代超奇

摘要：超稠油是指稠油粘度大于50000（mPa.s） 毫帕·秒的石油。稠油，顧名思義，是一種比較粘稠的石油。超稠油長(zhǎng)距離管輸曾經(jīng)是世界性難題，而在管輸過(guò)程中如何進(jìn)行應(yīng)急處理更是需要人門(mén)在實(shí)踐中長(zhǎng)期進(jìn)行摸索，一旦處理不當(dāng)，超稠油長(zhǎng)輸管線可能全部凝堵，導(dǎo)致管線停輸、報(bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和一些環(huán)境問(wèn)題。本文從不同角度分析了超稠油多種應(yīng)急處理方法及停輸復(fù)產(chǎn)方法。

關(guān)鍵詞：超稠油 長(zhǎng)距離 管輸 復(fù)產(chǎn)

1.超稠油長(zhǎng)輸管線簡(jiǎn)介

超稠油長(zhǎng)輸管道，是指輸送原原油介質(zhì)粘度大于50000mpa.s（20℃）的長(zhǎng)距離輸油管線。超稠油長(zhǎng)輸管道由于介質(zhì)的特殊性，需要特定的高溫高壓輸送。還必須有相配套的加熱系統(tǒng)，同時(shí)按照相關(guān)規(guī)范要求應(yīng)該定期進(jìn)行內(nèi)檢測(cè)，并按照內(nèi)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修復(fù)，管線利用犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)作為防腐措施。由于長(zhǎng)距離輸送，管線中間還設(shè)置加熱加壓中間站，站內(nèi)設(shè)備有機(jī)泵和緩沖罐以及加熱系統(tǒng)。一旦發(fā)生泄漏或凝堵，管線就會(huì)停輸，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、管線報(bào)廢、運(yùn)輸費(fèi)用增大，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)帶來(lái)環(huán)境、交通等方面的隱患。

2.應(yīng)急處理方法

超稠油長(zhǎng)輸管道在發(fā)生泄漏后的應(yīng)急處理方法有三類(lèi)，一是立即停輸后進(jìn)行雙封雙堵、在8h內(nèi)建立臨時(shí)旁通管線，降量降壓輸送，恢復(fù)生產(chǎn)，然后建立新的輸油管線。二是打卡子，降量輸送，然后建立新管線。三是管線全線停輸，漏點(diǎn)處打加強(qiáng)板，待施工完畢后在進(jìn)行復(fù)產(chǎn)大。

3.停輸復(fù)產(chǎn)方法

在應(yīng)急處理完畢后，管線需要進(jìn)行復(fù)產(chǎn)，而此時(shí)管線內(nèi)介質(zhì)由于溫度低，粘度大，北方地下氣溫20攝氏度時(shí)，管線內(nèi)介質(zhì)年度大于50000mpa.s，無(wú)法輸送。因此進(jìn)行超稠油長(zhǎng)輸管線復(fù)產(chǎn)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，目前可采用的方案有兩大類(lèi)，第一類(lèi)是降低超稠油油品粘度，第二類(lèi)是介質(zhì)替換，用水、稀油等在常溫下不會(huì)凝管的介質(zhì)替換超稠油。

3.1超稠油摻稀油降粘技術(shù)

3.1.1稠油改質(zhì)降粘

建立一套稠油改質(zhì)的裝置，使稠油的大分子裂化、減粘，便于輸送。這是一種淺度原油加工方法，以除碳或加氫使大分子烴分解為小分子烴來(lái)降低稠油的粘度。除碳過(guò)程可分為熱加工和催化加工，這種方式能夠從根本上降低稠油的粘度。

3.1.2定點(diǎn)加熱降粘

超稠油加熱輸送是通過(guò)在首站、中間加壓站等關(guān)鍵部位加熱的方法來(lái)提高稠油的流動(dòng)溫度，以降低超稠油粘度，從而減少管道摩阻損失的一種稠油輸送方法。加熱方式上，主要有蒸汽熱水加熱法和導(dǎo)熱油加熱法。我國(guó)目前絕大部分稠油管輸采用換熱器，通過(guò)加熱介質(zhì)與油品進(jìn)行熱量交換后，將稠油溫度上升至預(yù)定目標(biāo)，然后在進(jìn)行加壓輸送。

3.1.3電伴熱降粘法

電伴熱是沿著管線兩側(cè)設(shè)置電伴熱管，然后用鋼管保護(hù)。在管線輸送過(guò)程中不斷提供熱量。從而達(dá)到降低粘度和減少管線輸送摩阻的目的。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溫度;可以間歇性加熱，沿著管線可以有不同的加熱溫度。

3.1.4管線集膚效應(yīng)伴熱技術(shù)

集膚效應(yīng)電纜伴熱系統(tǒng)是基于集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)兩種物理現(xiàn)象，電流在絕緣導(dǎo)線和鐵磁性碳鋼熱管中往返電流產(chǎn)生交互感應(yīng)作用，使熱管產(chǎn)生熱量，而外壁表面沒(méi)有可測(cè)的電流。在停輸復(fù)產(chǎn)時(shí)，利用集膚效應(yīng)電纜連續(xù)加熱，可使管線溫度達(dá)到70攝氏度，介質(zhì)粘度降低，可進(jìn)行復(fù)產(chǎn)。

3.1.5摻稀油降粘技術(shù)

摻稀油降粘技術(shù)是將一定比例的低粘度、流動(dòng)好的稀油摻入超稠油中，使混合原油的凝點(diǎn)、粘度大幅度降低。常規(guī)的稀釋方法是，在稠油進(jìn)入管道前，現(xiàn)將稠油與一些低粘液態(tài)碳?xì)浠衔锘旌显谝黄?，這樣就可以降低超稠油的輸送粘度。摻入輕質(zhì)油（包括天然氣凝析液、原油的餾分油、石腦油等）稀釋一直是稠油降粘減阻輸送的主要方法。輕質(zhì)油來(lái)源方便并且充足時(shí)，稀釋降粘減阻是最簡(jiǎn)單且最有效的。

超稠油具有粘度大、密度高等特點(diǎn)，超稠油也被業(yè)內(nèi)人士稱之為“愁油”。該油品不光是開(kāi)采、煉化難度大，與一般原油相比更是難運(yùn)輸。

3.2介質(zhì)替換技術(shù)

在熱水或稀油充足的情況下，利用介質(zhì)進(jìn)行替換，具有效率高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不需要對(duì)管線進(jìn)行較大改動(dòng)。

3.2.1熱水正向替換法和稀油正向替換法

管線升溫至75℃左右，預(yù)計(jì)10h，調(diào)配熱水（稀油）從首站發(fā)球筒注入，在發(fā)球筒內(nèi)放入隔離球，在發(fā)球的同時(shí)用稀油泵加壓提供動(dòng)力，外輸泵停泵。這樣開(kāi)始掃線，沿線主要觀察隔離球的位置，10h左右能到達(dá)中間站，在中間站經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)球工藝，10h后到達(dá)末站，從末站取出隔離球，然后讓熱水（稀油）繼續(xù)輸送至儲(chǔ)罐，介質(zhì)替換完成。接下來(lái)管線可以停輸，并等待隨時(shí)復(fù)產(chǎn)。

復(fù)產(chǎn)時(shí)，熱水（稀油）需要每間隔2h，利用首站稀油泵對(duì)管線輸送80℃的熱水（稀油），對(duì)外輸管線進(jìn)行升溫操作，建立管線溫度場(chǎng)，熱水到達(dá)≥75℃時(shí)，可以轉(zhuǎn)投超稠油;稀油需要將溫度一直加熱至≥80℃，然后轉(zhuǎn)投超稠油。在升溫過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照2℃/h進(jìn)行升溫，并且管線壓力不得超過(guò)4MPa，若超過(guò)4MPa立即停泵，待壓力降低后繼續(xù)輸送升溫。

3.2.2熱水反向替換法和稀油反向替換法

反向替換法是調(diào)配熱水（稀油）從末站發(fā)球筒注入，在發(fā)球筒內(nèi)放入隔離球，在發(fā)球的同時(shí)用稀油泵加壓提供動(dòng)力，外輸泵停泵。這樣開(kāi)始反向掃線，沿線主要觀察隔離球的位置，10h左右能到達(dá)中間站，在中間站經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)球工藝，10h后到達(dá)首站，從末站取出隔離球，然后讓熱水（稀油）繼續(xù)輸送至原油儲(chǔ)罐，介質(zhì)替換完成。

在復(fù)產(chǎn)時(shí)，管線達(dá)到一定溫度，每間隔2小時(shí)左右，利用中間站外輸泵向首站輸送坨渤線高溫大混油或用蒸汽車(chē)輸送高溫高壓熱水，對(duì)外輸管線系統(tǒng)進(jìn)行升溫，建立管線溫場(chǎng)，外輸油溫度控制在90℃至92℃，當(dāng)外輸壓力接近4MPa時(shí)，停止輸油或水，如此反復(fù)直至將管線掃通，然后用高溫大混油或熱水分別對(duì)前后兩段管線進(jìn)行暖管，直到首站進(jìn)站溫度、和末站出站溫度≥75℃，稀油≥80℃，轉(zhuǎn)入投超稠油階段。進(jìn)行復(fù)產(chǎn)操作。

綜上所述，超稠油管線應(yīng)急處置和停輸復(fù)產(chǎn)可利用上述幾種方案選擇性采納。

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