管道减阻剂在原油管道运输中的应用

管道减阻剂在原油管道运输中的应用

关键词：减阻剂延长石油减阻增输

原油在进行管道运输时，管道中的原油由于摩擦阻力的存在而限制了其在管道中的流动，造成了管道运输效率的降低，增加了能量消耗。减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下，有效的降低管道中流体的摩擦阻力，提高管道的输送能力。管道减阻剂是一种可以降低流体流动摩阻，增加输送量的高分子添加剂，对输送管道的增输、节能、提高经济效益有非常重要的作用。

一、管道减阻剂减阻机理

原油在管道运输过程中，随着管道摩阻的增加，原油的层流部分将会逐渐减少，紊流部分将会增加。处于紊流状态的原油中有很多漩涡，而这些旋涡是逐级变小的，旋涡的尺度越小，能量的粘滞损耗越大，旋涡的能量最终将被流体的粘滞力损耗掉，变成热能，因此处于紊流状态的原油需要消耗大量的管输能量[1]。管道的中心区是紊流核心区，管内大部分流体处于这一区，只有靠近管壁的很少部分的液体运动为层流，这两者之间有一过渡区。减阻剂就是通过改变管壁附近（过渡区）油分子的运动状态，使其向同一方向运动，以扩大已有的层流区，减少能量消耗，降低摩阻损失，以达到减阻增输的目的[2]。同时，处于紊流状态下的原油中各级旋涡将能量传递给减阻剂分子，使其发生弹性变形，将能量储存起来，之后，减阻剂分子又将获得的能量还给油分子，以维持原油正常运输所必需的能量，达到减阻的目的[3]。值得注意的是只有当原油处

于紊流状态时，减阻剂才起减阻作用。

二、原油管道应用阻剂后的减阻增输效果

减阻剂的减阻与增输即为：减阻：在原定输量不变的情况下，降低原油流动摩阻，减少管道沿程压力损失，从而减低泵的动力消耗，节约了能量，可以改换成扬程较低的泵输油。增输：在原定压力不变的条件下，由于原油流动摩阻降低，而输量增加；在多数情况下，使用减阻剂是为了增加管道的输量，增输是由于减阻的作用而实现的。

使用减阻剂减阻或增输，不需要扩展原有管道工程规模，不需增设泵站或建管道复线，也不需要更换输油设备即可达到提高管道输送能力的目的。随着对油气需求的增加以及油气产区生产能力的增加，对管道的输送能力会有更进一步的要求。增加新的输送管道需要较长的施工周期，这种情况下，使用减阻剂增加管道的输送能力是最佳选择，可以简捷而迅速的达到减阻或增输目的。此外，输送油气的管道受周围土壤和内部流体的腐蚀作用而出现缺陷或者

变薄，使管道的耐压能力显著下降，会出现开裂等危险，使用减阻剂后，可以有效的降低摩阻压降，实现安全运输。

三、减阻剂在延长石油管道运输中的应用实例

管道减阻剂由于其优越的减阻增输性能，己经在全球多个输油管道上进行了应用，应用范围遍及各主要油品产区。减阻剂在添加量很少的情况下，可以较大的减少流体的流动阻力，尤其是在原油输送管道中，由于聚合物减阻剂的出现可以有效的解决长输管道运输

困难等难题，并节约大量的资源，所以减阻剂在原油输送中应用最多[4]。本文以减阻剂在延长石油管道运输中的应用实例来说明减阻剂的减阻增输效果。

延长石油定边-靖边原油管道年设计最大输量为100万吨，近年来由于定边采油厂原油产量增加，输油设备及设计流量无法平衡产输矛盾，为克服采输链条不平衡的产业矛盾，做好与上下游生产的衔接工作，定边-靖边输油站采取长输管道加注减阻剂的方法兼顾地域性采输生产发展不协调的问题，力求实现全年生产任务的顺利完成。

定边-靖边输油首站2008年6月17日21：00减阻剂设备调试完毕，开始加注减阻剂，主输泵电机50hz运行，减阻剂注入量为12 l/h。表1列出了在添加减阻剂后管道原油的输量，以及与添加减阻剂前输油量的对比。由表可以看出，添加减阻剂后，原油增输量效果明显。如截止6月25日15：00（累计加减阻剂运行186小时），减阻剂总注入量为2032l，输送原油量达29917.2吨，加减阻剂前长输管线186小时共计可完成输油量22302吨（以118 t/h流量算），增输7615.2t，增输率34.15%；截止6月27日9：00（累计加减阻剂运行228小时），输送原油量达36542.3吨，相对于加减阻剂前长输管线输油量27258吨增输9284.3吨，增输率34.06%。

2010年定边-靖边年输油量增加为156万吨，在2010年里，通过近一年以来的运行实践，减租剂的加注不仅为实现156万吨的年输油任务提供可能，同时确保了长输管道的平稳安全运行，由于减阻

剂的应用，中间站可实现一泵到底、全越站的工艺流程，大大降低了运行风险，提高了安全指数。减阻剂的使用有经济效益，实现了节能增输，有安全环保效益，降低运行风险，同时还具有其他社会效益，有效的缓解采输不平衡的产业链条问题。

四、总结

通过对延长石油定边-靖边原油输送过程中管道减阻剂应用实例的分析，对比添加减阻剂前后原油输量，可知管道减阻剂添加量小、减阻效果明显，能够有效增加管道的输油量，降低输油消耗，同时带来很大的经济效应和社会效应。随着油区产能的不断提高和炼油厂规模的不断扩大，减阻剂输送工艺将会被广泛应用到油品的管道输送中去。

参考文献

[1]税碧垣，刘兵.减阻的模拟环道评价[j].油气储运，2001，20（3）： 45-50.

[2]蒲家宁.成品油管道应用减阻增输剂效果分析[j].油气储运，2001， 20（11）： 5-9.

[3]陈娟，李允.长输原油管道设计方案优化研究[j].石油学报，2005， 26（1）：100-108.

[4]米红宇，王吉德，李惠萍，等.原油高效减阻剂的制备及其性能[j].精细石油化工，2005，（2）：12-15.

作者简介：张明敏，女，1987年生，陕西延安人。2007年毕业于咸阳师范学院，现从事石油管道生产运行管理工作。