影響降凝劑改性效果的實驗研究

王倩楠，孫鈺婷（.東北石油大學，黑龍江大慶 6338；.中國石油遼河石化公司，遼寧盤錦 400）

影響降凝劑改性效果的實驗研究

王倩楠1，孫鈺婷2
（1.東北石油大學，黑龍江大慶 163318；2.中國石油遼河石化公司，遼寧盤錦 124010）

以北疆原油為研究對象，進行室內降凝劑篩選實驗，確定了最優的加劑量為50×10-6，最優加劑溫度為55℃。并對北疆加劑原油進行管輸模擬，得到在實際的輸送過程中，管流剪切對加劑原油的影響，實驗和模擬表明，剪切作用能使凝點降低2～10℃。當凝點降低到一定程度后，剪切作用又使凝點有所回升。

剪切作用；降凝劑；管輸模擬

我國所產原油多為含蠟原油，由于其凝點高、流動性差在管輸過程中多采用添加降凝劑或者加熱輸送的方式［1］，在輸送過程中必然會有諸多因素影響降凝劑的改性效果。以北疆原油為研究對象，進行室內降凝劑的篩選，得到最優的加劑條件并進行管輸情況模擬，模擬結果對實際生產有一定的參考意義［2-4］。

1　降凝劑篩選及效果評價

1.1降凝劑制備及實驗方法

加劑原油的制備依照SY/T5767—2009《管輸原油降凝劑技術條件及輸送工藝規范》要求進行，在加劑處理溫度恒溫時以100r/min的轉速攪拌油樣，從處理溫度到原油析蠟點溫度以1℃/min的速率降溫，降溫的同時以100r/min的轉速攪拌油樣，從析蠟點溫度開始以0.5℃/min的速率降溫至空白油凝點（動冷終溫），降溫的同時以100r/min的轉速攪拌油樣，動冷終溫裝樣后以0.5℃/min的速率靜態降溫至2℃并恒溫20min后的流變參數。

1.2劑量選擇

對兩種降凝劑的劑量選擇進行實驗，實驗結果如表1所示。

表1　加劑濃度對北疆原油流變性的影響（降凝劑：XB-2/XB-6；處理溫度：65℃）

由表1可以看出，當加劑量為20×10-6時，XB-2、XB-6的降凝效果較為明顯。當加劑量增大時，凝點變化不大，低溫流變性也相差很小。在實際的工程中，考慮到各種因素及可靠性，推薦使用50×10-6。

1.3加劑溫度選擇

表2可以看出，對于XB-2降凝劑，當處理溫度高于55℃才能顯現出較好的降凝效果；對于XB-6降凝劑，當處理溫度高于50℃時，降凝效果較為明顯。當溫度高于這兩個溫度時，降凝效果改善不大?？紤]到實際工程費用以及管材的耐熱性，選取55℃作為XB-2降凝劑和XB-6降凝劑的處理溫度。

表2　處理溫度對北疆加劑原油流變性的影響（降凝劑：XB-2/XB-6；加劑量：50×10-6）

由

2　管輸模擬情況

2.1實驗裝置及方法

密閉攪拌槽、IKA調速攪拌器（轉速范圍：50～1 000r/ min，可調）、HAAKE—F8程控水浴（控溫精度0.1℃）。

2.2模擬結果

以添加降凝劑XB-2為例進行模擬。在2月地溫條件下，輸量為840×104t/a時，土壤導熱系數取1.6W/（m·℃），據此折算出的總傳熱系數約為1.9W/（m2·℃），玉門—張掖段加XB-2降凝劑55℃處理輸送北疆混合原油的沿程油溫分布以及停輸后不同時刻的油溫計算結果見圖1。兩組模擬試驗的管道“沿線”流動性參數測試結果見表3。

由圖表可以看出對北疆混合原油添加50×10-6XB-2降凝劑55℃處理可取得較好的改性效果。55℃處理后油樣靜態降溫直接測試的凝點為-1℃，管道“沿線”的原油凝點都保持在0℃以下，各處油溫高于相應凝點10℃以上。管流剪切作用對于凝點有一定的改善作用，當管流剪切作用對凝點的改善作用達到一定程度后，對凝點有惡化作用使凝點有所回升。

3　結論

1）XB-2/XB-6降凝劑對北疆原油有較好的改性效果，根據工程實際確定50×10-6、55℃為處理條件。

表3　輸量840×104t/a時玉門—張掖段加XB-2降凝劑55℃處理輸送北疆混合原油模擬試驗結果（加劑量：50×10-6）

2）輸量840×104t/a時玉門－張掖段加XB-2降凝劑55℃處理輸送北疆混合原油，在冬季最冷月地溫條件下可以安全輸送。

3）剪切作用對加劑北疆原油的凝點有一定的改善作用，這種改善作用能使凝點降低2～10℃。當凝點降低到一定程度后，剪切作用又使凝點有所回升。

圖1　55℃處理加劑輸送北疆混合原油正常運行時和停輸不同時間后沿線的油溫分布

［1］ 張勁軍.易凝高粘原油管輸技術及其發展［J］.中國工程科學，2002，4（6）：71-76.

［2］ 張勁軍，趙堂華，劉忠暉，等.剪切作用對添加降凝劑后新疆混合原油流變性的影響［J］.石油大學學報（自然科學版），1993，17（6）：74-78.

［3］ 張帆，李炯，張衍禮，等.降凝劑在原油長輸管道上的應用研究［J］.石油規劃設計，1993，4（2）：35-37，49.

［4］ 權忠輿.原油改性處理的管道輸送工藝［J］.油氣儲運，1996，15（1）：1-6.

收稿日期：2016-05-11

作者簡介： 王倩楠（1992—），女，遼寧錦州人，研究生在讀，主要研究方向為原油流變。

Experimental Study on the Effect of Reducing Agent

Wang Qian-nan，Sun Yu-ting

Taking the crude oil as the research object to make the screening experiment of pour point depressant，and to make sure that the optimal dosage is 50×10-6and the optimal additive temperature is 55℃.The effect of pipeline flow shear on the oil in the process of actual delivery is obtained through the oil simulation.The experiment and the simulation shows that Shearing action can make 2℃ to 10℃ pour point reduction.When the pour point is reduced to a certain extent，the shear effect makes the point rebound.

shearing action；pour point depressant；pipe transport simulation

TE869

A

1003-6490（2016）05-0147-02

2016-05-08

廖倫（1985—），男，重慶潼南人，助理工程師，主要從事天然氣凈化方面的工作。