Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,第一章 输油管道概况和勘察设计,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,oil and gas pipeline,*,油气管道输送,梁光川,4.3,热处理输送工艺,（,P176,）,定义：,含蜡原油的热处理，是将原油加热到一定温度，使原油中的石蜡、胶质,沥青质溶解，分散在原油中。再以一定的温降速率和方式（动冷或静冷）冷却，以改变析出的蜡晶形态和强度，改善原油的低温流动性。利用原油热处理实现含蜡原油的常温输送或延长输送距离，称为热处理输送。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第1页，共49页。,4.3.1,含蜡原油的热处理效果,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第2页，共49页。,（,1,）含蜡原油的热处理效果,每种原油都有一个最优的热处理温度和一个最差的热处理温度。,各种原油最优与最差热处理对比中，蜡胶比大的原油，其凝点下降幅度较小。,不同热处理温度对静屈服值的影响最大，最优处理时静屈服值多下降,90,以上。,最优热处理时反常点下降，使原油在较低温度范围仍为牛顿流型，原油显现触变性的温度也降低了。,热处理只改善低温流动性，在析蜡点以上温度范围内，对粘温特性影响不大。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第3页，共49页。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第4页，共49页。,（,2,）热处理效果的复现性和恢复性,热处理效果的复现性和恢复性是热处理输送方法能否用于输油生产的重要依据，从我国各主要油田原油的热处理试验看来，在最优热处理温度下，不同时期多次试验的结果相近，试验的复现性是好的。但大多数原油呈现出较强的恢复性，原油在经最优热处理温度加热后冷却，恒温静置一段时间后各流变参数恢复至未处理情况。,原油热处理效果的稳定性对管输应用十分重要。若某种原油热处理后虽然低温流动性大幅度改善，但很快即变差或失效，就难以实际应用。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第5页，共49页。,4.3.2,影响热处理效果的因素,（,1,）原油的组成,不同的含蜡原油，其热处理效果不同，根本原因是原油的组成各异。,国内外试验研究表明，,在一定蜡胶比范围内可获得较好的热处理效果。,在原油温降析蜡过程中，适量的胶质,沥青质被吸附在蜡晶表面，可以阻碍蜡晶的聚集，推迟网络结构的形成或形成强度较低的树枝状结构。若胶质沥青质过少，不足以完成上述的吸附分隔作用；若其含量过多，而可能改变形态的蜡晶量相对较少，均使热处理效果较差。有的资料提出较适宜的蜡胶比为。我国东部地区含蜡原油的蜡胶比大多在此范围内。石蜡结晶形态变化是热处理作用的关键。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第6页，共49页。,（,2,）热处理温度,各种外界条件的作用是相互联系的，但其中起主要作用的是加热温度。,从表,中可以看出，多数原油的最差热处理温度均在,50,左右，对这一现象的解释是：当加热至,50,左右时，溶解了部分蜡晶，其所游离出来的胶质沥青质被吸附在未溶解的蜡晶表面，在以后的冷却过程中重新析出的蜡晶，就没有胶质沥青质吸附上去了，因而形成了致密、坚固的结构。,每种原油的最佳热处理温度不同。在此温度下，原油中石蜡大部分溶解，胶质沥青质全部分散在液相中，使冷却过程中石蜡重结晶能形成最弱的结构。由于各种原油的蜡分布不同、熔点不同，故最佳热处理温度也不同。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第7页，共49页。,（,3,）冷却速度,在降温析蜡重结晶过程中，原油中的蜡晶形态受新的晶核的生成速度和已有蜡晶的长大速度两方面的影响，当冷却速度很快时，新的晶核的生成速度远比已有的蜡晶的长大速度快，因而形成大量细小的结晶体系，其表面能和结构强度均较大。当冷却速度控制在某一范围，使蜡晶长大的速度大于晶核的生成速度时，就可能形成强度较小的大而松散蜡晶结构。因此，在析蜡温度区间，尤其在析蜡高峰区，应当避免过快或很慢的冷却。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第8页，共49页。,（,4,）剪切的影响,冷却过程中剪切的影响是和受剪切的蜡晶形态密切相关的，故在不同的温度范围和冷却速度下，剪切的影响不同。在析蜡高峰区，高速强烈剪切会使原油流变性恶化。输油管道上过泵剪切或流过节流阀时均属于这种剪切条件。这是因为此时液态原油中蜡大量析出，强烈剪切下生成大量细小蜡晶的缘故。但油温接近凝点时，管流的低速剪切将破坏已形成的网络结构，从而改善原油流动性。一般说来，在析蜡高峰区间以外，剪切对原油流变性的影响较小。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第9页，共49页。,（,5,）重复加热,若重复加热到原热处理温度，按同样条件冷却降温，仍能保持原来的热处理效果，若重复加热温度低，或接近原油最差热处理温度，原来的热处理效果将变差甚至消失。原油热处理输送中，特别在接近地温输送时，摩擦热可能使油流升温，产生“重复加热”的影响，需要特别注意。,（,6,）掺入“生油”的影响,将未处理原油或已失效的热处理原油（统称“生油”）掺入到热处理原油中，会使其流变性变差甚至热处理效果消失。影响的程度与掺入量、掺入温度有关，且各种原油的敏感性不同,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第10页，共49页。,4.3.3,热处理输送方式的应用,目前国内外含蜡原油管道上应用的热处理输送方法有两种类型，一种是我国克独、克乌、濮临和马惠宁管道为代表的简易热处理工艺，另一种是以印度那霍卡提压管道为代表的完备热处理输送工艺。,（,1,）完备热处理输送工艺,在首站设置了热处理厂，原油加热、冷却、重结晶过程均在严格控制的条件下完成。处理后原油凝固点降至最低地温以下，进行等温输送。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第11页，共49页。,（,2,）简易热处理输送工艺,将原油在首站加热到最优热处理温度后，经过冷却油换热，热油在一定温度下（管道热应力和绝缘层允许的高限温度）输入管道，沿线自然冷却降温，在这种处理条件下可以降凝降粘，降低进站油温的下限，延长不加热输送距离。这种简易热处理输送投资不大，特别便于已建管道的技术改造。但就热处理过程来讲，它是不完备的。,地温高时实现不加热输送、低输量下的输送，很难实现冬季热处理输送。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第12页，共49页。,4.4,其它输送方式（,P180,）,4.4.1,稀释输送,在含蜡原油中加入石油产品、液化石油气和低粘原油等烃类稀释剂，便可改善其流变特性。,4.4.2,乳化剂降粘输送,乳化降粘输送主要用于高粘稠油集输系统。将表面活性剂水溶液加入稠油中，在适当的温度和剪切作用下，使原油以很小的滴状分散在水中，形成油为分散相、水为连续相的水包油型（,O,W,）乳状液。使输油时稠油与管内壁的摩擦，及稠油相互间的内摩擦改变为水与管壁间及水与水之间的摩擦，大大降低了管道输送时的摩阻。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第13页，共49页。,4.4.3,加减阻剂输送,在流体中加入极少量的高分子聚合物（长直链，分子量一般大于,510,4,），利用聚合物分子与流体紊流的相互作用，显著降低紊流时的摩阻。,减阻剂种类、浓度、流动的雷诺数的影响；,油流温度升高及油品粘度较低时，减阻效果较好。,高速剪切使减阻剂发生降解、导致部分或完全失效。故减阻剂均在泵出口注入，只在站间管段内起作用。,目前，由于减阻剂的价格昂贵、抗剪切能力差，经过泵剪切后降解失效，需要再次加剂，一般只用于短期的、应急的增输。,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第14页，共49页。,水悬浮输送,液环输送,原油的改质输送,气饱和输送与油气顺序输送,原油的磁处理输送,第四章 易凝高粘原油的输送工艺,第15页，共49页。,输油管道设计与管理,第六章,顺 序 输 送,第一部分,第16页，共49页。,6.1,顺序输送的特点,概述,在,一条管道,内，按照一定批量和次序，,连续地,输送,不同种类,油品的输送方法称为顺序输送（或,交替输送,）。,为什么要采取顺序输送？,顺序输送,第17页，共49页。,科洛尼尔成品油管道,林登,(,终点,),休斯敦（起点）,得克萨斯州,路易斯安那州,密西西比州,亚特兰大,佐治亚州,南卡罗来纳州,卡罗来纳州,宾西法尼亚州,格林斯巴勒,米切尔,新泽西州,巴吞鲁日,管道概况：,干线全长：,4649km(,双线,),；,管径：,762mm,1016mm,；,泵站：,53,座；,压力：；,输量：,930010,4,t/a,交油站：,281,个,;,九家石油公司合股投资建设,第18页，共49页。,图例,中石油,中石化,其 他,中国,西南成品油管道,珠三角成品油管道,中国成品油管道分布,名称,起点,终点,长度,(km),管径,(mm),设计输量（,10,4,t/a,）,兰成渝,兰州,重庆,1248,508/457/323.9,500,抚鲅管道,抚顺,营口鲅鱼圈,245,355.6/377,240,格拉管道,格尔木,拉萨,1076,159,15,克乌线,克拉玛依,乌鲁木齐,291,273,130,镇杭线,镇海炼化,杭州康桥,192,355/273,250,金嘉湖,山海金山,浙江湖州,157,510,西部成品油管道,乌鲁木齐,兰州,1840,1000,西南成品油管道,广东茂名,昆明,1740,610/450,1000,珠三角成品油管道,湛江,/,茂名,惠州,1143,1200,九昌樟成品油管道,九江,/,南昌,樟树,230,330,安徽成品油管道,安庆,合肥,180,120,独克成品油管道,独山子,克拉玛依,230+100,1400+500,兰郑长成品油管道,兰州,长沙,2069/3179,660/508,1500,锦郑成品油管道,锦州,郑州,1275/2200,1000,江苏成品油管道,苏南、苏中、苏北三条管道构成,1200,西南成品油管道分两期建设。一期工程建设茂名至昆明干线、黎塘至南宁支线，二期工程建设北海至南宁段。一期工程全长,1740,公里，干线管径由直径,610mm,逐段变径至直径,450mm,，设计输量为,1000,万吨,/,年，起输量为,630,万吨,/,年。设调度控制中心,1,座、站场,19,座，途经广东、广西、贵州、云南四省区,42,个市县，工程总投资约亿元，是目前国内距离最长、站场最多、所经地形最复杂、工艺技术最复杂的成品油长输管道。,2003,年,9,月开工，,2005,年,12,月,28,日投产。,2004,年,6,月,18,日动工兴建的珠三角成品油管道全长,1143,公里，总投资,30,多亿元，是中国石化“十五”重点工程项目，也是广东省重点工程。管道西起湛江，东至惠州的大亚湾，途经广东省,11,个地市，可以输送,0,号柴油、,90,号汽油、,93,号汽油和,97,号汽油，设计年输油量为,1200,万吨。,2007,年,12,月,10,贯通输油。,至此，西南成品油管道与珠三角成品油管道，正式连接成一条近,3000,公里的黄金输油大动脉。通过这条大动脉，来自中国石化炼油厂的成品油一路“东油西送”至春城昆明，一路向东则输往全国油品消耗最大的珠三角地区。,第19页，共49页。,顺序输送,第20页，共49页。,起点：,兰州北滩油库,油,终点：,重庆,全长：,1247km,管径,：,508/457/323mm,泵站：,4,座,设计输量：,50010,4,t/a,设计压力：,10MPa,兰成渝管道,兰州,成都,重庆,顺序输送,第21页，共49页。,第一部分 工程概况,兰州,张家川,定西,凤翔,咸阳,渭南,三门峡,洛阳,郑州,许昌,西平,信阳,孝感,武汉,咸宁,长塘,长沙,一、兰州郑州长沙工程概述,工程概况：兰郑长管道是国内迄今为止线路最长，工艺同最复杂的成品油管道工程。兰郑长成品油管道工程起于甘肃省兰州市，途经甘、陕、豫、鄂、湘五省共,69,个县（市）,止于湖南省长沙市。工程包括,:,“,一干十五支”，其中干线长，支线长。,