楊賓

摘要：我國的原油由于其固有的特點(diǎn)，例如凝點(diǎn)高、蠟多、粘度大等，這些原油的運(yùn)輸通常是采用首站加熱的方式，雖然這種加熱方式已經(jīng)比較成熟，但是由于加熱輸送方式的能耗比較大，而且容易發(fā)生危險，因此，常溫輸送原油也稱為原油儲運(yùn)工作者研究的熱點(diǎn)之一。本文闡述了原油長輸管道的常溫輸送工藝的內(nèi)涵，以典型的常溫輸送管道庫都輸油管道為例，探討了常溫輸送模式下地溫對原油物性的影響，并且探討了常溫輸送原油的可行性，旨在為提高原油輸送效率提供一些理論性的參考。

關(guān)鍵詞：常溫輸送;地溫;原油;物性

引言：

我國的原油大多來自海洋油田和陸地，不論從原油的流動特性和物性來講，流動性能都不好，而且流變特性復(fù)雜，除了一部分輕質(zhì)原油，我國的原油大多數(shù)都有凝點(diǎn)高、蠟多、粘度大的特點(diǎn)，被人俗稱為“三高原油”。除此之外，我國還有一部分含蠟質(zhì)比較高的易凝結(jié)的原油，這部分原油的蠟質(zhì)可以達(dá)到40%以上，而且凝點(diǎn)高于40 ℃，還有一些原油的粘稠度非常大，5 0 ℃ 的粘度大于 50 0 m P a · S，而且含膠量高于30%，這部分原油被稱為特高含膠粘稠原油。這些原油對原油的運(yùn)輸提出了特殊的要求，傳統(tǒng)的原油管輸工藝采用原油加熱工藝，這種原油加熱工藝雖然已經(jīng)比較成熟，而且經(jīng)論證是一種可行的管輸工藝，但是這種運(yùn)輸方式的能耗非常大，而且運(yùn)輸具有一定的危險性，對運(yùn)輸量變化的適應(yīng)性能也不好，最不可取的是這種加熱輸送工藝對環(huán)境造成了一定的污染，因此，我國的石油儲運(yùn)科技工作者針對這一難題，經(jīng)過長期的攻關(guān)和試驗(yàn)，研究成功了原油的常溫輸送工藝。

1原油長輸管道的常溫輸送工藝的內(nèi)涵：

1.1它的基礎(chǔ)理論是原油的流變學(xué)。

1.2采用化學(xué)或者物理的方法，改進(jìn)原油的性質(zhì)，特別是原油的流變特性，尤其針對原油的低溫流變特性。

1.3該種方法跨越了原油加熱輸送的技術(shù)壁壘，原油加熱輸送時，進(jìn)站的油溫要比原油的凝點(diǎn)至少高出3 ℃以上，而通過改變原油的性質(zhì)，可以對輸油的溫度進(jìn)行調(diào)整，滿足了加劑處理溫度和原油加熱處理的要求，不需要站站加熱，只需要對原有的原油加熱運(yùn)行管道進(jìn)行一定的改造。

1.4對于新建立的原油輸送管道，可以根據(jù)原油改性的效果，直接按照常溫輸送工藝對管道進(jìn)行設(shè)計。

2常溫輸送管道案例探討

2.1庫都輸油管道概況：

以庫都輸油管道為例，此管道貫穿庫爾勒到鄯善，管道走向的地勢比較復(fù)雜，沿途穿越了道路、山脈、沼澤、河流、沙漠，管道沿線的晝夜溫差很大，沿途的最高氣溫達(dá)到了48℃，最低溫度達(dá)到了-33℃，沿線的地溫起伏也較大，冬季最低地溫僅有1℃，而夏季的最高地溫則有25℃，這條輸油管道是典型的常溫密閉輸送管道，中間沒有設(shè)計一個加熱站，運(yùn)行方式采用的是一泵到底的方式，而且沒有設(shè)計反輸送流程。

2.2庫爾勒的首站的物性變化概況

庫爾勒首站的原油密度變化具有一定的規(guī)律可循，夏季，原油的密度較大，但是原油的流變性能較差，冬季，原油的密度很小，原油的流變性也較好。出現(xiàn)這種規(guī)律的原因是因?yàn)樵谳喤_到庫爾勒管道之間調(diào)整了冬季輸油的配比，因?yàn)槎镜牡販剌^低，而外輸原油的塔中油含量很高，因此，一般在地溫比較高的夏季，輸送物理性質(zhì)比較差的原油。

2.3原油在運(yùn)輸輸過程中的物性變化

以庫都輸油管道為例，因?yàn)榧羟袣v史和溫度歷史的影響，塔里木原油的流變性會發(fā)生一定的改變。通過調(diào)研筆者發(fā)現(xiàn)，塔里木原油從運(yùn)輸開始到運(yùn)輸結(jié)束，凝點(diǎn)可以升高4～1 2 ℃，而且冬季的變化要較夏季明顯的多，出乎意料的是，原油的粘度卻變小了。這是因?yàn)槌藴囟葰v史和剪切歷史的影響外，塔里木原油還具有一種明顯的分層特性，有一部分的角質(zhì)和瀝青質(zhì)，在運(yùn)輸時會沉積在管壁上，這些膠質(zhì)和瀝青質(zhì)本身就具有增粘和降凝的作用，而原油在運(yùn)輸?shù)倪^程中，由于運(yùn)輸時原油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)會不斷的沉積，所以最終的含量會變小，因此導(dǎo)致原油的粘度減少，而且凝點(diǎn)升高^[1]。

2.4輸油管道實(shí)現(xiàn)常溫輸送的必要條件

常溫輸送的必要條件是最低的地溫要高于原油的凝點(diǎn)，而且所輸原油在沿線上的最低自然地溫不應(yīng)該存在屈服值，即便存在屈服值，屈服值也不能太大。這樣才能讓管道的停輸壓力低于額定壓力。簡單來說，原油的凝點(diǎn)必須要比沿線的最低地溫低2～3℃。而且原油在常溫輸送的溫度下，粘度不能太大，這樣才能滿足管道允許壓力高于管道摩擦阻壓。不是任何一種原油都能滿足常溫輸送的要求，但是塔里木臨界配比的原油的物性恰巧可以滿足這一要求，即使物性最差的原油都可以滿足該要求，據(jù)調(diào)研，塔里木原油只要在7℃都可以啟動，另外，庫都管道的最低地溫是0.8℃，而塔里木外輸原油的凝點(diǎn)可以達(dá)到-13℃，這樣即便原油的凝點(diǎn)在運(yùn)輸過程中升高了12℃，原油的凝點(diǎn)仍然比最低地溫低，因此，即便沿線地溫低至最低臨界值，原油也可以實(shí)現(xiàn)常溫輸送，不會發(fā)生凝結(jié)^[2]。

2.5安全可靠性分析

雖然庫都輸油管道全線是常溫運(yùn)輸，但是當(dāng)分析庫都輸油管道的安全可靠性的時候，就不能單純針對庫爾勒首站的原油物性來分析。這是因?yàn)樗锬驹驮谳啂旃艿赖氖渍臼墙?jīng)過熱處理才運(yùn)輸?shù)綆鞝柪帐渍镜模?jīng)過長距離的運(yùn)輸，原油的物性要緩慢的恢復(fù)到以前的狀態(tài)，從凝點(diǎn)的角度來說，原油的凝點(diǎn)從首站到末站，凝點(diǎn)經(jīng)過了4～12℃的波動，因此，在對常溫輸送的可靠性進(jìn)行探討時，就必須考慮原油經(jīng)過熱處理的穩(wěn)定性，還有油溫的變化，再結(jié)合地溫對其進(jìn)行綜合分析^[3]。

3結(jié)語

綜上所述，常溫輸送模式的采用必須考慮到原油的物性和當(dāng)?shù)氐牡販?，只有原油的物性和管道沿線的最低地溫滿足常溫運(yùn)輸?shù)臈l件的時候，才能采用常溫輸送模式，而且常溫輸送模式的安全性能必須考慮到原油是否在管道沿線經(jīng)過熱處理，還要結(jié)合油溫的變化和當(dāng)?shù)氐牡販剡M(jìn)行綜合分析，如果原油的物性達(dá)不到常溫輸送的要求，就必須對原油進(jìn)行一定的預(yù)處理，才能滿足常溫輸送的要求，否則會發(fā)生原油凝結(jié)的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 于濤.油品混合輸送在西部原油管道的應(yīng)用[J].油 氣儲運(yùn)，2013，32（2）：162-165.

[2] 中國石油天然氣集團(tuán)公司.Q/SY 1156.5-2013 原油 管道工藝運(yùn)行規(guī)程 第 5 部分：西部原油管道[S].北京：石油工業(yè)出版社，2013.

[3]于濤，董一凡，孫云峰等.惠-油管道運(yùn)方案研究.石油規(guī)劃設(shè)計.2014，25（1）：13-15