11稠油站場輸送問題研究的國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u5485稠油站場輸送問題研究的國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 1268351.1稠油站場常規(guī)輸送 1273911.2稠油站場加劑輸送 2211361.3輸油站場 326644參考文獻(xiàn) 71.1稠油站場常規(guī)輸送1.1.1稠油站場常規(guī)輸送方法在世界各國石油企業(yè)中，加熱輸送技術(shù)是一種最為傳統(tǒng)并且應(yīng)用最為普遍的稠油輸送技術(shù)[5]，我國約有70多個(gè)稠油油田，探明儲量超過40億噸[6],大部分的稠油管輸，我國常用的輸送方式為常規(guī)的加熱輸送，常規(guī)的加熱分為管輸前加熱與預(yù)加熱２種[7]。管輸前加熱是將稠油加熱提高到一定的溫度，隨后以提升的溫度進(jìn)行管道輸送或讓其自然冷卻到輸送溫度后再進(jìn)行管道輸送。預(yù)加熱是利用稠油對于溫度較為敏感的特性[8]，在管道運(yùn)輸沿途布置電力熱軟帶，設(shè)置水套加熱對管道的保溫層進(jìn)行預(yù)熱，從而保證在稠油管道輸送過程中能夠保持足夠高的溫度，這種傳統(tǒng)的輸送工藝方法可以有效的降低稠油粘度和管道壓力的損失。1.1.2稠油站場常規(guī)輸送工藝常規(guī)的稠油輸送根據(jù)加熱爐和輸油泵的先后順序的不同分為“先爐后泵”和“先泵后爐”兩種工藝流程[9]。在80年代前，我國大部分的原油外輸基本上采用的都是“先泵后爐”的流程，到了近些年才開始采用“先爐后泵”的流程，并取得了明顯的實(shí)際效果?！跋葼t后泵”流程的優(yōu)點(diǎn)：有效的降低了原油流動在爐管中產(chǎn)生的壓力，確保了加熱爐能夠安全的運(yùn)行；加熱后的原油粘度會降低，有利于提高離心泵的工作效率。但隨著稠油資源的大規(guī)模開發(fā)，全球重質(zhì)原油和瀝青資源是常規(guī)輕質(zhì)油儲量的兩倍以上[10],國內(nèi)外稠油長距離管道輸送變得更多，傳統(tǒng)的加熱輸送工藝由于能耗較高，停輸再啟動困難等缺點(diǎn)而越來越多的被其他輸送工藝技術(shù)所替代[3]。1.2稠油站場加劑輸送1.2.1稠油站場加劑輸送工藝現(xiàn)如今，國內(nèi)外對于稠油加劑輸送工藝設(shè)計(jì)的研究越來越多，稠油加劑輸送在長距離管道輸送的領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣。在國外，Gerardo[11]等人研究了聚丙烯和聚苯乙烯二者的熱解產(chǎn)物在室溫(30℃)下的降粘率分別為96%和97%，餾分為15vol%，用于熱解過程的系統(tǒng)見圖1-1所示。圖1-1熱解過程的系統(tǒng)[11]Yan[12]等人對稠油的降粘性能進(jìn)行了研究，在80~295℃范圍內(nèi)添加鐵基MLC降粘劑，稠油粘度在195℃及以上熱處理后下降，在230℃以上處理溫度下，粘度下降幅度更大。Fontal[13]等人研究了流態(tài)化磁鐵礦納米顆粒(Fe2O3)加入Fe3O4后對稠油的降粘效果，納米顆粒在濃度為0~50000mg/L時(shí)稠油能保持恒定溫度為298K下流動。1—減阻劑包裝容器;2—倒料泵;3—攪拌儲罐;4—排污口;5—出料口;6—沖洗液進(jìn)口;7—喂料泵;8—回流控制閥;9—主泵進(jìn)口壓力表;10—注入主泵;11—注入主泵備用泵;12—主泵出口壓力表;13—流量計(jì);14—高壓軟管;15—止回閥;16—沖洗液出口;17—管線控制閥;18—輸油主干線圖1-2減阻劑注入裝置工藝流程圖[17]在國內(nèi)，朱玥珺[14]等人研究出稠油降粘劑的兩種有效成份，第一種有效成分是腐殖酸縮聚物(HA)，第二種有效成分是聚二烯丙基烷基氯化銨(PDAC)。研究結(jié)果表明；兩種高效稠油降粘劑成分在40℃、60℃和80℃降粘率均達(dá)80％以上。辛迎春[15]研究了SYKJ降凝劑對渤中油田含蠟原油的低溫流動性改善效果良好，加劑100mg/L，35℃以下降粘率可達(dá)80%以上。吳亞芊[16]等人研究了稠油降粘劑的兩種有效成分，分別是腐殖酸縮聚物和N二烷基N，N”-二烷基二甲基吡啶銨鹽(DDBA)，結(jié)果表明兩種降粘劑成分都有著良好的降粘效果。丁俊剛[17]等人研究了在漠大原油管道中添加康菲減阻劑減阻，該減阻劑比國產(chǎn)的減阻劑的降阻效果相對較好，在相同的加劑濃度、流量、壓力下，增輸率為4.3%時(shí)，減阻率為9.2%。實(shí)驗(yàn)所采用的減阻劑注入裝置工藝流程圖見圖1-2?，F(xiàn)如今，國際上在輸油工藝站場設(shè)計(jì)中開始引入了工程優(yōu)化仿真模擬軟件，對已有的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化仿真模擬，大大減少工藝流程的步驟，使得設(shè)計(jì)方案變得更加經(jīng)濟(jì)、合理。1.3輸油站場輸油站作為樞紐和終端,對于長輸管道的運(yùn)行管理起著非常關(guān)鍵的作用[18]。它是為了輸送油品而在管道而建立的各種作業(yè)站場，是油品管道的基本組成部分之一，其所處的位置可以分為輸油首站、中間輸油站、終點(diǎn)站或分輸站。輸油站的基本任務(wù)是給油品提供壓力能、熱力能，使油品能夠安全經(jīng)濟(jì)的輸送到終點(diǎn)。1.3.1輸油首站首站是輸油管道的起點(diǎn)，起到一個(gè)重要的銜接作用。首站主要對原油進(jìn)行集輸處理并為原油管輸提供能量[19]，即接收上站來油經(jīng)計(jì)量、加壓（或加熱）有時(shí)還要注入添加劑后輸往下站。有的首站還設(shè)有油品預(yù)處理和清管器發(fā)送、污油的收集處理等功能。一般首站的生產(chǎn)設(shè)施主要有：泵組、閥門組、油品計(jì)量和標(biāo)定裝置、油罐區(qū)、油品加熱裝置以及水、電、燃料供給和消防等輔助設(shè)備。（1）傳統(tǒng)的輸油首站工藝流程傳統(tǒng)的首站工藝流程有以下功能；①接受上站來油，經(jīng)計(jì)量標(biāo)定后儲存于油罐中；②滿足油品在站內(nèi)的循環(huán)和倒灌；③可以實(shí)現(xiàn)向下站的正輸和反輸；④設(shè)有收發(fā)清管球，保證油品在管道中安全運(yùn)行；⑤首站設(shè)有輸油泵房和加熱爐區(qū)，給原油提供壓力能和熱能。（2）傳統(tǒng)的輸油首站工藝流程圖傳統(tǒng)的輸油工藝流程圖見圖1-3所示。圖1-3傳統(tǒng)的輸油首站工藝流程圖（3）加劑輸油首站工藝目前，輸油首站在輸送凝點(diǎn)較高的原油時(shí)通常會往原油加入降粘劑，根據(jù)不同原油成分添加不同特性的降粘劑，以此降低原油的凝點(diǎn)和減小油品阻力都能夠更有效地減小原油在輸送過程中的沿程阻力與局部阻力,提高管道的輸送效率[20]。1.3.2輸油中間站中間站位于輸油管道沿線中段的輸油站場,根據(jù)水力計(jì)算和熱力計(jì)算最后確定了管道的站間距，并結(jié)合輸油工藝、沿線地貌、建設(shè)規(guī)劃等多方面要求選擇和布置中間站地點(diǎn)。中間站的主要功能包括：油品加壓的泵站（加劑外輸）、油品加熱的加熱站、加壓、加熱的熱泵站結(jié)合。對于成品油管道的中間站多為泵站；對于易凝高粘原油管道的中間站多為熱泵站。（1）輸油中間泵站工藝流程中間泵站工藝流程應(yīng)有以下功能；①給原油提高外輸壓力；②設(shè)有清管球接受、發(fā)送和越站；③滿足壓力越站、全越站的要求；④壓力泄放；⑤泄壓罐油品回注。（2）輸油中間泵站工藝流程圖圖1-4為泵串聯(lián)運(yùn)行、清管器收發(fā)流程圖，圖1-5為泵并聯(lián)運(yùn)行、清管器越站流程圖。1—泄壓罐；2—注油泵；外輸主泵；4—過濾器圖1-4泵串聯(lián)運(yùn)行、清管器收發(fā)流程圖1—清管器接收筒；2—清管器發(fā)送筒；3—過濾器；4—外輸主泵；5—注油泵；6—泄壓罐圖1-5泵并聯(lián)運(yùn)行、清管器越站流程（3）外輸油泵優(yōu)化及選型JMThorp[21]等人，研究了數(shù)值優(yōu)化海水抽水系統(tǒng)應(yīng)用，該研究是為了處理2.14Mbbl/日（每天百萬桶）的海水連續(xù)流量，并利用了AFTFathom軟件模擬出最佳流量需求且優(yōu)選最具有經(jīng)濟(jì)效益的泵型號。最后通過綜合評估了系統(tǒng)工作壓力、所需泵數(shù)、管道直徑和管道壁厚等數(shù)據(jù)，確定泵的選型選量。該研究利用了AFTFathom軟件模擬方法，對外輸油泵的特性進(jìn)行仿真模擬，優(yōu)化泵的選型選量，大大減少工藝流程的步驟，使得整個(gè)海水抽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案變得更加經(jīng)濟(jì)、合理。1.3.3輸油末站輸油末站位于管道末端，接收上站的來油，將合格的油品通過不同的運(yùn)輸方式輸送給收油單位（如鐵路、公路或水路運(yùn)輸）。為保證管道能夠連續(xù)地按經(jīng)濟(jì)輸量運(yùn)行，末站需要設(shè)置足夠容量的油罐。末站流程通常包括：接收來油，計(jì)量儲存，站內(nèi)循環(huán)，倒換油罐，裝車或裝船，接收清管器和向收油單位分輸?shù)茸鳂I(yè)。（1）輸油末站工藝流程輸油末站工藝流程應(yīng)有以下功能；①接收清管器；②接收上站的來油并儲存于油罐中（油品順序輸送時(shí)要分罐儲存）；③油品的切換與傳輸；④滿足油品的站內(nèi)循環(huán)和壓力泄放；⑤油品的交接計(jì)量與標(biāo)定；⑥必要時(shí)應(yīng)設(shè)反輸流程。（2）輸油末站順序輸送工藝流程不同品質(zhì)的原油或成品油時(shí)在順序輸送時(shí)輸油末站還應(yīng)設(shè)有收油、切換、分類進(jìn)罐、混油處理等作業(yè)。順序輸送中，輸油末站在接收上站來油時(shí)應(yīng)按來油的順序、油品的性質(zhì)的不同要分罐存儲且設(shè)置混油罐，減少混油的程度。采用合理的混油處理方法是減少輸送過程中產(chǎn)生混油而造成經(jīng)濟(jì)損失的比較有效的方法。公茂柱[22]等人研究分析了成品油管道順序輸送過程中的混油切割與處理方法，提出了不同類混油切割方法有；三段式切割、四段式切割、五段式切割，分別見圖1-6、1-7、1-8所示。研究表明了利用四段式切割法可以發(fā)揮很好的混油回?fù)叫Ч?。圖1-6三段式汽柴混油切割圖1-7四段式汽柴混油切割圖1-8五段式汽柴混油切割參考文獻(xiàn)[1]SalarAfra,HishamA.Nasr-El-Din,DanSocci,etal.Greenphenolicamphiphileasaviscositymodifierandasphaltenesdispersantforheavyandextra-heavyoil[J].Fuel200,2018,481-489.[2]賈巖.稠油開采降黏增效工藝技術(shù)研究[J].石化技術(shù),2019,26(11):295-296.[3]劉彥哲.重質(zhì)稠油管道輸送工藝關(guān)鍵技術(shù)調(diào)研[J].遼寧化工,2019,48(04):353-355.[4]檀家桐,扈海莉,李愛軍.稠油管道輸送技術(shù)綜述[J].內(nèi)蒙古石油化工,2019,45(08):66-68.[5]于歡,姜亞杰,吳玉國.稠油管道輸送技術(shù)概述[J].當(dāng)代化工,2016,45(01):102-104，108.[6]周林碧,秦冰,李偉,等.國內(nèi)外稠油降黏開采技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].油田化學(xué),2020,37(03):557-563.[7]劉敏,廖沖,葉玉娟.稠油管道輸送降粘方法研究[J].西部探礦工程,2013,25(05):58-60.[8]龍震.稠油管道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