关于原油管道输送技术的研究

关于原油管道输送技术的研究

【摘要】在现代经济快速发展，石油天然气的产量不断增加的背景下，对于油气管道的输送技术也提出了较高的要求，本文就针对于原油管道输送机理的相关技术进行分析，对原油输送的相关技术进行研究，为未来的原油管道输送提供较好的依据。

【关键词】油气管道输送技术机理原油流动性

原油是国家重要的战略物资和宝贵能源。原油管道运输业在我国以及世界的经济发展中都发挥着极其重要的作用，因此原油管道的输送安全和输送技术是管道工作者必须要研究解决的一个重要问题。

1 原油输送管道的介质流动机理

当液体在管道中流动的时候，由于液体分子之间和液体分子与管壁之间发生相对运动，就会出现流动阻力。与管道壁面接触的流体分子在管壁摩擦阻力下速度急剧下降，由于流体分子间的相对运动致使管道的液体输送变成剪切流动。随着流体与管壁的距离的增加，所产生的流速也会逐步加大，因此流体本身的物理性质和管道内壁的光滑度是决定输油量大小的主要因素。因此改善原油管道的输送性能和原油本身的性质就能达到减阻增输的目的。我国的原油多为“高凝固点、高含蜡、高胶质沥青质”的“三高”原油，其特点是流动性能差，往往是需要加温加压输送。

2 油气管道输送的技术

2.1 加热输送工艺

对于“高凝固点、高含蜡、高胶质沥青质”的“三高”原油来说，一般采用加剂加热加压的输油工艺，在输送过程中通过对油温的提高来降低原油的凝固点和粘度，减小管道在输送时所产生的摩擦阻力；同时将油流的温度保持在高于原油凝点3—5℃以上，这样能够有效地防止凝管事故的发生。在油气管道沿线处可以设置加热站，利用管道防腐保温和埋地保温的方式来减小轴向温降，避免原油的粘度增大而造成管道摩擦阻力的增加。对于加热输送工艺来说，加热原油所需要的燃料费用以及输油泵送原油时所需要的电力费用

之和是评价该工艺的重要指标。在优化技术中，可采用“先炉后泵”的工艺流程，提高输油泵的运行效率，降低动力费用。对加热炉的结构进行改造有效地利用余热来提高热效率。在输油设备上采用热媒炉、热管加热炉以及节能型输油泵等这些高效设备，来减少油电方面的消耗和降低输油的成本。

2.2 改质输送

所谓的改质就是将原油进行脱蜡、热裂化、脱沥青以及加氢裂化等一系列的炼制加工来改变原有的化学成分，改善其流动性，并且能够将轻馏分油的含量提高，加强油气长输管道的操作弹性。通过改质后生成的轻质油不仅使组分稀释，同时还能因为分子量的变小使蒸气压变大，增大管道的输送量。对于高含蜡原油来说，更加适合于脱蜡法，将原来的高含蜡原油与脱蜡后原油进行混合能够实现低温输送。由于这种方法需要安装一套加工的装置，成本花费上比较高，但是其前景还是比较被看好的。

2.3 加剂输送

加剂输送就是利用添加化学剂对原油的流动性进行有效地改善，在加剂输送中，对于长输管道来说，剪切对原油流动性的积累影响非常显著，利用对管道输送的剪切以及热力条件进行模拟以后，能够有效地掌握和控制获得添加剂的原油的流动性变化，其中我国的魏—荆输油管道就是采用加热加剂的方式来进行输送的。对于原油的凝点降低可以采用添加降凝剂，在原油进行改性以后，所含的析蜡温度保持不变，所以在输油管道运行温度降低的时候，便会有更多的胶质、蜡以及沥青质析出，将凝油或者其他的杂物一起粘附在输管道的内壁上，不仅降低了传热的系数，同时又减少了管道的输送截面，与低输量管道的运行的要求正好符合，对于原油的流速的提高以及散热的减少损失十分有利。相对于大输量的管道，流通面积的减少就会造成流动阻力的增加，需要进行定时清管。在工业运用的时候，含蜡原油对于降凝剂的选择非常的严格，在选择的时候可以通过对不同的两种或者是多种降凝剂进行复配，从而扩大它的使用范围，达到更好的降凝效果。同时还可以使用降粘剂、减阻剂、乳化剂以及稀释剂来对于原油的输送技术进行改善。

2.4 天然气的饱和输送

天然气饱和输送是针对于油田在较高压力下进行的油气分离，通过使天然气当中的一部分溶解在原油中，来降低原油中的粘度以及减少管输摩阻的一种方法，为了避免将天然气从原油中分离出来，在管道输送的过程中要将输油管道、设备的压力与分离压力相等或

者高于分离压力。通过在实践中发现，在等温输送高粘原油的时候采用这种方法更加地有效。

2.5 轻质原油稀释输送

轻质原油稀释的输送技术的主要原理就是按照稠油和轻质油的配比进行稀释输送，通过在原油加入适当的轻质油作为稀释剂，使原油的粘度降低下降，摩阻减小，流动性增加，从而可以达到降粘增输的目的，当稀释的比例和混合的温度在选择得当的时候就可以有效地提高输油量，达不到减阻增输的效果。目前该技术也已在我国输油管道中得到广泛的应用。

对于油气管道的输送性能的技术还有很多，比如液体弹性波输送、低粘液环输送、旋流输送、磁性液体粘性减阻输送、避免振动减阻输送、仿生非光滑表面减阻输送以及物理场处理输送等等方法都为管道在清蜡、防垢以及减阻增输提供了更多的新工艺，对管道流体的输送以及控制，都是非常重要的。

3 结束语

对于我国目前油气管道的建设而言，还有很多地方需要进行改进，同时怎样才能使我国的输油技术达到一个更高的水平，对于油气工业来说也是一个巨大的挑战，不仅仅在设备上要进行优化，同时对于输送技术上还要进行不断地创新，从每一个细小的环节着手，加强我国油气工业的建设，推进经济和社会的向前发展。

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