对大庆原油凝点／倾点的影响规律探究

对大庆原油凝点／倾点的影响规律探究

凝点、倾点都是以温度表示的条件性指标，是原油物理状态发生转变的温度分界点。我国一直将凝点视为衡量原油低温流动性及控制原油输送温度的一个重要参数，为了深入认识含蜡原油的微观结构，有必要对含蜡原油凝点/倾点与原油微观结构及组成间的关系进行细致的研究。对大庆6种典型含蜡原油进行凝点实验，总结了实验规律，并用灰色系统关联理论（Grey System Theory，GST）定向分析了蜡晶形态/结构及原油组成对凝点/倾点的影响规律。

标签：凝点；含蜡原油；灰色系统理论；定向分析；蜡晶结构

我国盛产含蜡原油，大庆、胜利、华北、中原等主要油田生产的原油绝大多数为高含蜡原油；20世纪90年代以来，随着常规轻质原油资源的减少，国外易凝高黏原油的生产地及开采量都在迅速增加。东南亚、中亚、非洲、北美等地区及俄罗斯都生产易凝高黏原油。多年来，含蜡原油的安全、经济输送的理论与技术一直是油气储运的重点研究方向之一。

含蜡原油的凝点/倾点是输油管道科学设计和安全经济运行必不可少的关键数据。本文利用灰色系统关联理论（grey system theory，GST）定向分析了蜡晶形态/结构及原油组成对凝点/倾点的影响规律，并找出了重要影响因素和次要影响因素，为改善原油在长距离输送过程中的流动性提供了宝贵经验[2]。

1 灰色系统理论

灰色系统理论Grey System Theory）是由华中理工大学邓聚龙教授于1982年在國际经济会议上首次提出的，长期以来普遍用于国民经济的工业控制、经济预测、产量预测等科学领域和软科学领域，成为众多预测、决策、分析、控制的有利工具。

灰色系统理论属于一门用数学学科，其研究对象是“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”等不确定系统。灰色关联分析是灰色理论的重要内容。分析系统中各要素的内在联系及其发展规律常用的定量方法是数理统计如回归分析、方差分析、主成份分析等，虽然这些方法能解决许多实际问题，但存在某种局限性，因为它要求足量的样本、因变量与自变量间的线性关系等诸多限制条件。然而，在研究含蜡原油微观结构时，要取得足够的数据样本往往费时费力，而且即使样本数量方面满足限制条件，因为凝点/倾点与微观结构及原油组成等多个因素间存在尚未明确的复杂的非线性关系，所以也不能很好地应用传统数理统计方法。灰色系统理论中的系统关联度分析法，通过分析参考系列与比较序列各点之间的距离来确定各序列之间的差异和相近程度，从而找出影响凝点/倾点的主要因素。灰色关联度分析法不需要大量的样本及数据的典型分布，而且计算简单。它在计算过程中着眼于整个灰色系统，不单单考虑两个样本点，而是从全局各个样本数据点出发考虑整体关联性。蜡质量分数蜡晶平均分维数、原油平均相对分子质量、蜡晶体积分数及液态原油黏度。

2 结论

灰色关联度分析结果表明：①在不同加热温度下，含蜡原油经静态降温测定出的凝点/倾点值随着凝点温度对应的蜡晶平均分形维数的减小而升高。由于含蜡原油的凝点/倾点在本质上是“温度”，因此一般的，蜡晶平均维数越小，对应的凝点/倾点温度就越高，这符合原油中蜡晶平均分形维数随温度的变化规律。

②含蜡原油的凝点/倾点与蜡晶体积分数间呈强线性相关关系，蜡晶体积分数越高，对应的凝点/倾点温度就越低。③原油平均相对分子质量越大，说明含有的蜡质越多，越容易凝固，对应的凝点/倾点温度就越低。④液态原油黏度越大，原油越容易凝固，对应的凝点/倾点温度就越低。

关联度的数值大小表明：影响原油凝点/倾点的最重要因素是原油的蜡质量分数，较重要因素是蜡晶平均分维数与原油平均相对分子质量，次要因素是蜡晶体积分数及液态原油黏度。因此在遇到处理原油失去流动性（凝固）的问题上不能“眉毛胡子一把抓”，应该分清主次，抓主要矛盾，重点考虑原油的蜡质量分数。

参考文献

[1]Yang X H.Pipeline design and management[M].2th ed.Dongying：China University of Petroleum Press，2006：76-255.

[2]双凯，梁华庆，张劲军.含蜡原油蜡晶形态和结构的定量表征[J].石油大学学报（自然科学版），2002，26（5）：100-103.