油田集輸管線集中除垢工藝研究與應用

劉新麗

【摘 要】無論是經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展，國際競爭的不斷加劇，還是世界范圍內(nèi)的合作發(fā)展，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，石油，都是發(fā)展的重中之重，是經(jīng)濟運行的寶貴血液。石油加工業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開各個環(huán)節(jié)的有序聯(lián)系，油田的開采，石油的運輸，石油蒸餾，汽化，液化等等都是重要環(huán)節(jié)。本文主要針對石油運輸管道進行系統(tǒng)性研究，針對石油結(jié)垢問題，探討研究其成因，并對現(xiàn)有的除垢技術(shù)進行分析研究，探究其應用范圍。目的：為解決石油集輸管污垢堵塞問題提供解決方案，并促進石油開采技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】石油開采；集輸管線；集中除垢；工藝研究

石油集輸管線結(jié)垢，阻礙石油運輸，是石油工業(yè)發(fā)展中的難題之一。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各地發(fā)現(xiàn)對石油的需求不斷上升【1】，這需要石油以更快的速度進行運輸，而石油作為多中礦物質(zhì)結(jié)合成的混合物，在運輸過程中成分易發(fā)生分解沉降導致雜質(zhì)沉淀附著在集輸管上，日久積累會導致集輸管堵塞，對石油開采的正常運作造成極大影響。因此，需要及時采取有效措施來緩解這問題帶來的重大影響，保障石油工業(yè)的正常進行，推動經(jīng)濟發(fā)展。

一對石油集輸管結(jié)垢這一問題成因的分析

1 石油原油的結(jié)垢問題。石油原油中含有大量鈣，鎂等礦物質(zhì)離子，他們的溶解度很小，即使是在密度很小的油質(zhì)中，在密度較油質(zhì)更大的水中溶解度也是很低的，而原油從地下開采出來，經(jīng)過巖層，易攜帶大量地下水，在開采過程中，一旦水和壓強的平衡被破壞，鈣，鎂等礦物質(zhì)離子便會大量沉積，堆積在集輸管道。

2流速與溫度對石油結(jié)垢的影響。以我國為例，眾所周知，油田主要集中在山區(qū)，而運輸管道則主要集中在中東部地區(qū)，石油在高原地區(qū)產(chǎn)出后，通過集輸管向經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)流動，而在高原地區(qū)【2】，氣溫低，壓強大，原油及其混合水中鈣鎂離子含量減少，剩下的離子以沉淀物的形式沉積在石油管道處，因此原油運輸流速減緩，流速的減弱，使得原油與管道的接觸時間增加，更容易發(fā)生作用進行沉積，以此阻塞石油集輸管道。

3不同性質(zhì)水離子相互排斥。在原油開采的過程中，當兩種不同性質(zhì)的水結(jié)合在一起，其中的水離子會因為性質(zhì)不同而相互排斥，產(chǎn)生化學反應，自然而然，水中的化學物質(zhì)結(jié)合在一起，水中難以溶解的鹽類和反常溶解度的微溶鹽類都會沉積在管道上，引起堵塞。

二油田集輸管線集中除垢工藝

1其他除垢工藝。為了避免石油集輸管道結(jié)垢，我國采取了很多辦法，例如“除垢器”，使用特殊的儀器，安裝在石油運輸管道內(nèi)，當集輸管內(nèi)的污垢含量達到除垢器所設(shè)定的標準時，除垢器便發(fā)生作用，快速清除內(nèi)部污垢，還有接轉(zhuǎn)站分水法，超聲波防垢法，阻垢劑等等。

2集中除垢工藝。這是最新的除垢方法，該工藝將各個除垢裝置連接在一起，當介質(zhì)留經(jīng)裝置時，裝置對原油進行加熱【3】，加大離子的溶解度，減少污垢在集輸管上的殘留，裝置中的篩網(wǎng)，過濾原油中較大的顆粒狀雜質(zhì)，增加原油的純度，同時解析原油中的雜質(zhì)，降低油垢殘留量。況且此裝置由不銹鋼板鏈接，方便易拆卸，靈活多樣，同時保證裝置的密封程度，且有專門的閥門控制裝置運行，可以實現(xiàn)流程切換，靈活多變，保證油垢的清除。

三油田集輸管線集中除垢工藝的應用

1新疆車排子油田。新疆車排子油田，處于西北內(nèi)陸地區(qū)，由于該油田產(chǎn)出的原油含硫量大的采出液結(jié)垢嚴重，而原油除垢技術(shù)十分有限，收效甚微，所以該油田進行技術(shù)改進，采取了油田集輸管線集中除垢工藝，在油井上安裝了兩組裝置，進行集中除垢，裝置采用了并聯(lián)或串聯(lián)的形式，對在石油開采過程中沉淀的油垢進行處理。該工藝采用以后，除垢效果十分明顯以恒溫五十左右度對管道進行加熱，減少了污垢的沉積量，避免以前經(jīng)常更換集輸線的麻煩，減少工人的工作量，大大加快石油的開采速度和運輸效率。該油田目前正在各處油井處積極推廣該集輸管線集中除垢工藝。

2長慶油田。位于鄂爾多斯盆地的長慶油田，因為橫跨甘肅，陜西，寧夏，山西，內(nèi)蒙古自治區(qū)這五個省市，礦區(qū)面積大，地質(zhì)環(huán)境多樣且復雜多變，經(jīng)過多年的開發(fā)，已有大量油田存在，河流眾多，地形顯著，石油原油的運輸流速和環(huán)境溫度不斷發(fā)生變化導致原油中的鈣，鎂離子大量沉淀，地下水與開采時，不同水質(zhì)的水沖撞排斥，破壞了水中原來的平衡，導致污垢大量堆積，因地制宜采取集中除垢技術(shù)后，管道腐蝕情況大幅度減少，污垢處理量增加，極大解決制約長慶油田進一步發(fā)展的桎梏。

總結(jié)

石油工業(yè)的發(fā)展，關(guān)乎到國家發(fā)展的經(jīng)濟命脈，化工煉油、石油勘探開發(fā)、鉆井、井下作業(yè)、測井、采油、管道輸送、油品運輸銷售、以及煉油廠、化工廠、聯(lián)合站、石油管道等設(shè)施的建設(shè)，各類設(shè)備的制造、鋼材鋼管的生產(chǎn)等都與石油行業(yè)息息相關(guān)。油田集中除垢技術(shù)的推廣是石油工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的一重大突破，減少原油運輸中油垢的堆積，以及對石油管道造成的負面影響，利國利民。

參考文獻：

[1]馮小英，司建元，何賽.油田集輸管線集中除垢工藝研究與應用[J].石化技術(shù)，2018，25（11）：213.

[2]陳琛.長慶油田集輸管道檢測與完整性評價系統(tǒng)[J].油氣田地面工程，2017，36（07）：71-74.

[3]馮堯.油田集輸管網(wǎng)工藝計算與優(yōu)化設(shè)計[D].遼寧石油化工大學，2017.

（作者單位：大慶油田有限責任公司第四采油廠第一油礦）