論特種油長輸管線的停輸復(fù)產(chǎn)應(yīng)急方法

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。超稠油長距離管輸曾經(jīng)是世界性難題，而在管輸過程中如何進(jìn)行應(yīng)急處理更是需要人門在實(shí)踐中長期進(jìn)行摸索，一旦處理不當(dāng)，超稠油長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 長距離 管輸 復(fù)產(chǎn)

1.超稠油長輸管線簡介

超稠油長輸管道，是指輸送原原油介質(zhì)粘度大于50000mpa.s（20℃）的長距離輸油管線。超稠油長輸管道由于介質(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，并按照內(nèi)檢測結(jié)果進(jìn)行修復(fù)，管線利用犧牲陽極陰極保護(hù)作為防腐措施。由于長距離輸送，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)帶來環(huán)境、交通等方面的隱患。

2.應(yīng)急處理方法

超稠油長輸管道在發(fā)生泄漏后的應(yīng)急處理方法有三類，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，無法輸送。因此進(jìn)行超稠油長輸管線復(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，第一類是降低超稠油油品粘度，第二類是介質(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降低稠油的粘度。除碳過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在首站、中間加壓站等關(guān)鍵部位加熱的方法來提高稠油的流動(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。我國目前絕大部分稠油管輸采用換熱器，通過加熱介質(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，而外壁表面沒有可測的電流。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)油來源方便并且充足時(shí)，稀釋降粘減阻是最簡單且最有效的。

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，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4MPa，若超過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，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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