油田集输管道防蜡技术研究

2022-09-11

我国许多油田开采出来的原油中都含有一定程度的蜡, 含蜡的量多的甚至达到百分之四十以上, 原油含蜡之后, 流动的能力差, 而且凝固点变高。原油含蜡的存在, 给油田原油的集输带了巨大的压力。含蜡原油在管道输送的过程中, 含蜡原油的流动性要比常规的原油的流动性差, 而且随着原油温度的不断降低, 原油中蜡会随着温度的降低而析出, 从原油中析出的蜡会附着到管道表面上, 从而导致管道常规输送面积的减小, 增大了原油输送过程中的能量损耗, 降低油田集输的效率, 增加原油的集输成本。因此需要开展原油的管道防蜡技术研究, 通过采用高效的管道防蜡措施工艺, 提升油田含蜡原油集输的效率。

一、油田集输管道防蜡技术现状研究

油田集输管道的防蜡技术, 国内外已经开展许多研究工作, 目前油田集输管道防蜡技术主要包括改进集输管道材质、化学防蜡、磁防蜡和超声波复合防蜡等技术措施。通过改变管道的材质和结构等方法, 可以有效的防止和降低集输管道的结蜡量, 例如通过在常规的钢材管道内壁喷涂涂料的方法, 喷涂涂料可以改变管道壁面的极性, 而且表面也变得非常的平整光滑, 这样就大大的减少了管道内壁的结蜡量。或者直接采用玻璃管形式的集输管道, 玻璃管的表面更加光滑, 原油中的石蜡在玻璃管上结蜡的概率更小, 而且结晶出的蜡在管道上附着也非常困难。控制原油输送温度的方法也可以防止蜡的结晶析出, 原油中蜡结晶析出和温度的关系非常大, 如果温度高于原油中蜡的结晶温度, 原油中的蜡就不会析出, 就不会存在堵塞管道的问题。这种方法主要是采用管道加热和保温的方式, 该管道防蜡的方法效果明显, 不改变原油的性质, 但是防蜡的成本较高。磁防蜡技术利用磁力对原油中蜡进行改造和处理, 改变了原油中蜡的形态, 从而一定程度上降低了原油中蜡结晶析出的量, 而且可以防止结晶蜡的继续凝结, 最终起到了管道防蜡的目的。化学防蜡技术是一种应用较为普遍的防蜡技术, 通过在原油中添加相应的防蜡剂, 来防止原油中蜡的结晶析出。化学防蜡技术既不会影响管道正常的运输, 而且防蜡剂可以降低原油的粘度。化学防蜡技术实施起来操作简单, 防蜡的成本低, 因此得到了广泛的应用。超声波复合防蜡技术是一种新型的防蜡技术, 超声波复合防蜡技术是指, 在进行常规管道防蜡技术的同时, 外加超声波振荡器, 将超声波防蜡和其他常规防蜡技术结合起来进行管道防蜡的综合技术。含蜡原油经过超声波振荡器后, 利用超声波对于原油中蜡结晶的阻碍和减缓作用, 有效的降低了原油中蜡的析出量, 而且超声波作用原油之后, 更好的促进了化学防蜡剂的作用, 促进了两个防蜡防蜡技术的协同效应。超声波复合防蜡技术应用后, 防蜡的效果好, 大大的提升了油田集输管道防蜡的效果。随着油田集输管道防蜡技术的深入研究, 管道的防蜡技术的效果越来越好, 管道防蜡技术逐渐向着多样化、新型化的方向前进。其中声波防蜡和微生物防蜡等一些防蜡新技术, 逐渐的在油田试验并且取得了良好的效果, 通过管道防蜡技术的继续研究, 会研发出更多、更好、更高效的集输管道防蜡技术。

二、油田集输管道超声波防蜡技术研究

油田集输管道防蜡过程中, 对于防蜡技术的要求首先要做到防蜡效率高、效果好, 其次在防蜡技术应用时不会影响到油田正常的生产作业, 尽量不改变输送原油的性质。还要求集输管道防蜡的成本要低。超声波防蜡技术就是一种能够实现集输管道高效防蜡的方法, 超声波管道防蜡技术装置主要包括超声波能量转换装置、超声波能量聚集装置、超声波的发生装置, 以及相应的配套电路。超声波的能量转换装置主要是用来将电能转换成机械能, 超声波能量转换装置在工作的过程中, 利用压电作用, 将电能转换成声波的机械能量, 超声波能量转换装置是现阶段应用范围较广的超声波收发装置。超声波能量转换装置的结构简单, 易于操作, 使用过程中的灵敏度较高。超声波能量聚集装置的作用就是增大超声波的能量, 增强超声波对于原油的作用, 从而提高超声波防蜡技术的效果。超声波能量聚集装置的作用方式是增大超声波的振动振幅, 超声波振幅增加后, 单位面积管道上接受到的超声波能量变大, 这样就增强了超声波防蜡的作用和效果。超声波发生装置是超声波防蜡系统中的关键, 超声波发生装置和超声波的能量转换装置在使用时, 存在一个匹配的问题。目将两者匹配起来主要包括两个方面, 第一是通过改变超声波发生装置输送到超声波能量转化装置的功率, 第二是通过匹配之后可以保证超声波发生器的功率达到最大值。在实际的应用过程中, 将超声波防蜡装置安装在采油树的出油管线中, 通过控制器可以控制超声波防蜡装置。采油树输出管线的直线段长度要大于三米, 在原有的输油管线中, 按照超声波防蜡装置的尺寸, 将输油管线割掉, 在输油管线的两个焊口处, 分别安装两个法兰, 再将超声波防蜡装置安装到两个焊口处, 利用法兰将防蜡装置连接到输油管线中。安装完毕后接通电源, 进行防蜡装置的调试, 调试稳定运行之后, 再进行防蜡装置的正常运行。

结束语

油田集输系统输送原油的过程中, 大多数的原油中会含有一定量的蜡, 原油中含有蜡会降低原油的流动性, 原油中含有的蜡结晶析出后, 会附着到集输管壁上, 增大了原油集输的阻力, 增加了油田集输系统的能耗。目前油田集输管道防蜡技术主要包括改进管道材质、化学防蜡、磁防蜡和超声波复合防蜡等技术措施。超声波防蜡技术就是一种能够实现集输管道高效防蜡的方法, 超声波管道防蜡技术装置主要包括超声波能量转换装置、超声波能量聚集装置、超声波的发生装置, 以及相应的配套电路。超声波防蜡装置安装在采油树的出油管线中, 通过控制器可以控制超声波防蜡装置。

摘要：油田集输系统工作过程中, 在集输系统的管道内会出现管道结蜡的现象, 管道结蜡后管道内输送液体的横截面积会缩小, 这样会大大的增加管道内流体流动的能耗, 而且会影响到集输管道的运行安全, 因此需要开展油田集输管道的防蜡技术研究。文章通过调研分析, 研究了现阶段油田集输管道结蜡的现状, 开展了油田集输管道防蜡工艺措施的研究, 通过研究对于防止油田集输管道的结蜡具有积极的意义。

关键词：油田集输,管道,结蜡,防蜡,措施,工艺