原油管道蜡沉积若干问题的研究综述
油井结蜡原因及清防蜡技术研究

油井结蜡原因及清防蜡技术研究摘要:油井清防蜡措施是指在石油生产过程中,为了预防和解决蜡沉积问题而采取的一系列措施。
蜡沉积是指在输送管道、油井设备等工作环境中,由于温度和压力变化造成的油品中蜡物质凝结和沉淀。
蜡沉积会导致管道堵塞、设备故障、产量下降等问题,严重影响石油生产效率和经济效益。
因此,针对蜡沉积问题进行清除和预防是非常必要的。
关键词:油井;结蜡;机理;清防蜡;1油井结蜡的危害(1)油井结蜡会导致产量下降。
当原油中的蜡凝固并堆积在管壁上时,会阻碍原油的流动,使得从油井中抽出的原油量减少。
这就意味着,同样的投入下,油井输出的原油量降低,给油田开发带来了经济损失。
(2)油井结蜡还会增加生产成本。
为了解决结蜡问题,需要投入额外的人力、物力和财力进行清理工作。
清理过程通常包括使用蜡溶剂、高温加热等手段,以破坏蜡的结晶结构并恢复原油的流动性。
这些额外的措施会增加生产成本,对油田运营造成不利影响。
(3)油井结蜡还会引发设备故障。
蜡物质在管道内的积聚会导致管道直径减小,增加了油井设备的阻力。
长期以来,设备频繁运行在较高的负荷下,容易出现故障和损坏,进一步增加了油田的维护和修复成本。
(4)油井结蜡还会带来环境污染问题。
在清理结蜡过程中,可能涉及大量化学溶剂的使用,这些溶剂可能对环境造成污染。
同时,结蜡现象也会导致原油泄漏的风险增加,一旦泄漏,不仅对土壤和水源造成污染,还可能对生态环境带来长期损害。
2油井结蜡机理及影响因素分析油井结蜡是指在油井内部,由于原油中的蜡物质在低温条件下逐渐凝固并堆积,形成一层固体物质覆盖在管壁上的现象。
这种现象主要是由以下几个机理共同作用导致的。
2.1温度温度是影响油井结蜡的最主要因素。
原油中的蜡物质在低温环境下容易凝固和结晶。
当油井的运行温度低于蜡物质的凝固点时,蜡物质就会开始凝固,并逐渐形成蜡垢。
通常情况下,蜡物质的凝固点随着蜡链长度的增加而升高,较长链的蜡物质的凝固点更高。
因此,低温环境是引发油井结蜡的主要原因之一。
保温原油管道蜡沉积研究综述
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向。
关 键
词 :保温层 ;原油管道 ;蜡沉积 ;清蜡周期
文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 — 0 4 6 0( 2 0 1 3)0 9 — 1 3 1 2 — 0 5
中 图 分 类 号 :T E 8 3 2
Re s e a r c h o n Wa x De p o s i t i o n i n The r ma l I n s u l a t i o n Oi l Pi pe l i ne
put f o r wa r d.
Ke y wo r d s : I n s u l a t i o n l a y e r ; Cr ud e o i l p i p e l i n e ; Wa x d e p o s i t i o n ; P i g g i n g p e r i o d
摘
要 :我 国生产的原油多数为含蜡原油 ,目前我 国的部分原油管道采用保温层保温 ,这类输油管道 的清
蜡周期 是在不保温输油管道运行 中由经验得来 的 ,因此较大管径 的保温输油管道清蜡周期如何确定 尚需研 究。 通过综合分 析各类文献 中研究不保温原油管道蜡沉 积所采用 的思路与方法 , 提 出保温原油管道蜡沉 积研 究的方
油藏蜡沉积研究综述
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1.2.2 压力
核的生长和消失,且方向是趋向于最小吉布斯能。
在含蜡原油的生产过程中,油藏压力不断下 当温度等于或低于蜡的外观温度时,油气体系中的
降,当原油体系的压力低于饱和压力时,会导致溶 蜡成分开始形成晶体。在这个过程中,带有长侧链
解气从原油中逸出,使得原油体系的温度降低,蜡 的溶解度降低[17]。其次,原油体系中的轻质组分从
影响油藏蜡沉积的外因多指油气组成系统的 温度和压力[15-16]。 1.2.1 温度
油藏油气系统温度降低的两个主要影响因素为 低温工作液的注入和原油脱气膨胀。当大量的低温工 作液被注入地层,地层被冷却,导致储层发生不可逆 的蜡沉积过程。绝大多数学者认为,由于油藏冷伤害 的缘故,油藏蜡沉积在钻井时就存在。原油脱气膨胀,
机理、蜡沉积热力学模型和油藏蜡沉积伤害模型,为后续研究奠定了理论基础。
关 键 词:蜡沉积;油藏;机理
中图分类号:TE31
文献标识码: A
文章编号: 1004-0935(2023)12-1844-05
因此研究蜡在油藏中的沉积,对于制定高含蜡 油藏的合理的开发方案具有指导作用。我国原油多 为含蜡原油,在含蜡原油开采过程中,由于油藏压 力下降、油藏温度下降和原油脱气等因素,致使蜡 在油藏中发生沉积[1-2]。沉积的蜡堵塞储层孔隙吼道 和黏附在孔喉壁面,减少油气运移有效通道,使储 层渗透率降低,进而导致增大原油流动阻力,增加 油气开采难度[3]。而蜡沉积对油藏的损害的程度取 决于地层渗透率、蜡沉淀量和油藏温度。油藏中蜡 的沉积的机理是非常复杂的,这是因为它涉及学科 多,是一个涵盖热力学变量、流体动力学流动、传 热传质以及固体-固体和表面-固体相互作用的函 数[4]。因此研究蜡在油藏中的沉积,对于制定高含 蜡油藏的合理的开发方案具有指导作用。
关于原油管道清防蜡技术研究进展及应用研究
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关于原油管道清防蜡技术研究进展及应用研究摘要:我国在现阶段的发展中对石油资源的需求量正在不断的上升,而在石油开采等过程中,经常会出现输油管道或者是油井结蜡问题,这一问题的存在在极大程度上影响着我国石油运输以及开采的效率和质量,经常会造成较大的安全隐患以及经济损失,这就要求我国不断研发防蜡技术,本文在此基础上主要探讨现阶段原油管道出现结蜡现象的主要原因,并针对这些原因提出了相应的应对措施,并阐述了防蜡技术的未来发展状况,希望能够在一定程度上促进防蜡技术的发展以及创新。
关键词:原油管道;防蜡技术;展望原油由于其性质以及含量非常容易出现结晶的问题,而有的结晶非常不容易清理,但是结晶问题又会在极大程度上造成危险,影响石油的运输效率以及质量,所以相关企业在实际的发展中一定要采取不同的防清蜡技术,有效去除石蜡,保障原油管道运输的安全性。
一、原油管道出现结蜡的影响因素原油本身就具有一定的化学性质,而且原油中含有一定的蜡量,所以这也在一定程度上导致原油在实际的管道运输中出现了石蜡结晶等状况,这也是原油管道出现结晶的一个内在原因,原油中含有较为丰富的蜡,所以除了原油管道以外,油井在进行开采以及作业的过程中也非常容易出现结蜡的现象。
而且原油中还具有较多的轻质馏分,不同的原油具有的轻质馏分含量是不同的,但是原油中轻质馏分含量越多,就越容易产生结蜡的现象,而且蜡体还不统一进行析出。
而相反原油中含有的轻质馏分越少,就越不容易产生结蜡现象,产生的结蜡也比较容易清理。
二、原油管道清蜡防蜡的相关技术(一)原油管道的磁清蜡技术在现阶段的发展中很多企业在实际的发展过程中,选择磁清蜡的方式进行原油管道结蜡问题的处理,就现阶段磁清蜡技术来说,主要工作的机理有以下两种:(1)具有一定的氢键异变效应,该效应主要指的是,在实际的运用过程中其可以在一定磁场的作用下,能够将石蜡的氢键进行打断,这样就会在极大程度上改变石蜡键的强度以及键角,这样的话石蜡就没有办法形成相应的骨架,使得蜡晶间的聚结被破坏掉,石蜡在这种情况下就会轻易的产生聚集,从而达到清蜡的效果。
低输量含蜡原油管道清蜡若干问题分析
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3 . Ch a n g q i n g Oi l i f e l d Co mp a n y t h e T h i r d Ga s P r o d u c t i o n P l a n t . S h a a n x i Xi ’ a n 71 0 0 1 6 , Ch i n a ) Ab s t r a c t : Ru n n i n g o f wa x y c r u d e o i l p i p e l i n e a t l o w l f o w r a t e i s n e i t h e r e c o n o mi c n o r s a f e . I n t h i s p a p e r , t h e n e c e s s i t y o f wa x r e mo v a l o f wa x y c ud r e o i l p i p e l i n e un r n i n g a t l o w l f o w r a t e wa s c l a i r fe d , c o mb i n i n g t h e c h a r a c t e is r t i c s o f h o t
o i l p i p e l i n e b a s e d o n wa x y c r u d e o i l r h e o l o g y . T o e n s u r e t h e p i p e l i n e un r n i n g e c o n o my , t h e wa x r e mo v a l c y c l e a n d he t
摘 要: 含蜡原油在低输量下运行 , 既不经济又不安全 。 从 含蜡原 油的流变性特点 出发 ,结合热油管道 的 管道特性 ,说 明了含蜡原油管道低输量运行 下清蜡的必要性 。为保证低输量管道运行 的经济性 ,需要确定合理
浅议国内含蜡原油管道在低输量条件下不稳定性分析及其优化运行
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浅议国内含蜡原油管道在低输量条件下不稳定性分析及其优化运行随着中国原油需求的持续增长,国内原油管道运输系统已成为中国原油运输的重要方式之一。
随着管道运输的高效率和便利性,却也带来了一些问题。
其中一个主要问题就是在低输量条件下,含蜡原油管道存在不稳定性,对管道运输系统的安全和稳定性构成了一定的挑战。
对含蜡原油管道在低输量条件下的不稳定性进行分析及优化运行至关重要。
我们来谈谈蜡沉积的问题。
含蜡原油在输送过程中,由于环境温度的变化,会导致蜡沉积在管道内壁。
在低输量条件下,蜡沉积更为明显,容易造成管道堵塞,进一步影响原油的输送效率。
蜡沉积不仅会导致管道直径减小,同时还会增加管道摩擦阻力,从而影响原油的流动。
管道输送系统需要采取有效的措施来防止蜡沉积的发生,保证管道系统的稳定运行。
为了解决以上问题,首先需要对低输量条件下的含蜡原油管道的运行情况进行详细分析。
通过对管道系统的输送流量、温度、压力等参数进行监测和分析,可以及时发现管道系统存在的问题,并制定相应的措施进行改进。
可以考虑在设计阶段增加蜡沉积预防措施,采用保温隔热措施、加热设备等手段来减少蜡沉积的发生,保持管道内壁的清洁。
在管道系统中加入泵站、调压阀等设备,调节管道内的流体压力,减少压力波动的发生。
对低输量条件下的含蜡原油管道进行定期养护和维护也是非常重要的。
定期清洗管道内壁,清除蜡沉积、沉积物等杂质,保持管道的畅通,可以有效预防管道堵塞的发生。
对管道设备进行定期检查和维修,及时发现和解决设备的故障和问题,保证管道系统的稳定运行。
在优化运行方面,通过对低输量条件下含蜡原油管道系统的运行数据进行分析,可以对管道系统的运行模式进行调整和优化。
根据管道系统实际的运行情况,制定合理的运行方案,调整管道的输送流量、温度、压力等参数,保证管道系统的稳定运行。
采用先进的管道监测技术和设备,及时发现和解决管道运行中的问题,为管道系统的优化运行提供有力的支持。
对低输量条件下的含蜡原油管道进行不稳定性分析及其优化运行对于保证管道系统的安全、稳定和高效运行具有重要的意义。
管道输送蜡沉积研究
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管道输送蜡沉积研究本文综述了国内外对蜡沉积的研究,阐述了蜡沉积机理、实验、单相蜡沉积模型以及油水两相流动蜡沉积模型。
标签:蜡沉积;实验;动力模型;管道在海洋和陆上管道集输系统中,油气多相混输技术的应用十分广泛。
随着海上油气资源的开发和海底含蜡原油的不断开采,多相流动中的蜡沉积问题已经成为多相混输技术面临的一个问题。
蜡沉积的发生减少了管道有效流通面积,严重时会造成堵蜡事故,不仅危及管道安全,而且造成严重的经济损失,因此,非常有必要对蜡沉积开展研究。
1 蜡沉积的机理目前,蜡沉积成因的机理,包括分子扩散、剪切弥散、布朗扩散和重力沉降。
Hamouda 等通过实验研究发现,在管内油流流态为层流时,蠟沉积速率随流速的增大而增大,只有当管内流态为紊流时,蜡沉积速率才随流速的增大而减小。
Hsu等研究富气原油在湍流条件下的蜡沉积规律时,发现在湍流条件下,剪切剥离效应不容忽视,沉积在管壁上的蜡的硬度和沉积物中平均碳原子数均随着沉积时间的延长而增大。
2 蜡沉积实验2.1 冷板实验Cole等对油水两相流层流状态下的蜡沉积进行了冷板实验。
当油水混合物流过温度较低的冷板时,蜡沉积在冷板上,该实验研究的是不同的润湿特性(冷板材质特性的改变)对蜡沉积的影响,结果表明:在亲水的材料表面,由于水的存在,蜡沉积量明显减小,而在亲油的材料表面,析蜡量与单相实验结果相比无大的变化。
2.2 冷指实验Hamouda 和Josué等分别利用冷指实验装置,研究了单相含蜡油体系中的蜡沉积规律研究。
张宇等利用冷指实验装置进行了含蜡油-水乳状液的蜡沉积规律研究,分析了含水率、温差、沉积时间和乳状液特性对油-水两相体系中蜡沉积的影响。
结果表明:随着剪切应力的增大,蜡沉积速率减小;在相同的实验条件下,地面脱气原油蜡沉积速率大于含气原油的蜡沉积速率。
2.3 旋转盘实验Matlach W J 等采用转盘实验研究了剪切速率对蜡沉积的影响。
转盘实验的原理与冷板实验原理相同,只是蜡是沉积在可以旋转的金属盘上。
输油管道清防蜡技术研究综述
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输油管道清防蜡技术研究综述官琳悦;王卫强【摘要】产自我国的原油大多属于石蜡基原油,在输送过程中,原油中的蜡不断结晶析出,沉积在管道内壁上,结蜡层厚度逐渐增加,导致管道内的有效通流截面减小,使输油过程变得困难,这不仅会降低输量,而且严重时还会堵塞管道,存在一定的安全隐患。
在本文中,根据影响蜡沉积的因素,并结合油田清防蜡措施,总结了几种有关输油管道的清、防蜡技术。
%Most of the crude oil produced in China is paraffin-base d oil. In its transportation process, wax in the crude oil crystallizes and separates out from the crude oil continuously, and deposits on the pipe wall, the wax layer thickness is increasing gradually, which reduce the pipe effective flowing cross-section, so that the oil transportation process becomes difficult, which will not only reduce the transportation quantity, but also stop up the pipe when it’s serious, so there are some security risks. In this paper, based on the factors affecting the wax deposition, combined with measures of paraffin removal and control in the oil field, several techniques of paraffin removal and control for the crude oil pipeline were summed up.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P2693-2695,2698)【关键词】蜡沉积;输油管道;清蜡;防蜡【作者】官琳悦;王卫强【作者单位】辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE832随着现代工业的发展,石油管道工业也不断进步,为我国经济建设作出了卓越的贡献。
塔河油田原油集输管道防蜡技术应用研究
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塔河油田原油集输管道防蜡技术应用研究摘要:塔河油田其生产的原油油品流动性差,属于典型的“三高”原油。
原油集输管道出现了不同程度的结蜡现象,严重影响了管道的安全运行。
通常采用的加热输送方式存在输量范围较窄、输送能耗大、设备的投资运行费用高等问题。
加剂输送可以改变原油中固态烃的结晶形态,使其不易形成空间网络结构,以达到改善原油低温流变性的目的。
但是,塔河原油物性变化大,流型较为复杂,不同原油对防蜡剂的感受性也不相同。
因此,有必要对其物性进行研究,研制出合适的防蜡剂,进一步研究原油在管输过程中的防蜡方案,从而降低能耗和生产成本。
本文介绍了原油集输管道防蜡技术的现状和发展,从理论上分析和总结了原油集输管道的蜡沉积机理及其影响因素,通过室内分析实验研究了塔河原油蜡沉积规律,并结合相关理论分析了塔河原油集输管道的蜡沉积机理。
提出了塔河油田原油集输管道的防蜡方案:采用加剂与超声波处理相结合的防蜡工艺,并论证了防蜡技术方案的可行性。
最后对防蜡方案的经济效益进行了计算与分析,结果表明该防蜡方案经济效益可观。
关键词:塔河油田;管道输油;结蜡;防蜡措施1原油集输管道结蜡机理分析根据对塔河原油油样的物性室内分析结果,结合原油集输管道的蜡沉积机理的相关理论,以下对塔河原油输送管道的结蜡原因进行分析。
由室内分析结果可知,部分单井原油油样含蜡量均较高,属高含蜡原油,并且单井油样析蜡点都较高。
而塔河油田冬季地温较低,随着原油在输送过程中温度的降低,蜡晶分子会按分子量的大小依次析出并沉积在管壁上。
结合相关研究理论及室内实验分析结果,认为塔河原油集输管道的结蜡机理包括以下几方面:一是分子扩散作用,由于塔河油田冬季管道周围环境温度较低,而在较低的周围环境温度的作用下,管壁处的温度是最低的,原油在集输过程中不断向周围环境散热,造成了管输过程中油流主体和管壁之间的温差,这样也就在油流横截面上形成了一定的径向温度梯度,而蜡在原油中的溶解度是温度的函数。
信息化背景下含蜡原油管道运行及清管问题分析
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信息化背景下含蜡原油管道运行及清管问题分析摘要本文首先针对含蜡原油管道管壁蜡沉积的原理进行分析,并在此基础上,简要阐述了对管壁结蜡现象能够造成影响的主要因素,最后列举了我国常用的含蜡原油管道清管办法。
希望本文能够为从事含蜡原油运输工作的人员提供有价值的参考。
关键词含蜡原油管道;蜡沉积;影响因素;处理办法就我国原油产品的整体品质进行分析,含蜡量高是其最为显著的特征。
中国原油当中的蜡含量,普遍在20%以上,最多的甚至达到了50%。
在地下原油当中,蜡通常溶解于其中,伴随着原油开采过程中油品自身所受到的压强、温度等逐渐降低,原油中的蜡逐渐在运输的过程中被析出,而且在输油管道当中大量沉积,给原油的运输工作带来了很大的困难。
因此,针对含蜡原油管道管壁蜡沉积现象进行了解,并合理针对其影响因素进行控制,是保障我国原油运输通畅的重要办法,必须要引起有关工作人员的高度重视。
1 含蜡原油管道管壁蜡沉积现象的产生原理含蜡原油在运输管道当中进行运送时,会渐渐地在管壁上累计并产生一层由凝油、石蜡、胶状物、细沙等物质混合而成的结蜡。
在我国含蜡原油运输的工作中,管壁结蜡的现象大量存在,这在很大程度上削弱了管道的运输能力,并且还会在一定程度上影响原油产品的质量,降低运输管网的工作效能,对原油运输管网的内壁和相关精密设备仪器造成影响。
通常对管壁当中蜡沉积现象的认识,可以分成分子扩散运动、剪切分散、布郎扩散以及重力沉降四种理论,其中分子扩散运动理论被业界普遍认为是管壁蜡沉积现象的主要产生原因。
一般情况下,含蜡原油从挖掘到开始运输的这一过程当中,自身温度处于不断降低的状态。
在原油温度下降至某一临界点时,因为管壁的温度总是比原油温度更低,因此临近管壁位置上被溶解的石蜡一定会先进入到饱和状态;若油温持续降低,便会出现饱和,凭借管道内壁所提供的杂质、粗糙凸起等所构成的结晶中心,管壁上便会先析出石蜡。
随着石蜡的析出,原油中石蜡的含量将会有所降低,将会在管壁与紊流中心之间产生蜡浓度的差异。
管道中原油蜡沉积影响因素研究
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吴起——延炼集输管道原油含蜡量较高,给管道安全、经济运行带来了不利影响。
在管道中原油集输过程中,沿程温度会逐步下降,集输流体中的蜡会结晶析出沉积在管道壁上,对管输正常运行带来了负面影响和安全隐患。
因此,有必要开展管道中原油蜡沉积影响因素研究,确定影响因素,为寻找降低蜡沉积对策提供参考和依据。
研究表明,主要影响因素有以下几个方面[1]:1 油温管道中原油温度对蜡沉积影响主要分布在三个温度区间:析蜡点、凝点、介于二者之间的温度范围。
如果温度和析蜡点较为接近以及温度较低和凝点相近,则管道中沉积的蜡数量较少,质量较轻,在介于二者之间的温度范围内,沉积蜡较重。
在上述蜡沉积机理分析的基础上,可以解释产生这种情况的原因:温度较高接近析蜡点附近时,原油和集输管道壁的温度都较高,不同位置蜡分子浓度相差无几,原油中分子由于浓度梯度较小,向管道壁运移的动力不足,因此蜡沉积较轻;当温度较低和凝点差别不大时,原油的温度和管道壁的温度接近,蜡分子扩散没有动力,布朗运动也减弱,原油粘度增大,蜡分子扩散较慢,加上管道壁的剪切力增大,沉积在管道壁上的蜡很容易被油流冲刷掉。
2 原油与管壁的温差这一因素可以看作蜡沉积的主要影响因素,主要是由于原油和管壁温度差决定了蜡分子经由沉积层扩散速度,也决定了沉积层中蜡分子中分子量较小的烃反馈是速度。
室内模拟实验发现,如果管壁温度比液流温度高,则管壁内基本不存在蜡沉积现象,其原因就在于在这种条件下,蜡分子在浓度差作用下由管壁向中心运移的趋势被改变,随着管道中油流一起向前而不会粘附在管道内壁上形成沉积。
3 流速流速越大,管道壁沉积蜡强度越低,速度越慢,流速的影响可以根据流态不同按照层流和紊流区分,层流条件下蜡沉积强度和沉积速率比紊流严重,并且和雷诺数有关,雷诺数越大沉积也越多;在紊流状态下,当流速减少时,油流和管壁的温差缩小,管壁处剪切应力变大,剥离作用越强,蜡沉积层越薄,雷诺数越小,则蜡沉积越多。
管输原油交接计量过程中结蜡问题影响分析及应对措施
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管输原油交接计量过程中结蜡问题影响分析及应对措施摘要:管道原油计量交接中,引起计量产生误差的因素很多,例如,原油的物理性质差异很大(如黏度、含蜡等),运行工况较为复杂(如温度、压力等),计量设备的差异(如流量计的准确度、稳定性等),以及人为操作、管理因素的影响(如运行时的参数、检定流量计的参数读取等),都会给油品计量带来一定的误差,这其中原油结腊就是最主要的影响因素之一。
这是由于结蜡会对流量计产生直接影响,而流量计系数直接影响油品交接量。
基于此,本文在主要分析管输原油计量交接过程中由于管道结蜡对管输原油动态交接计量的影响基础上,就解决流量计结蜡问题所采取的针对性措施进行了详细阐述。
关键词:动态计量;流量计系数;含蜡原油;管道输送1管输原油动态交接计量方式管道输送原油交接计量时多采用准确度较高的刮板流量计;国内许多企业还实行流量计系数交接的动态计量方式:利用容积式流量计计量油品的体积量,通过读取流量计的运行参数(如温度、压力等),取样分析油品的密度和含水、再结合流量计系数计算得出原油的质量。
目前,流量计系数的应用主要采用区间法进行原油交接计量,针对刮板流量计配玻璃密度浮计计量方式,采用流量计系数线性补偿法,根据平均流量相邻的MF值进行线性修正,并计算修正后的体积累计量。
温度、压力、密度、水含量取此段时间内的平均值由人工进行修正,并计算交接的油量。
根据《石油和液体石油产品油量计算动态计量》相关标准的要求,原油油量计算基本公式为:ma=Vi·(P20-O.0011)·[MF·C pi·C ti·(1-W)] 可以看出,流量计系数直接影响油品交接量。
2管道原油结蜡原因管道结蜡是在输送原油的管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、胶质凝油、沙石和其他机械杂质的混合物。
原油中的石蜡,指的是十六烷以上的正构烷烃的混合物,引起管道内壁结蜡的关键因素是温度。
当管道输送的原油温度低于其析蜡点时,就有蜡结晶体析出。
蜡沉积对原油管道安全输量的影响
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我 国盛产 含蜡 原 油 ,在管 道输 送 过程 中 ,沿程 温度
逐 渐 降低 ,当含蜡 原 油油 温低 于 析蜡 点时 ,便 会有
蜡 晶生成 、聚结 ,并 相互 作用 形成 网状 结 构 ,使原
油流动性变差 ,甚至失去流动性而凝结 ,从而 出现 管 内壁的蜡 晶沉积 、管道截面积减小 、传热系数减
3 结蜡对安全输量 的影响
管 道 安 全 输 量 与原 油 的 黏 温 特 性 、凝 点 、流
态 、出站油温 、 地温 、管道总传热系数和加热站间 距 等 因素有关 。蜡 沉 积对 管道 运行 的影 响包括 两 方 面 :一是使有效管径减小 ,增大流动阻力 ;二是使
热 系数 的变 化 ,将对 管道 的安 全输 量产 生影 响 。仍 倾 向 系数 模 型 确 定 其蜡 沉 积 速率 为 01 d .6 mm/,考
畦。 ・ .
流量/3 - m ・hi
图 2 管 遁 工作 特 性 曲线
从 图 2 以 看 出 ,管 道 特 性 允 许 最 小 输 量 为 可
5 /;而按 照前 文热力 条 件允许 最小 输量 的确 定 6 h 方法 ,计 算得 出管道 该值 为 6 . m /。取两 者 的较 85 。 h 大值 ,安 全输量 则 为 6 . m / 。 85 。 h
小 等 问题 ,对 管道 的安 全运 行构 成威 胁 。 国 内外 对 蜡沉 积 规律 的研 究 已经有 相 当长 的 时 间 ,实 验 技 术 和 理 论 研 究 水 平 都 有 很 大 的提 高 ,
溉煎 / 口
图 1 出站温度一定时管道流量与压降的关系
但蜡沉积对管道安全运行特性的定量影响研究却少
求解管道的安全输量首先需要确定热力条件允许最 小输量和管道特性允许最小输量 ,再对两者进行比
油井结蜡与防蜡综述
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油井结蜡与防蜡综述油井结蜡与防蜡前言油井结蜡是油田开发过程中存在已久的问题,当原油从地下抽到地面时,由于溶解气体的逸出和膨胀而使原油温度逐渐降低,蜡就从原油中按分子量的大小顺序结晶析出,并继而沉积在油管内壁上,致使井筒变窄,油井产量降低,严重时还会堵塞油管造成油井停产。
清防蜡技术就是根据原油物性及油井开采状况的复杂性,并根据不同区块。
不同油井、区块开采的不同时期以及油井结蜡状况的不同,为清蜡、阻止蜡沉积而采取的一种有效的工艺。
第一章油井结蜡的过程及结蜡因素为了制定油田防蜡和清蜡等措施,必须充分了解影响结蜡的各种因素和掌握结蜡规律。
通过对油井结蜡现象的观察和实验室对结蜡过程的研究,初步认为影响结蜡的因素主要包括四个方面:原油组分(包括蜡、胶质和沥青的含量)、油井的开采条件(如温度、压力、气油比和产量等)、原油中的杂质(泥、沙和水等)以及沉积表面的粗糙度和表面性质。
1.1油井结蜡的过程(1)当温度降至析蜡点以下时,蜡以结晶形式从原油中析出。
(2)温度、压力继续降低,气体析出,结晶析出的蜡聚集长大,形成蜡晶体。
(3)蜡晶体沉积于管道和设备等的表面上。
从形成新相(石蜡晶体)所需要的能量角度来看,石蜡首先要在油流中的杂质及固体表面粗糙处形成,因为这样所需的能量小。
大量研究表明:原油对蜡的溶解度随温度的降低而减小,当温度降低到原油对蜡的溶解度小于原油的含蜡量的某一值时,原油中溶解的蜡便开始析出,蜡开始析出时的温度陈为蜡的初级结晶温度或析蜡点。
1.2影响结蜡的因素1.原油的性质及含蜡量油井结蜡的内在因素是因为原油中溶解有石蜡,在其他条件相同的前提下,原油中含蜡量越高,油井就越容易结蜡。
另外,油井的结蜡于原油组分也有一定的关系。
原油中所含轻质馏分越多,则蜡的初始结晶温度就越低,保持溶解状态的蜡就越多,即蜡不易析出。
实验证明,在同一含蜡量的原油中,含轻质成分少的原油,其中的蜡更容易析出。
2.原油中的胶质、沥青质实验表明,随着胶质含量的增加,拉的初始结晶温度降低。
含蜡原油管道系统蜡沉积特性研究
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2.4 ⷑ⚥噿⮠⋸⸄嫿䫵 2.4 平均蜡层厚度计算 目前对管道蜡沉积的形成机理比较合理的解释有分子 假设含蜡原油出站温度、进站温度和析蜡温度分别为 ٷ䇮ਜ਼㵑⋩ࠪㄉᓖǃ䘋ㄉᓖ઼᷀㵑ᓖ࠶࡛Ѫ TRǃTZ ઼ Tslˈ㇑䚃㔃㵑ਁ⭏ 扩散、布朗运动、剪切弥散和重力沉降四种,普遍认为分 TR、TZ和Tsl,管道结蜡发生在析蜡点至进站温度这一温度 ൘᷀㵑⛩㠣䘋ㄉᓖ䘉аᓖ४䰤ˈ ਼ᰦԔ㔃㵑ቲᓖѪ䘉ṧ⋯㓯㵑⊹〟ᓖਟ㺘皮 子扩散在蜡沉积中起着主要作用,并基于此机理建立了蜡 区间内,同时令结蜡层厚度为这样沿线蜡沉积厚度可表示
Study on wax deposition characteristics of pipeline system for waxy crude oil
Wang Xiaodan ˄3-5˅ College of Petroleum Engineering,Xi’an Shiyou University,Xi’an 710065,China ᖃ⋩ሿҾ᷀㵑⛩ᰦˈ⋯〻䱽Ⲵᗞ࠶ᯩ〻˄3-2˅ࡉ㺘皮Ѫ˖ Abstract:According to the wax deposition in pipe wall that will bring safety problem and a great deal of energy loss to pipeline G (4186 Ae nT ) transportation during the process of waxy crude oil heating and transportation,this paper dl2 takes the waxy-hot-oil pipeline dT system as K S D (T T0 ) gGi (T ) @ > the research object and discusses the principle of wax deposition,wax thickness,etc. Key words:wax deposition;wax deposition thickness;safety operation 理
原油中蜡的沉积机理及影响因素
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下降 ,如果温度降低到原油中的析蜡点温度 以下的时候,原油中
的蜡就 开 始 漫慢 围 绕 晶核 形成 蜡 晶 ,温 度持 续 降低 ,蜡 晶就 会越
聚越多 ,最终沉淀析出。因为原油是通过管壁向外界散失热量, 因此在管 中存在着温度 中间高边缘低的趋势 ,即管 中央的液流温 度会高于管壁边缘处的液流温度。由于温度的变化直接影响到蜡 在 原 油 中的溶 解 度 ,所 以在 管 中央 与 管壁 之 间 的范 围之 内一定 存 在这蜡分子的密度差异 ,管 中央要高于管壁边缘的蜡分子密度。
度梯度 。管中央的高流速下会带走更多的蜡分子 。流速越高 ,带 走的就会越 多。另外 ,液流流速高了,对管壁的冲刷作用也会更
强 烈 ,管壁 上 已经 沉 积的 蜡也 会 慢慢 的被 冲刷 带 走 。所 以 ,流速 对 结蜡 的影 响还 是 很大 的 。 ( 5) 含 水 率 的 影响 。含 水率 也 会对 原油 中蜡 的沉 积 程度 产
这就 造 成 了蜡 分 子 的浓 度梯 度 ,在 这个 浓 度梯 度 的 影响 之下 ,蜡
得原油的密度变大 、体积变小 、粘度升高,其 中的蜡晶分子就会 慢慢聚集凝结析 出。 ( 4) 液流流速 的影响。上面说到压力越高的话,蜡的沉积 就会越少 ,对应的就是液流的流速比较高 ,一定体积的液流通过
学 术 研 讨
曩 工 科 技 2 0 1 3 年第5 期
原油 中蜡 的沉 积机理 及影 响因素
张建 国 王
摘 要
强
2 5 7 0 6 1 山东 东 营
中 国石 油 大 学 ( 华 东 )石 油 工程 学 院
乌鄯兰原油管道蜡沉积规律研究的开题报告
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乌鄯兰原油管道蜡沉积规律研究的开题报告
一、研究背景
乌鄯兰原油管道是中国西部地区的一条重要输油管道,为保障西部地区的能源供应起着至关重要的作用。
然而,在使用过程中,管道中的原油会因为温度等因素而产生蜡沉积问题,导致油流通畅度下降,需要定期进行蜡沉积清理工作,影响了管道的稳定运行。
因此,研究乌鄯兰原油管道蜡沉积规律,有助于更好地解决管道运行中出现的问题,提高其运行可靠性和经济效益。
二、研究对象与内容
1. 研究对象:乌鄯兰原油管道中的蜡沉积问题。
2. 研究内容:
(1)对乌鄯兰原油管道中的蜡沉积现象进行实地观测和采样分析,掌握蜡沉积分布情况、密度、组成和影响因素。
(2)通过实验室分析和数值模拟,研究蜡沉积的形成机理和规律,探究蜡沉积与环境因素、原油特性等因素之间的相互作用关系。
(3)对蜡沉积问题的影响进行评估和分析,制定相应的清理和预防策略。
三、研究意义
1. 从工程应用层面上,深入了解乌鄯兰原油管道中的蜡沉积问题,有助于对管道进行更好地维护和管理,提高其安全性和经济效益。
2. 从理论研究层面上,可以更好地了解蜡沉积的形成机理和影响因素,提高对管道输油问题的认识。
四、研究方法和步骤
1. 研究方法
(1)实地观测和采样分析。
(2)实验室分析和数值模拟。
(3)评估和分析对蜡沉积问题的影响。
2. 研究步骤
(1)乌鄯兰原油管道现场调研和采样。
(2)制备样品,开展实验室分析和数值模拟。
(3)分析数据,制定清理和预防策略。
(4)撰写研究报告。
含蜡原油管道结蜡规律研究
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第一章绪论1.1研究背景及意义我国最主要的原油运输方式是管道运输。
管道运输有输量大,能耗低,输送距离长等优点。
我国生产的原油大多含蜡高,凝点高,低温粘度大。
在输送过程中经常会有蜡析出,并有一部分蜡沉积到管道内壁形成结蜡层。
结蜡层会缩小管道的输送面积,降低管道输量,对管道经济运行有一定的影响,严重时甚至会造成凝管事故,给管道输送造成很大的安全隐患。
管道输送具有原油输量大,运行费用较低,安全性高的特点,这使其成为当前石油工业中普遍采用的输油方式。
含蜡原油在管道输送过程中经常会有析錯发生,并有一部分错沉积到管道内壁上形成结錯层,因此管道输送含錯原油不可避免地带来管道结蜡问题。
含錯原油中的錯在油层条件下处于溶解状态。
蜡的溶解度随原油温度的降低而下降,同时原油性质也发生一定改变在油温高于析蜡点时,錯溶解于原油中,原油具有牛顿流体特性;油温在析蜡点和反常点之间时,仍不易形成錯沉积;直至油温低于反常点时,原油为非牛顿流体。
当壁温低于析錯点时,蜡晶不断在管壁上析出,将减少有效管径、降低输量和增大压降甚至阻塞管道,形成蜡沉积。
蜡沉积是导致管道输送能力降低的主要因素,管道结蜡将减少管路的有效流通截面,增大输送压力,降低输送能力,同时还会给管道停输后的再启动带来困难,严重时还可能造成堵管事故。
高含錯原油的高粘度和输送过程中的高压力损失, 会严重影响延程摩阻、延程温降等;同时,蜡沉积是研究停输再启动、清管周期等的基础,因此研究我国含蜡原油管道的錯沉积规律及影响因素,进而给出合理的蜡沉积模型,从而预测实际管线中沿线结蜡分布,对节约费用、管线设计、确保管线安全输送以及制定合理的清管方案都具有重要的实际意义。
1.2蜡沉积研究现状1.2.1 蜡沉积机理管道内的原油在运输过程中,原油中析出的蜡结晶与沥青质,胶质,部分原油和杂质在管道内壁上沉积,是管道的输送截面积减少,增大原油输送摩阻,减小有效水头,降低管输能力。
国内外的学者运用最先进的研究工具和方法,对蜡沉积问题进行了深入的研究,包括蜡的析出,沉积机理和影响因素,已经取得了比较一致的认识,并建立了许多有效的蜡沉积模型,在实际的运用中有重要意义。