原油管道減阻技術研究進展
工業技術
作者：王瑜
[摘 要]添加減阻劑是輸油生產中提升管道輸送能力常用的一種輸送工藝，添加減阻劑後一定程度上提升了管道輸送能力，能夠滿足煉化企業原油加工量的需求，方便了生產運行的調節和管理。文章介紹了減阻劑減阻效果的影響因素、減阻效果分析以及減阻劑的開發與應用。
[關鍵詞]原油；管道；減阻
中圖分類號：TE869 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0095-01
近20年來，減阻劑在國外管道輸送方麵得到了廣泛應用。先後研製出了聚氯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸等一係列油溶性減阻劑。美國應用減阻技術處理突發輸油管路事故，成功實現了越站輸送，並大大提高了輸油能力。當油田產量增加後，采用減阻技術和更換大排量離心輸油泵的方法，可以省去修建複線工程，節約時間和投資。我國從70年代開始進行這一方麵研究，小試取得了一定成績。引進的減阻添加劑，在東黃輸油管線和鐵-大輸油管線上得到了很好的試驗結果。
一、概述
隨著石油工業的發展，原油及各種燃料油的管道輸送量日益增加，降低管路係統的摩擦阻力，提高輸送量，對節約能源和投資，加速原油的開發利用，都具有重要意義。
原油管道減阻主要有兩種途徑：減阻劑減阻和管道塗層減阻。其中，管道塗層減阻技術，需要對管道進行內塗敷，減阻工藝複雜，減阻效果不佳。所以，原油管道減阻主要采用減阻劑減阻。減阻劑減阻是向流體注人減阻劑，通過減阻劑在管壁上形成的化學劑塗層，使接近管壁的流體紊流減弱，從而降低流體流動阻力。該方法與管道塗層減阻相比除了具有工藝簡便、有效的特點外，還可以在管道達到最大輸量後不進行設備增輸改造的條件下增加輸量，具有顯著的經濟效益。筆者綜述了減阻劑的種類、研製概況、合成、在原油管道的應用以及它的發展前景。
二、減阻劑減阻效果的影響因素
1.添加濃度。減阻劑的添加濃度影響其在管道內形成彈性底層的厚度，濃度越大，彈性底層越厚，減阻效果越好。理論上，當彈性底層達到管軸心時，減阻效果達到極限，表現為管輸排量最大。
2.流體紊流度。總體上，管內流體紊流度越高，其減阻效果越好。減阻劑的減阻性能將隨著流體流量的增大而增大，隨流體粘度的減小而增大。
3.其它。減阻劑的減阻效果還與當量管徑、含水及管壁粗糙度有關。大量的試驗表明，當量管徑越小，減阻效果越顯著，原油的含水率越高，減阻效果越不明顯，管壁粗糙度越大，減阻的效果越明顯。流程中的三通、彎頭、閥門、變徑管段都將對減阻劑的試驗效果產生影響。
三、減阻劑應用效果分析
1.降低新建管道的固定投資。由於減阻劑可在保持輸量不變的條件下明顯降低沿程摩擦阻力，因此在保證設計輸量的前提下可以降低輸油泵規模，減小管徑或壁厚。
2.提高在役管道的輸油量。在管段兩端壓差不變的情況下，注入減阻劑可以提高輸量。對於單泵站輸油管道，隻需在出站口注入減阻劑；對於多泵站輸油管道，由於各站段的最大可行輸量不同（由各站段的最高出站壓力和最低進站壓力所決定），因此存在最大可行輸量最低的站段，稱為“瓶頸段”，“瓶頸段”的最大可行輸量就是全線的最大可行輸量。若在“瓶頸段”注入減阻劑提高輸量，則全線最大可行輸量也將得到提高。但此時又存在新的“瓶頸段”，若想繼續提高輸量，則應在新的“瓶頸段”處注入減阻劑。