油田電場(chǎng)降粘技術(shù)應(yīng)用效果

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1、油田電場(chǎng)降粘技術(shù)應(yīng)用效果論文摘要：AOT裝置使用電器元件較多，雖然運(yùn)行功率較小，電流較低，但長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，電器元件可能損壞。對(duì)于已建管道的節(jié)能改造，為降低改造投資，建議設(shè)1套AOT裝置。為保證運(yùn)行安全，末點(diǎn)溫度正?？刂?，起點(diǎn)設(shè)外輸壓力異常報(bào)警，在AOT裝置發(fā)生故障后，及時(shí)提高外輸溫度。通過(guò)引入高壓電場(chǎng)降低原油粘度技術(shù)，在某聯(lián)安裝AOT原油處理裝置，可以降低原油凝固點(diǎn)2.2℃。在目前外輸壓力、外輸溫度不變的條件下，可以提高輸量3.6%。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，提出AOT裝置改進(jìn)措施。1概述某采油廠，某聯(lián)合站外輸油管線于1992年建成投產(chǎn)，管徑為φ159

2、×6，管線全長(zhǎng)13.7km，最初任務(wù)是將某礦某A聯(lián)地區(qū)凈化油輸送至某B聯(lián)，隨著外圍零散區(qū)塊的開發(fā)，目前還承擔(dān)C聯(lián)的輸油任務(wù)，最大外輸量1200m3/d，外輸壓力1.7Mpa。由于運(yùn)行多年，管線腐蝕嚴(yán)重，管壁變薄，在壓力作用下，管線經(jīng)常發(fā)生穿孔泄露，從2004年11月29日發(fā)生首次穿孔以來(lái)，呈逐年上升趨勢(shì)。2010年共計(jì)泄漏原油134.2m3，淹地1875m2，一是滿足不了環(huán)保要求，二是土地賠償費(fèi)較高。因此，采用AOT降粘裝置外輸原油進(jìn)行處理，研究降低原油粘度、降低起點(diǎn)外輸壓力，解決管線穿孔問(wèn)題，延長(zhǎng)管線的使用壽命的新技術(shù)。2AOT裝置降粘原理

3、AOT（ApliedOilTechnology）技術(shù)是利用精確控制的電磁場(chǎng)對(duì)原油進(jìn)行處理，以達(dá)到有效降低原油粘稠度的專利技術(shù)?；驹恚涸椭泻写罅康南灪湍z質(zhì)，在高溫狀態(tài)下，蠟以蠟晶微粒形式存在，在溫度降低時(shí)蠟析出，而膠質(zhì)通常為鏈狀結(jié)構(gòu)，分子體積和分子量均較大。在流體中，這些微粒雜亂無(wú)張的分布將增加流體的阻力，影響到流體的流動(dòng)性。將強(qiáng)電場(chǎng)作用于原油流動(dòng)的方向（即管線的方向），因?yàn)樵椭械膽腋≠|(zhì)和基液有著不同的介電常數(shù)，懸浮質(zhì)（石蠟，瀝青或其它懸浮質(zhì)）將會(huì)被極化，單極子的互相作用會(huì)使得他們聚集起來(lái)在場(chǎng)效應(yīng)的方向上聚集。一旦懸浮質(zhì)粒子沿著場(chǎng)效應(yīng)

4、的方向聚集了，對(duì)稱性將被破壞，粘度變成了各向異性。3室內(nèi)試驗(yàn)3.1A聯(lián)原油物性分析取A聯(lián)合站2000m3凈化油罐原油，化驗(yàn)有關(guān)組成和基本物性參數(shù)見表1：3.2AOT裝置對(duì)原油流變性影響粘度為液體分子內(nèi)摩擦的量度，也是物體粘流性質(zhì)的一項(xiàng)具體反映。粘度的定義為一對(duì)平行板，面積為A，相距dr，板間充以某液體。對(duì)上板施加一推力F，使其產(chǎn)生一速度變化du。由于液體的粘性將此力層層傳遞，各層液體也相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，形成一速度梯度du/dr，稱剪切速率，以r′表示。F/A稱為剪切應(yīng)力，以τ表示。剪切速率與剪切應(yīng)力間具有如下關(guān)系：（F/A）=η（du/dr），此比例

5、系數(shù)η即被定義為液體的剪切粘度，通過(guò)系列試驗(yàn)，測(cè)定原油在不同條件下的粘度，判斷試驗(yàn)處理效果。3.3流動(dòng)性模擬試驗(yàn)原油流過(guò)左右兩根同樣的管道，電場(chǎng)效應(yīng)施加于右邊管道上，隨后右邊流速明顯快于左邊，而同樣盛接原油的玻杯中，右邊杯里在同樣時(shí)間內(nèi)比左邊獲取更多原油，右杯盛接的是經(jīng)過(guò)施加電場(chǎng)效應(yīng)的原油樣品，右邊管道中原油流速明顯增加，而測(cè)試顯示電場(chǎng)效應(yīng)之后的原油并無(wú)溫度增高（無(wú)伴隨的熱效應(yīng)）。測(cè)定質(zhì)量流量（即流速），經(jīng)電磁場(chǎng)處理后，質(zhì)量流量由0.04182g/s，提高到0.3181g/s，流速是未加裝置的7.61倍。試驗(yàn)過(guò)程中除正常錄取外輸管道起、末點(diǎn)溫

6、度、壓力、流量、含水量外，還測(cè)試外輸原油的粘度、凝固點(diǎn)等參數(shù)。3.4測(cè)試情況10月28日，進(jìn)行第一次測(cè)試。首端原油溫度為65℃，末端原油溫度為42℃，壓力0.25Mpa，瞬時(shí)流量平均為40.11m3/h。10月28日早上8：00，AOT裝置開啟，施加電壓最高為48，000V，所消耗電流為5mA。保持首端壓力0.95Mpa不變，通過(guò)外輸流量計(jì)監(jiān)控原油流速的變化，試驗(yàn)穩(wěn)定后平均瞬時(shí)流量為41.565m3/h，數(shù)據(jù)顯示原油流速增加了3-4%。測(cè)試實(shí)驗(yàn)前后的原油凝固點(diǎn)，從35.1℃下降到32.9℃，50℃粘度從32.4mPa.s下降到31.2mPa.

7、s。為了進(jìn)一步驗(yàn)證AOT裝置增加原油外輸量的效果，29日早上9：00，即AOT裝置運(yùn)行了25小時(shí)之后關(guān)閉AOT裝置，觀測(cè)原油流速的下降程度。4室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)差異分析4.1A聯(lián)合站至B聯(lián)合站外輸管線流態(tài)分析A聯(lián)合站至B聯(lián)合站聯(lián)外輸油管線管徑為φ159×6，管線全長(zhǎng)13.7km，外輸含水<0.3%，外輸油經(jīng)過(guò)三合一、電、凈化油罐后，天然氣含量較低，可以看成單相流，選擇達(dá)西公式進(jìn)行流態(tài)分析。4.2湍流對(duì)AOT降粘裝置的影響通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，AOT裝置還需要進(jìn)一步改進(jìn)，一是在不增加裝置占地面積的情況下，擴(kuò)大流通管路的直徑，使原油有在AOT裝置里有充分

8、的停留時(shí)間。二是提高AOT裝置的電場(chǎng)強(qiáng)度，加強(qiáng)AOT裝置對(duì)原油的極化作用。三是增加AOT裝置內(nèi)極板間距，避免極板放點(diǎn)加不上電場(chǎng)情況出現(xiàn)。5效果預(yù)測(cè)5.1改進(jìn)后的AO