原油管道蜡沉积物径向性质研究进展
2021-07-28范开峰李思黄启玉万宇飞
化工进展 2021年7期
关键词:扩散系数
范开峰,李思,黄启玉,万宇飞
(1 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;2 中国石化中原油田分公司石油工程技术研究院,河南濮阳 457001;3 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院,北京 102249;4中海石油(中国)天津分公司,天津 300459)
含蜡原油管输过程中,如果管道径向上存在温差且管壁温度低于原油析蜡点,则有蜡分子析出并在径向上形成蜡分子浓度梯度,溶解的蜡分子向管壁方向扩散并在管壁处析出、沉积,最终形成蜡沉积物[1]。蜡沉积会导致管道输量降低、能耗增加、停输再启动困难等问题,严重时甚至将管道截面完全堵塞,造成巨大的经济损失[2-4]。我国所产原油80%以上为含蜡原油,普遍具有高凝、高黏的特点,蜡沉积问题广泛存在于原油生产、储存及运输过程中,为油田安全生产带来诸多弊端。此外,由于蜡沉积物具有一定结构强度,其力学响应特点直接影响清管器型号选择及清管工艺制定[5-6]。研究表明,越靠近管壁的沉积物具有的屈服强度越大,容易造成“卡球”事故,不利于清管工作的开展。随着海洋石油开发从近海向深海发展,海底管道周围温度可以低至4~6℃,低温输送、多相混输等问题不断涌现,使蜡沉积问题的复杂性、严重性更加突显,成为石油工业关注的焦点[6-7]。
目前,关于管道运行条件对原油蜡沉积速率影响的研究已经开展多年,但多是将沉积物看成性质均匀的整体[8-10]。近年来研究表明:蜡沉积物在管道径向上的分布存在很大差异,主要体现在沉积物组分、析蜡特性、蜡晶微观结构、力学特性等方面[11-14]。……
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