中俄原油管道增輸方案研究

楊樹人，張夢如，徐 迪

（東北石油大學， 黑龍江 大慶 163318）

中俄原油管道增輸方案研究

楊樹人，張夢如，徐 迪

（東北石油大學， 黑龍江 大慶 163318）

旨在提高中俄原油管道輸量，擴大俄油進口量。對我國可持續發展和進口多元化具有重要的戰略意義。采用SPS（Stoner Pipeline Simulator）管道模擬軟件，對該管線進行離線實時模擬計算。分析管道2 200 ×104t/a輸油技術方案，對2 500×104t/a、3 000×104t/a工藝方案進行研究，確定最佳增輸方案。

原油管道；增輸工藝；SPS設計軟件

該原油管道設計輸油量為1 500×104t/a，擴建后年輸油量達2 200×104t/a，具有重大的經濟意義和戰略意義。由于我國石油資源緊缺，為了能及時有效的改善此現狀，從俄羅斯遠東地區進口更多的原油，有必要對該管線進行增輸。本文對不同條件的穩態水力計算結果進行分析[1]，在輸油量2 200× 104t/a的基礎上，研究增輸到2 500×104t/a和3 000 ×104t/a的工藝方案。

1 增輸方案一：增輸到2 500×104t/a

隨著該管線原油進口量的增加，輸送任務將會達到2 500×104t/a。因此，先對2 200×104t/a工藝方案進行研究，在此基礎上，對增輸到2 500×104t/a的方案進行水利計算和分析探討[2]。

1.1 注入減阻劑方案

通過對現場采集的里程、站間距、高程等數據進行總結，可以統計出有關溫度、壓力、揚程、泵功率等的數據表1。

根據已得的數據，運用SPS設計軟件進行模擬，計算結果見圖1和圖2。

經過計算與分析，冬季時在1#首站、2#泵站、4#泵站各注入20 g/t的減阻劑[3]，在3#泵站注入15 g/t的減阻劑，并且在2#泵站增加輸油主泵，管道有能力輸送2 500×104t/a原油。

同理可得，夏季時在2#泵站、4#泵站各注入20 g/t的減阻劑，在1#首站注入15 g/t的減阻劑，在3#泵站注入10 g/t的減阻劑，管道有能力輸送2 500× 104t/a原油。

表1 增輸到2 500×104t/a (冬季數據)Table 1 Throughput increasing to 2 500×104t/a (winter data)

圖1 增輸到2 500×104t/a壓力變化圖(冬季)Fig.1 Pressure variation when increasing to 2 500 × 104t/a (winter)

圖2 增輸到2 500×104t/a溫度變化圖(冬季)Fig.2 Temperature variation when increasing to 2 500×104t/a (winter)

1.2 加設泵站方案

根據現場測量以及分析可得出新增泵站的位置及數據如表2。

表2 增輸到2 500×104t/a (冬季數據)Table 2 Throughput increasing to 2 500×104t/a (winter data)

把表格中的數據經處理輸入軟件，運行后得到圖3和圖4。

在輸量為2 200×104t/a并且不注入減阻劑的前提下，為達到增輸至2 500×104t/a的輸送能力，管道沿線需要加設3座泵站。

圖3 增輸到2 500×104t/a壓力變化圖(冬季)Fig.3 Temperature variation when increasing to 2 500×104t/a (winter)

圖4 增輸到2 500×104t/a溫度變化圖(冬季)Fig.4 Temperature variation when increasing to 2 500×104t/a (winter)

1.3 加設泵站+注入減阻劑方案

對方案1及方案2的結果進行分析比較，并且考慮其他專業方面的需求，可以得出結論：采用加設泵站和注入減阻劑相結合的方案更加可取。

2 增輸方案二：增輸到3 000×104t/a

在已研究的2 500×104t/a輸油方案基礎上，根據現場勘測數據的運算及軟件的運用對增輸到 3 000×104t/a輸油方案進行研究[4]。

2.1 注入減阻劑方案

由于減阻劑的濃度已經高達 20 g/t，在輸油 2 500×104t/a的前提下再繼續注入減阻劑對增輸所起到的效果明顯下降，不能達到輸油3 000×104t/a的目的。故此方案不可取。

2.2 加設泵站方案

為達到輸油3 000×104t/a，沿線需要新增4座泵站。滿足2 200×104t/a的泵不能滿足此方案的輸量要求，應進行更換，外電系統也應進行相應調整?？紤]到經濟及實用性，次方案不可取。

2.3 復線方案

建設與現有管線相同管徑的另一條復線[5]，新管道的最大輸量可達1 130×104t/a。雙線同時運行，輸油量按照2 000×104t/a和1 000×104t/a運行，既能達到3 000×104t/a的輸油量，又能有約10%的剩余增輸量[6]。

3 結 論

本文研究了中俄原油管道的增輸方案，高度符合國家經濟可持續發展的要求。運用SPS管道模擬軟件，對該管線實行模擬計算。分別提出三種工藝方案，研究增輸至2 500×104t/a、3 000×104t/a的效果。

分析對比結果表明，采用加設泵站和注入減阻劑相結合的方式對于增輸至2 500×104t/a的效果最佳。為增輸至3 000×104t/a，應考慮采取增設復線方案。

［1］陳李斌.原油輸送工藝技術發展現狀及其研究新進展[J].新疆石油科技，15(1)：63-65.

［2］齊建華，張春光.遼河油田稠油地面集輸技術現狀及攻關方向.石油規劃設計，2002，13（6）25-28．

［3］胡通年.減阻劑在我國輸油管道上的應用實驗[M]. 油氣儲運,1997，(6).

［4］孟振虎，陳毅忠，馬平.輸油管線運行優化實用分析[J].油氣儲運，2002，21(4)：128-131.

［5］邢曉凱，史秀敏，張國忠.中洛復線間歇輸送技術研究[J] .河南石油，2001，14(5)：35-37.

［6］中華人民共和國石油工業部標準.原油長輸管道工藝及輸送設計規范[S].北京：石油工業出版社,1986.

Research on Expansion Program of China-Russia Crude Oil Pipeline

YANG Shu-ren，ZHANG Meng-ru，XV Di
（Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China）

In order to improve the throughput of China-Russia crude oil pipeline, off-line calculation of the pipeline was simulated by using SPS (Stoner Pipeline Simulator) pipeline simulation software. 2 200×104t/a Crude oil transportation technical scheme was analyzed, 2 500×104t/a and 3 000×104t/a crude oil transportation technical schemes were studied, and the optimal transmission scheme was determined.

Crude oil pipeline; Process of increasing transportation; Stoner pipeline simulator

TE 832

A

1671-0460（2014）11-2297-03

2014-05-13

楊樹人（1963-），男，黑龍江明水人，教授，博士，2006年博士研究生畢業于東北石油大學油氣田開發專業，主要從事非牛頓流體力學、計算流體力學和多相流體力學等方面的科研工作。E-mail：dqyangsr@163.com。

張夢如（1989-），女，碩士，研究方向為復雜流體與數值模擬。E-mail：xiwenhappy1122@163.com。