长庆油田某页岩油管道停输再启动研究

输油管道停输再启动是一项复杂的工程问题,为确保长庆油田某页岩油管道的运行安全,需对管道停输再启动开展研究。根据该页岩油管道的基础数据和所输页岩油的油品物性,利用SPS仿真软件对冬春季和夏秋季正常输送时管道的出站压力和进站油温进行计算分析,并对不同停输时间下管道的再启动过程进行模拟。研究发现:将管道进站油温高于原油凝点3℃时的停输时间确定为安全停输时间,在最高输量和最低输量条件下,管道冬春季的安全停输时间分别为28 h和3.5 h,推荐管道停输后再启动压力分别为6 MPa和3 MPa;针对最低输量下管道安全停输时间较短的情况,推荐在停输前加降凝剂处理,以延长管道安全停输时间;夏秋季安全停输时间均大于100 h,推荐管道停输后再启动压力为5.5 MPa和1.5 MPa。该研究结果为管道的稳态运行和停输再启动操作提供了参考。

基于数据融合的油水分离效果预测研究

面向油气田开发中油水分离效果的智能预测,在考虑分离器结构参数、采出液物性参数、来液流动参数基础上,基于分离器中油水分散液滴沉降动力学分析,采用数据融合方法将油水分离的特征参数与支持向量机算法相耦合,通过分离器样本数据的机器学习训练,建立了基于数据融合的油水分离效果预测方法,并开展了脱水温度、脱水时间、原油物性参数(密度、黏度、界面张力)等影响因素对预测分离效果的系列分析,以期为油气田地面采出液智能分离技术的发展提供理论支持和研究基础。

庆城油田长7页岩油地面工艺技术研究与应用

针对页岩油初期放喷阶段高液量导致地面系统配套难度大、单井气油比高导致区域集输难度大、自然能量开发导致采出水回注难度大等难点,地面系统结合页岩油全生命周期开发方式,提出了平台—联合站一级布站、水资源综合利用、全装置橇装化、全流程智能化管控四大技术对策,构建了新型劳动组织管理架构,经济效益大幅提高,单位用工成本大幅下降,成功打造了页岩油开发地面建设示范区。

长庆油田4731B型非金属集输管道老化特性实验研究

为推广非金属复合管在油田集输油领域的应用,明确其在集输环境中的老化特性是关键问题。基于集输油现场的工程条件,针对长庆油田试用的4731B型钢丝缠绕增强复合管,以采出原油、采出水为实验介质,通过挂片实验、水压爆破实验,借助电镜扫描、拉伸测试对复合管内衬层老化行为、拉伸性能以及复合管极限承压与老化特性进行研究。结果表明:采出原油与采出水均可渗透扩散进入内衬层内部,还会发生局部深入渗透;采出原油、采出水的局部渗透速率分别可达3.4,10.6 mm/a;在某些工况下,内衬层表面产生裂纹;短时间(168 h)内的介质渗透甚至裂纹对其机械性能影响较小,而光氧老化影响显著;现场服役813 d后,复合管极限承压下降2.79%,表明复合管承压性能稳定。

超临界CO_(2)管道泄漏扩散风险分析

压力管道是CO_(2)捕集、封存和利用(Carbon Capture Utilization and Storage简称CCUS)技术中CO_(2)运输最经济、最安全的方式之一。然而管道失效、CO_(2)泄漏会导致人畜窒息、冻伤、农作物损害等严重后果。而目前缺乏对大规模CO_(2)管道泄漏特性的研究,如泄漏后浓度、温度分布规律等还是未知,因此研究CO_(2)泄漏扩散特性极为重要。为开展相关研究,利用长258 m、内径为233 mm的工业规模CO_(2)试验管道开展泄漏试验。泄漏口径分别为全口径(233 mm)、100 mm、50 mm和15 mm。在泄漏区域布置温度传感器和浓度传感器,并且在试验前根据不同泄漏口径调整浓度传感器的位置。开展4组超临界CO_(2)泄漏试验,得到了泄漏区域内温度、体积分数随时间的变化规律。根据试验结果拟合得出了泄漏口径与危险距离的关系。以体积分数为5%作为危险值,划定了不同口径泄漏时CO_(2)的危险范围。

毛乌素沙漠油气管道的工程机械防护措施

毛乌素沙漠地区是重要的油气管道敷设区,如何使所埋管道不致因覆盖的沙被风吹走而暴露出来,其保护措施十分重要。毛乌素沙漠地区管道所经地貌单元为固定沙丘、半固定沙丘及流动沙丘。结合实际,详述了该地区管道施工中采用的工程机械防护措施,包括沙障类型、沙障高度与做法、沙障间距设置、沙障施工方法等,简述了化学及植物防护措施。所述机械防护措施在油气管道敷设中已得到应用,在今后的应用中,可根据沙丘特点及周边植被现状,因地制宜,采取化学固沙、植物固沙等综合防护措施。

马惠管道原油添加降凝剂输送工艺研究

长庆油田马惠原油管道输送来自不同采油厂和管线的4个油品混合油。为解决马惠原油管道加热、加剂输送工艺问题,开展了降凝剂类型、加剂浓度和最优加剂温度等油样对比实验。通过实验,对马惠管道采用的降凝剂类型、降凝剂添加浓度和最优加剂输送温度等内容进行筛选和确定。根据实验结果,结合输油工艺论证,确定了马惠原油管道采用丙类降凝剂、添加浓度20mg/kg、加热至55℃的输送条件,研究内容为后续马惠原油管道工程输油工艺设计、工艺设备选型和生产运行提供了丰富的基础实验数据和理论依据。

RTP非金属管道沿程水力摩阻计算研究

全钢质管道强度高,输油输气过程中的工艺计算方法成熟。RTP管道具有耐酸性好、使用寿命长、保温性优良等优点,已在油气运输工程中开始应用,但是,目前缺乏针对RTP管道的水力摩阻计算方法,严重影响RTP管道工艺设计准确性。为此,以波拉修斯(Blasius)公式和达西(Darcy)公式为基础,建模过程增加流体与RTP管道内壁滑移边界的影响,采用模型求解摩擦力,并通过实验完善理论建模中缺乏的内壁滑移速度线性关系式。实验显示,在水力光滑区,相对于波拉修斯公式和达西公式,使用滑移速度摩阻计算方法可以进一步增加RTP管道中摩阻计算的准确性。根据实验及模型,在RTP管道设计过程中可以考虑对内表面进行特殊处理,增强其疏水疏油性,从工艺设计上降低管输过程中的水力摩阻。

不加热集油粘壁规律研究进展

随着国内石油开采进入中后期,采出液含水率高达70%~90%,油田集输能耗大大增加,这使得不加热集油工艺得以广泛应用。但凝油粘壁现象所引起的一系列流动保障问题受到了国内外研究者的广泛关注。本文重点阐述了国内外凝油粘壁的研究进展,对现阶段凝油粘壁规律的影响因素与相关研究成果作了总结与分析,介绍了粘壁规律的主要实验设备与研究方法,对国内外学者的实验情况作了概述。结合上述研究成果,总结了凝油粘壁的宏观规律、原油物性与组成的影响以及胶凝原油的影响,并认为凝油粘壁是动力学与热力学共同作用的结果。特别提出了对凝油粘壁温度的判别方法与经验关联式。最后给出了进一步开展凝油粘壁研究的建议与方向。这将对未来缓解与治理凝油粘壁问题与确保管道安全运行有着重要意义。

非金属管道内原油流动静电起电速率实验研究

油品在非金属管道内流动过程中和管道内壁面发生接触产生大量的电荷,过量电荷聚集放电会产生火花导致管壁的穿孔以及引起火灾,严重影响正常生产。对其静电产生的原因及影响因素进行分析可知,起电速率受油品流速、温度、含水率、管线材质及粗糙度影响。结果表明,起电速率与油品流速呈正相关;油品温度的升高不利于油品静电的积累;在一定含水率范围内起电速率随着含水率的上升而逐渐增大,超过反向点后呈相反趋势;起电速率与管线粗糙度呈正比;并结合已有实验数据,建立油品流动静电模型。

管道检测评价技术在樊学-姬塬输油管道中的应用

管道腐蚀已经成为油田管道泄漏事故的主要因素之一,尤其在运行中后期的管道中表现得尤为突出。采取相应的腐蚀检测技术评价在役管道运行现状以及采取相应的保护措施显得十分重要。樊学-姬塬输油管道是长庆油田重要的外输干线,为对管道的运行现状及腐蚀情况进行评价,分别应用瞬变电磁检测及超声波检测等技术,采用分段检测方法对相对应的管道剩余壁厚进行侧厚,并核算出最大壁厚损失率及平均腐蚀速率等腐蚀参数。此次检测达到了预判管道现状的目的,也为管道的后续运行维护提供了依据。

基于CAESARⅡ的集油管道跨越段应力分析

集油管道跨越段需要考虑的载荷与一般线路段相比较复杂,主要是增加了因风载、雪载、检修活载等引起的位移载荷,以及考虑地震的影响。在姬十联外输管道千井沟跨越段应用了CAESARⅡ软件,分别开展了水压试验应力、持续应力、热胀应力、固定推力支墩约束受力及位移分析及核算,并以ASME B31.3-2012、ASME B31.4-2010作为计算结果的判定依据,实践表明该软件计算结果合理。

变径清管阀在延-西成品油管道上的应用

介绍了变径清管阀的工作原理、基本类型、结构特征以及在延-西成品油输油管道上的应用情况。变径清管阀具备收发球功能,其工艺流程简单,同时能有效地实现管道变径点的衔接,将逐步替代传统的收发球筒并用的工艺模式。

水中油滴在不同润湿性表面上的铺展行为研究

通过高速显微实验与理论推导相结合的方式,从微观角度研究了水中油滴在光滑铜板基底的铺展行为;通过物理和化学修饰,实现了黄铜表面水下超亲油到超疏油的可控调节,观察了油滴浮升到修饰黄铜表面后铺展长度随时间变化的差异。与空气中液滴撞壁铺展不同,水中油滴的铺展需要同时考虑液滴铺展过程中周围流体对液滴铺展的黏性作用,其在基底表面的铺展过程十分复杂。采用能量守恒方法,得到了油滴在水中基底表面上的特征值之间的定量关系,建立了基于能量守恒方法的油滴在不同润湿性固体基底表面的铺展模型,用以指导新型油水分离设备的制备。

含聚表油水混合液体系黏度特性研究

以长庆油田聚表二元驱油水混合液、相近黏度的模拟油水混合液为研究对象,系统分析聚表二元驱油水混合液的黏度特性。研究含水率、温度等因素对油水混合液黏度特性的影响,阐明长庆聚表二元驱油水混合液在测量温度下呈牛顿流体特性的现象,揭示聚合物及表面活性剂质量浓度对二元驱油水混合液黏度特性的影响。结果表明:在相同聚合物质量浓度下,表面活性剂质量浓度的增加能够一定程度地提高油水混合液黏度,但其增幅明显低于聚合物质量浓度提升对油水混合液黏度的影响。基于二元驱油水混合液黏度的预测分析表明,模型三能够较好地预测聚表二元驱油水混合液的黏度特性。

密度计橇在延炼—西安成品油管道上的应用

对于黏度和密度不同的油品顺序输送,对油品界面进行检测的方法应用比较普遍的是密度法。文章介绍了密度计橇的结构及功能,论述了密度计橇在实际运行中的操作步骤、注意事项以及在延炼—西安成品油管道上的应用情况和效果。应用表明,密度计橇能非常准确地判定成品油管道输送油品中的柴油—汽油混油界面,并能按预先设定的操作程序实现纯油和混油的分离。

马惠原油管道甘宁界-惠安堡末站段分段测径清管关键技术

输油管道分段测径清管是长输管道施工过程中常规检验内容之一,其目的是检测管道施工过程中存在的异常变形。同时对管道施工过程中的残留异物进行清扫,确保管道达到投运要求。马惠原油管道甘宁界-惠安堡末站段测径清管工序的实施达到了预期效果。

CO_(2)驱采出液新型气液旋流分离器分离特性数值研究

CO_(2)驱油技术的推广,给油气两相高效分离带来了新的挑战。基于中国石油大学(华东)开发的新型气液旋流单管装置,设计出一种高效的油气分离装置,并使用数值模拟的方法,基于RNG k-ε模型和欧拉双流体模型,研究不同进口流量对气液分离性能的影响。结果表明,在复杂工况下,新型气液旋流器除液最高效率为90.93%,脱气效率最高为95.33%。随着进口流量的增加,气出口的液相质量流量小幅增加。在不同工况下,液相出口的脱气效果较好,脱气效率在94%~95%之间波动,液相的体积分数均在99.99%以上,表明液出口几乎没有气相排出。通过分析可知,入口流量对于气出口夹液现象影响较大,而对液出口的脱气效率影响较小。