原油管道输送降凝降粘技术

加热输送
伴热保温输送 水悬浮输送 天然气饱和输送 原油输送 工艺 浆料输送 剪切处理输送
热处理输送 添加降凝剂、 添加降凝剂、减阻剂输送 稀释输送 低粘液环输送 乳化输送
压力处理输送
3.1国外原油管道输送技术现状 3.1国外原油管道输送技术现状
密闭输送工艺 冷热原油顺序输送 原油/ 原油/成品油顺序输送工艺 对高凝、 对高凝、高黏原油采用热处理和加剂处理工艺 采用环保、高效、节能型管道设备， 85%以上 采用环保、高效、节能型管道设备，泵效达 85%以上 多采用直接式加热炉， 多采用直接式加热炉，炉效超过 90% 运用高度自动化的计算机仿真系统模拟管道运行和事 故工况， 进行泄漏检测， 故工况， 进行泄漏检测，优化管道的调度管理 对现役管道进行完整性评价及管理。 对现役管道进行完整性评价及管理。 效果好，节能 应用普遍
高凝高黏含蜡原油输送、 高凝高黏含蜡原油输送、低输量运行的加热及加剂综合处 理工艺达到世界领先水平 年代后新建的管道， 系统， 90 年代后新建的管道，均采用 SCADA 系统，管道自动化 控制系统与管道同步投产。 控制系统与管道同步投产。 自行设计、制造的长输管道输油用高效泵效率可达84% 自行设计、制造的长输管道输油用高效泵效率可达84% 原油直接式加热炉效率达 91%
3.2 我国原油管道输送技术现状
改造及新建管道采用密闭输油工艺 大落差地段输油成功 降凝剂、 降凝剂、减阻剂性能达到国外同类产品水平 管输综合能耗逐年下降， 1995年的 管输综合能耗逐年下降，从 1995年的 556 降到目前的 437 kJ/（t·km） kJ/（t·km） kJ（t·km） kJ（t·km）
总
长 6600 6600 6600 6600
约
5000 5000 5000 5000
西北原油输送管道分布图
3.华东原油管网概况 3.华东原油管网概况
华东地区主要油田为山东胜利油田， 华东地区主要油田为山东胜利油田，是继大庆油田之后建成的第二大油田 。华 胜利油田 东原油管网是从修建临邑至南京的鲁宁线时开始筹划的。 东原油管网是从修建临邑至南京的鲁宁线时开始筹划的。 胜利油田投入开发后，陆续建成了东营至辛店，临邑至济南两条管道， 胜利油田投入开发后，陆续建成了东营至辛店，临邑至济南两条管道，直接向齐 鲁和济南的两个炼厂输油。 鲁和济南的两个炼厂输油。1974年，东营至黄岛管道建成后，原油开始从黄岛油港 年 东营至黄岛管道建成后， 下海转运。 下海转运。 其中临邑至济南（临济线）穿越大型河流 处 黄河、徒骇河、小清河）， ），黄河 其中临邑至济南（临济线）穿越大型河流3处（黄河、徒骇河、小清河），黄河 穿越采用顶管方式施工。但是临邑复线黄河穿越采用冲砂沉降法施工 。东黄复线， 东黄复线， 穿越采用顶管方式施工。 1985年开工，1986年7月17日投产。这是中国建设的第一条自动化输油管道 ，由管 年开工， 日投产。 年开工 年 月 日投产 道勘察设计院设计 。
总
长 2000 2000 2000 2000
约
1700 1700 1700 1700
华北原油输送管道分布图
二、原油管道输送存在的问题
原油管道输送虽然能取得很好的经济效益，但是对于含蜡量高，凝点高的原油， 原油管道输送虽然能取得很好的经济效益，但是对于含蜡量高，凝点高的原油， 当温度低于凝点时，原油管道会结蜡，影响原油在管道中的输送。 当温度低于凝点时，原油管道会结蜡，影响原油在管道中的输送。 所谓的结蜡是指 在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、 凝油、 在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、 胶质 、凝油、 砂额其他机械杂质的混合 物。
总
长 4500 4500 4500 4500
约
12000 12000 12000 12000
华东原油输送管道分布图
4.华中原油管网概况 4.华中原油管网概况
中部地区油田，分布在湖北和 中部地区油田， 河南两省境内， 江汉油田、 河南两省境内，有江汉油田、河 南油田和中原油田， 南油田和中原油田，主要炼油企 业有湖北荆门炼油厂和河南洛阳 炼油厂。 炼油厂。 江汉原油管道有潜荆线 ( 潜 年建成， 江至荆门 ) ， 1970 年建成，全长 90 公里，年输能力 170 万吨。河 公里， 万吨。 南原油管道有魏荆线 ( 魏岗至荆 和魏荆复线。 门 ) 和魏荆复线。中原原油管道 有濮临线 ( 濮阳至临邑 ) 、中洛 及中洛复线。 线 ( 濮阳至洛阳 ) 及中洛复线。
中国原油管道输送工艺介绍及 降凝减阻剂的使用现状
中国石油大学
1
我国原油管网分布概况
2
源自文库
原油管道输送存在的问题
3
原油管道输送工艺及国内外现状
4
原油降凝剂的作用机理及发展历程
5
原油降凝剂的种类及应用情况
一、 我国原油管网分布概况 我国原油管网现状 原油管网是石油储存和运输的基础设施， 原油管网是石油储存和运输的基础设施，是保证国家能源和战略安全的有效手
段。目前的五大运输体系： 目前的五大运输体系：
铁路
航空
公路
管道运输 水运
在铁路、公路、水运、航空运输以外的五大运输体系五大运输行业中， 在铁路、公路、水运、航空运输以外的五大运输体系五大运输行业中，管道
输送能力大、劳动生产率高、能耗少、成本低、运输安全可靠、 运输具有输送能力大、劳动生产率高、能耗少、成本低、运输安全可靠、 输送产品损失少、 等优点。因此原油、 输送产品损失少、易于实现自动化控制等优点。因此原油、成品油 天然气及
三、原油管道输送技术及国内外现状
由于管道输运中普遍存在析蜡，结垢，凝管，及堵塞现象， 由于管道输运中普遍存在析蜡，结垢，凝管，及堵塞现象，严重影响管道输 送能力和效率。目前所运用的物理和化学输送工艺， 送能力和效率。目前所运用的物理和化学输送工艺，都是从宏观效果上改善原 油的流动特性，尤其是低温状况下的流变性，从而达到降低能耗安全输油， 油的流动特性，尤其是低温状况下的流变性，从而达到降低能耗安全输油，提 高社会与经济效益。当前，含蜡粘性原油输送工艺研究与实施情况分述如下： 高社会与经济效益。当前，含蜡粘性原油输送工艺研究与实施情况分述如下：
各种具有常温状态下呈现流体性质的各类化工产品的运输主要采用管道运输的方 式来实现。 式来实现。 截至2008年年底，我国已建油气管道的总长度约为6.4万千米，其中天然气管 年年底，我国已建油气管道的总长度约为 万千米 万千米， 截至 年年底 万千米， 万千米， 万千米。 道3.2万千米，原油管道 万千米，成品油管道 万千米。目前，我国已逐步形 万千米 原油管道1.9万千米 成品油管道1.3万千米 目前， 成了覆盖东北、西北、华东、中部等跨区域的油气管网输送格局。 成了覆盖东北、西北、华东、中部等跨区域的油气管网输送格局。
T℃ ℃
管道径向温度梯度 石蜡结晶
结蜡的分布规律
一般情况下， 一般情况下， 在管道的起始 段，因热油管 道油温高于析 光管段 蜡点的区域， 蜡点的区域， 管壁无结蜡现 象。 结蜡后裙段 油温下降， 油温下降， 在析蜡点到析蜡 高峰点之间， 高峰点之间，结 蜡层逐渐增加， 蜡层逐渐增加， 喇叭口段 结蜡厚度逐渐增 加形成喇叭口状 的结蜡区。 的结蜡区。 析蜡高峰点后， 析蜡高峰点后， 结蜡层又逐渐减 薄，最后结蜡厚 度逐渐趋于固定
1.东北原油管网概况 1.东北原油管网概况
东北地区是原油生产的主要基地， 大庆油田、辽河油田和吉林油田， 东北地区是原油生产的主要基地，有大庆油田、辽河油田和吉林油田，原油产量 大约占全国总产量的53.5%，原油管道达3399.6公里。 ，原油管道达 公里。 大约占全国总产量的 公里 1970年8月3日，东北管道建设领导小组开会正式筹备，命名为东北“八三工 年 月 日 东北管道建设领导小组开会正式筹备，命名为东北“ 程”。东北“八三工程”的起步，是从抢建大庆至抚顺的庆抚线开始的 。1970年9 东北“八三工程”的起步， 年 月开工， 月试运行， 月 日正式输油 工程总投资2.93亿元，年输油能力 日正式输油。 亿元， 月开工，1971年8月试运行，10月31日正式输油。工程总投资 年 月试运行 亿元 2000万吨。建设长距离、大口径、输送“三高”原油的管道，这在中国是第一次。 万吨。建设长距离、大口径、输送“三高”原油的管道，这在中国是第一次。 万吨 1975年9月，5年中建设输油管道 条，共2471公里，其中主要干线 年 月 年中建设输油管道8条 公里， 公里， 年中建设输油管道 公里 其中主要干线2181公里，形 公里 成了以铁岭站为枢纽，联接大庆至抚顺、大庆至秦皇岛和大庆至大连的 条输油大动 成了以铁岭站为枢纽，联接大庆至抚顺、大庆至秦皇岛和大庆至大连的3条输油大动 脉，东北管网逐步形成。 东北管网逐步形成。
对于不同成分的原油和处在不同温度段的管道， 对于不同成分的原油和处在不同温度段的管道，管壁结蜡的 形状会有差别， 形状会有差别，但都可以抽象成以上模型 不论输油温度如何变化 和持续输油时间如何不同，这种分布规律不会改变， 和持续输油时间如何不同，这种分布规律不会改变，但积蜡高峰 区会有偏移，输油温度提高积蜡高峰区会向终点方向偏移，反之， 区会有偏移，输油温度提高积蜡高峰区会向终点方向偏移，反之， 原油加热温度的高低不会影响原油的析蜡量， 则向起点方向偏移 原油加热温度的高低不会影响原油的析蜡量， 只会影响到结蜡时间的早晚。 只会影响到结蜡时间的早晚。
总
长 3000 3000 3000 3000
约
4500 4500 4500 4500
东北原油输送管道分布图
2.西北原油管网概况 2.西北原油管网概况
西北地区是50年代初全国石油勘探的重 西北地区是 年代初全国石油勘探的重 点地区。分布有克拉玛依油田 点地区。分布有克拉玛依油田 、吐哈油田 、 等大型油田。 塔里木油田 等大型油田。 1958年12月建成的克拉玛依至独山子原 年 月建成的克拉玛依至独山子原 油管道， 油管道，这是建国后铺设的第一条长输原油 管道，标志了中国长输管道建设史的起点。 管道，标志了中国长输管道建设史的起点。 其中花格线（ 其中花格线（起于青海省西州境内的花 土沟油砂山 ，终于青海省格尔木市南郊 ） 是在高原地区敷设的第一条原油管道， 是在高原地区敷设的第一条原油管道，管线 最高点大乌斯山，海拔高度 最高点大乌斯山，海拔高度3420米。塔轮线 米 （塔中至轮南）是我国的第一条流动性沙漠 塔中至轮南） 管线 。
管道结蜡机理
研究表明长距离管道结蜡的关键影响因素是温度， 研究表明长距离管道结蜡的关键影响因素是温度，油管道横截面存在径向 温度梯度，靠近内壁温度最低，当温度低于石蜡的的溶解温度时，石蜡就会在 温度梯度，靠近内壁温度最低，当温度低于石蜡的的溶解温度时， 管壁上结晶析出，这就会造成蜡分子的径向浓度梯度，内壁面处的浓度最低， 管壁上结晶析出，这就会造成蜡分子的径向浓度梯度，内壁面处的浓度最低， 蜡分子从管中心向管壁的径向扩散，形成不流动的结蜡层， 蜡分子从管中心向管壁的径向扩散，形成不流动的结蜡层，并进一步吸附液相 中是蜡晶，形成网络结构，把部分液态原油包围其中。如下图。 中是蜡晶，形成网络结构，把部分液态原油包围其中。如下图。
总
长 2500 2500 2500 2500
约
1500 1500 1500 1500
华中原油输送管道分布图
5.华北原油管网概况 5.华北原油管网概况
华北地区有大港油田、华北油田，都敷设有外输原油管道， 华北地区有大港油田、华北油田，都敷设有外输原油管道，华北地区的炼化 大港油田 企业，有地处北京燕山的东方红炼油厂和大港炼油厂、天津炼油厂、沧州炼油厂、 企业，有地处北京燕山的东方红炼油厂和大港炼油厂、天津炼油厂、沧州炼油厂、 石家庄炼油厂、保定炼油厂、内蒙古呼和浩特炼油厂。 石家庄炼油厂、保定炼油厂、内蒙古呼和浩特炼油厂。 华北地区最早修建的原油主干线是秦皇岛至北京的秦京线， 华北地区最早修建的原油主干线是秦皇岛至北京的秦京线，为北京东方红炼 厂供应原料油。大港至周李庄输油管线1968年建设 年建设， 厂供应原料油。大港至周李庄输油管线1968年建设，这条管道是大港油田惟一的 一条原油外输线。 一条原油外输线。