，由于其凝點(diǎn)高、流動(dòng)性差在管輸過(guò)程中多采用添加降凝劑或者加熱輸送的方式［1］，在輸送過(guò)程中必然會(huì)有諸多因素影響降凝劑的改性效果。以北疆原油為研究對(duì)象，進(jìn)行室內(nèi)降凝劑的篩選，得到最優(yōu)的加劑條件并進(jìn)行管輸情況模擬，模擬結(jié)果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有一定的參考意義［2-4］。

1　降凝劑篩選及效果評(píng)價(jià)

1.1降凝劑制備及實(shí)驗(yàn)方法

加劑原油的制備依照SY/T5767—2009《管輸原油降凝劑技術(shù)條件及輸送工藝規(guī)范》要求進(jìn)行，在加劑處理溫度恒溫時(shí)以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌油樣，從處理溫度到原油析蠟點(diǎn)溫度以1℃/min的速率降溫，降溫的同時(shí)以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌油樣，從析蠟點(diǎn)溫度開始以0.5℃/min的速率降溫至空白油凝點(diǎn)（動(dòng)冷終溫），降溫的同時(shí)以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌油樣，動(dòng)冷終溫裝樣后以0.5℃/min的速率靜態(tài)降溫至2℃并恒溫20min后的流變參數(shù)。

1.2劑量選擇

對(duì)兩種降凝劑的劑量選擇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1　加劑濃度對(duì)北疆原油流變性的影響（降凝劑：XB-2/XB-6；處理溫度：65℃）

由表1可以看出，當(dāng)加劑量為20×10-6時(shí)，XB-2、XB-6的降凝效果較為明顯。當(dāng)加劑量增大時(shí)，凝點(diǎn)變化不大，低溫流變性也相差很小。在實(shí)際的工程中，考慮到各種因素及可靠性，推薦使用50×10-6。

1.3加劑溫度選擇

表2可以看出，對(duì)于XB-2降凝劑，當(dāng)處理溫度高于55℃才能顯現(xiàn)出較好的降凝效果；對(duì)于XB-6降凝劑，當(dāng)處理溫度高于50℃時(shí)，降凝效果較為明顯。當(dāng)溫度高于這兩個(gè)溫度時(shí)，降凝效果改善不大。考慮到實(shí)際工程費(fèi)用以及管材的耐熱性，選取55℃作為XB-2降凝劑和XB-6降凝劑的處理溫度。

表2　處理溫度對(duì)北疆加劑原油流變性的影響（降凝劑：XB-2/XB-6；加劑量：50×10-6）

由

2　管輸模擬情況

2.1實(shí)驗(yàn)裝置及方法

密閉攪拌槽、IKA調(diào)速攪拌器（轉(zhuǎn)速范圍：50～1 000r/ min，可調(diào)）、HAAKE—F8程控水?。販鼐?.1℃）。

2.2模擬結(jié)果

以添加降凝劑XB-2為例進(jìn)行模擬。在2月地溫條件下，輸量為840×104t/a時(shí)，土壤導(dǎo)熱系數(shù)取1.6W/（m·℃），據(jù)此折算出的總傳熱系數(shù)約為1.9W/（m2·℃），玉門—張掖段加XB-2降凝劑55℃處理輸送北疆混合原油的沿程油溫分布以及停輸后不同時(shí)刻的油溫計(jì)算結(jié)果見圖1。兩組模擬試驗(yàn)的管道“沿線”流動(dòng)性參數(shù)測(cè)試結(jié)果見表3。

由圖表可以看出對(duì)北疆混合原油添加50×10-6XB-2降凝劑55℃處理可取得較好的改性效果。55℃處理后油樣靜態(tài)降溫直接測(cè)試的凝點(diǎn)為-1℃，管道“沿線”的原油凝點(diǎn)都保持在0℃以下，各處油溫高于相應(yīng)凝點(diǎn)10℃以上。管流剪切作用對(duì)于凝點(diǎn)有一定的改善作用，當(dāng)管流剪切作用對(duì)凝點(diǎn)的改善作用達(dá)到一定程度后，對(duì)凝點(diǎn)有惡化作用使凝點(diǎn)有所回升。

3　結(jié)論

1）XB-2/XB-6降凝劑對(duì)北疆原油有較好的改性效果，根據(jù)工程實(shí)際確定50×10-6、55℃為處理?xiàng)l件。

表3　輸量840×104t/a時(shí)玉門—張掖段加XB-2降凝劑55℃處理輸送北疆混合原油模擬試驗(yàn)結(jié)果（加劑量：50×10-6）

2）輸量840×104t/a時(shí)玉門－張掖段加XB-2降凝劑55℃處理輸送北疆混合原油，在冬季最冷月地溫條件下可以安全輸送。

3）剪切作用對(duì)加劑北疆原油的凝點(diǎn)有一定的改善作用，這種改善作用能使凝點(diǎn)降低2～10℃。當(dāng)凝點(diǎn)降低到一定程度后，剪切作用又使凝點(diǎn)有所回升。

圖1　55℃處理加劑輸送北疆混合原油正常運(yùn)行時(shí)和停輸不同時(shí)間后沿線的油溫分布

［1］ 張勁軍.易凝高粘原油管輸技術(shù)及其發(fā)展［J］.中國(guó)工程科學(xué)，2002，4（6）：71-76.

［2］ 張勁軍，趙堂華，劉忠暉，等.剪切作用對(duì)添加降凝劑后新疆混合原油流變性的影響［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1993，17（6）：74-78.

［3］ 張帆，李炯，張衍禮，等.降凝劑在原油長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用研究［J］.石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，1993，4（2）：35-37，49.

［4］ 權(quán)忠輿.原油改性處理的管道輸送工藝［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn)，1996，15（1）：1-6.

收稿日期：2016-05-11

作者簡(jiǎn)介： 王倩楠（1992—），女，遼寧錦州人，研究生在讀，主要研究方向?yàn)樵土髯儭?/p>

Experimental Study on the Effect of Reducing Agent

Wang Qian-nan，Sun Yu-ting

Taking the crude oil as the research object to make the screening experiment of pour point depressant，and to make sure that the optimal dosage is 50×10-6and the optimal additive temperature is 55℃.The effect of pipeline flow shear on the oil in the process of actual delivery is obtained through the oil simulation.The experiment and the simulation shows that Shearing action can make 2℃ to 10℃ pour point reduction.When the pour point is reduced to a certain extent，the shear effect makes the point rebound.

shearing action；pour point depressant；pipe transport simulation

TE869

A

1003-6490（2016）05-0147-02

2016-05-08

廖倫（1985—），男，重慶潼南人，助理工程師，主要從事天然氣凈化方面的工作。