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稠油输送新工艺方法探索及现场试验

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输送 新工艺 方法 探索 现场 试验
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© 1994           水 动 力 学 研 究 与 进 展       A , 17 ,52002 年 10 月               F         , 2002文 章 编 号 :100024874 (2002) 0520521208稠 油 输 送 新 工 艺 方 法 探 索 及 现 场 试 验 旭 ,     郑 之 初 ,     石 在 虹 ,     吴 应 湘(中 国 科 学 院 力 学 研 究 所 ,北 京 100080)摘   要 :   本 文 介 绍 一 种 可 应 用 于 高 粘 度 稠 油 管 输 的 新 工 艺 。 即 用 自 行 研 制 的 蒸 汽 引 射 器 采用 无 界 引 射 方 式 ,将 蒸 汽 直 接 注 入 到 输 油 管 道 中 ,利 用 蒸 汽 释 放 的 热 量 提 高 稠 油 温 度 降 低 粘 度 ,从而 达 到 降 低 稠 油 输 送 压 降 的 目 的 ,它 比 间 接 加 热 输 送 工 艺 所 用 的 蒸 汽 量 或 耗 煤 量 大 大 减 少 。 本 方法 在 辽 河 油 田 输 油 管 线 上 进 行 了 工 业 现 场 试 验 ,取 得 了 很 好 的 效 果 。关   键   词 :   稠 油 混 输 ;引 射 器 ;无 界 引 射中 图 分 类 号 :       文 献 标 识 码 : 引 言我 国 盛 产 高 粘 度 原 油 ,管 道 输 送 是 原 油 输 送 的 主 要 途 径 之 一 ,在 原 油 的 降 粘 减 阻 输 送 工 艺研 究 方 面 已 有 多 年 的 历 史 。 目 前 已 发 展 出 加 热 、 掺 稀 油 、 添 加 减 阻 剂 等 诸 多 输 送 工 艺 [1~ 3 ] ,这些 工 艺 在 我 国 部 分 原 油 长 输 管 道 上 已 得 到 应 用 ,并 取 得 了 相 应 的 效 果 。 比 较 而 言 ,添 加 减 阻 剂方 法 在 国 内 外 受 到 高 度 重 视 ,但 现 阶 段 与 多 种 原 油 匹 配 的 减 阻 剂 尚 不 存 在 ,必 须 针 对 每 一 种 原油 研 究 其 药 效 影 响 并 优 选 或 研 制 适 用 的 减 阻 剂 ,所 以 成 本 较 高 ,减 阻 能 力 也 有 限 。 在 含 蜡 原 油中 加 入 石 油 产 品 或 低 粘 原 油 可 改 变 其 流 变 特 性 ,如 果 一 个 油 区 既 产 重 质 高 粘 原 油 又 产 轻 质 低粘 原 油 ,用 此 工 艺 才 有 优 点 ,缺 点 是 管 线 易 堵 。 加 热 虽 然 是 行 之 有 效 的 方 法 ,但 在 长 输 管 道 的油 气 集 输 过 程 中 ,目 前 大 多 采 用 逐 站 加 热 ,年 耗 燃 油 量 占 整 个 管 输 量 的 0. 5 % ,因 此 降 低 加 热能 耗 是 发 展 此 项 工 艺 的 关 键 。 所 以 ,各 种 输 送 工 艺 都 有 利 有 弊 ,必 须 根 据 油 田 的 具 体 情 况 选 用某 种 或 某 几 种 输 送 工 艺 。对 于 稠 油 特 别 是 特 稠 油 ,由 于 粘 度 随 温 度 沿 指 数 规 律 下 降 ,所 以 加 热 输 送 工 艺 比 其 它 工 艺有 更 大 的 潜 力 。 鉴 于 直 接 加 热 的 热 效 率 远 高 于 间 接 加 热 ,因 此 设 计 出 一 种 高 效 、 快 速 、 简 单 地装 在 管 线 上 的 直 接 加 热 装 置 是 解 决 稠 油 长 距 离 输 送 的 关 键 问 题 。 理 论 分 析 和 现 场 试 验 证 明 蒸汽 直 接 加 热 降 粘 输 送 工 艺 是 提 高 稠 油 输 送 效 益 的 有 效 途 径 之 一 。X 收 稿 日 期 :   2001209217基 金 项 目 :   中 国 科 学 院 “ 十 五 ” 重 大 项 目 资 助 ( 者 简 介 :   赖 英 旭 (1973~ ) ,女 ,博 士 生 。© 1994   新 工 艺 简 介蒸 汽 引 射 直 接 加 热 工 艺 是 指 在 输 油 管 线 上 按 长 度 设 置 几 个 新 型 的 蒸 汽 引 射 器 、 采 用 蒸 汽直 接 注 入 输 油 管 道 引 射 稠 油 并 与 之 混 合 的 方 法 ,利 用 蒸 汽 释 放 出 的 汽 化 潜 热 直 接 加 热 稠 油 ,需要 的 蒸 汽 量 少 ,而 少 量 的 蒸 汽 变 成 水 后 不 影 响 对 原 油 的 处 理 。 由 于 我 国 大 部 分 稠 油 油 田 在 开采 过 程 中 需 要 定 期 注 蒸 汽 驱 油 ,蒸 汽 管 线 通 常 遍 布 每 一 井 区 ,所 以 蒸 汽 源 可 以 就 近 连 接 ,这 些优 点 使 得 本 工 艺 在 油 田 中 应 用 成 为 可 能 。工 艺 实 施 的 关 键 是 需 要 设 计 一 个 能 将 蒸 汽 与 稠 油 高 效 直 接 混 合 的 加 热 装 置 。 引 射 原 理 是该 装 置 的 主 要 设 计 依 据 ,因 为 引 射 器 结 构 中 的 混 合 室 可 以 保 证 工 作 流 体 和 引 射 流 体 进 行 充 分混 合 和 热 交 换 ,但 由 于 稠 油 的 流 动 性 很 差 ,稠 油 很 有 可 能 会 凝 固 在 混 合 室 ,从 而 影 响 管 输 。 因此 本 文 提 出 采 用 无 界 引 射 方 式 将 蒸 汽 高 速 直 接 射 入 输 送 管 道 中 ,蒸 汽 在 输 油 管 道 中 引 射 稠 油并 与 之 混 合 ,利 用 蒸 汽 释 放 出 的 汽 化 潜 热 直 接 加 热 稠 油 。 引 射 器 的 结 构 如 图 1 所 示 。引 射 器 分 内 中 外 三 层 ,最 内 层 是 输 油 管 道 ,管 壁 上 开 有 几 个 斜 孔 ,孔 内 安 装 了 喷 嘴 。 蒸 汽通 过 入 口 进 入 到 引 射 器 的 中 间 层 (加 热 层 ) ,按 输 油 管 内 流 动 参 数 选 定 入 口 压 力 保 证 蒸 汽 由 喷嘴 以 一 定 高 速 射 入 到 输 油 管 道 。 喷 嘴 的 个 数 和 倾 斜 角 选 定 以 达 到 两 种 介 质 在 较 短 距 离 内 均 匀混 合 为 原 则 ,本 文 选 用 4 个 喷 嘴 、 喷 嘴 轴 线 与 稠 油 流 动 方 向 成 45° 倾 斜 角 。 为 防 止 引 射 器 壁 向外 传 热 而 影 响 蒸 汽 的 质 量 ,还 设 计 了 保 温 层 (外 层 ) ,蒸 汽 从 另 一 入 口 流 入 ,在 保 温 层 的 螺 旋 导流 槽 中 流 动 。 这 一 路 蒸 汽 与 加 热 用 的 蒸 汽 有 相 同 的 参 数 ,起 到 很 好 的 保 温 作 用 。由 于 在 气 体 射 流 与 液 体 掺 混 特 征 方 面 还 没 有 完 整 的 理 论 分 析 ,只 能 根 据 试 验 得 到 的 结 论和 管 内 的 流 动 参 数 确 定 喷 嘴 孔 径 和 入 口 压 力 。 文 献 [5~ 6 ]指 出 :气 体 射 入 到 液 体 中 ,在 射 流 初始 阶 段 及 射 流 主 段 上 游 ,射 流 速 度 很 高 ,气 泡 的 浮 力 可 以 忽 略 ;由 于 液 体 阻 尼 较 大 ,射 流 的 径 向速 度 衰 减 极 快 ,在 射 流 主 段 下 游 由 于 浮 力 的 影 响 ,气 泡 不 断 浮 起 。 孔 愈 小 气 泡 愈 细 ,在 液 体 中停 留 的 时 间 愈 长 ,但 要 射 到 相 当 的 距 离 消 耗 的 功 率 就 愈 大 。 所 以 为 延 长 蒸 汽 的 射 程 和 蒸 汽 泡在 稠 油 中 的 停 留 时 间 ,使 之 与 稠 油 进 行 充 分 地 热 交 换 ,喷 嘴 孔 径 不 宜 过 大 ,背 压 可 以 相 对 提 高 。根 据 辽 河 油 田 现 场 使 用 技 术 要 求 ,本 文 设 计 的 引 射 器 选 用 入 口 压 力 高 于 输 油 管 压 力 并 保 证 蒸汽 以 声 速 射 入 稠 油 。由 于 引 射 器 内 有 高 温 和 高 压 蒸 汽 快 速 流 动 ,所 以 采 用 高 强 度 合 金 钢 材 料 制 造 本 体 ,材 料 经过 锻 造 和 热 处 理 ,可 以 承 受 高 温 、 高 压 。 为 了 抵 抗 喷 嘴 中 流 出 的 高 温 、 高 速 气 体 对 本 体 的 冲 刷和 腐 蚀 ,各 零 件 的 表 面 均 进 行 了 镍 磷 喷 涂 工 艺 处 理 。 加 工 后 的 引 射 器 如 图 2 所 示 。 为 保 证 引射 器 安 装 在 现 场 后 能 长 期 安 全 运 行 ,出 厂 前 还 需 对 引 射 器 进 行 水 压 和 气 密 性 检 验 。3   现 场 试 验现 场 试 验 是 在 辽 河 油 田 的 一 个 特 稠 油 井 站 上 进 行 的 。 油 井 参 数 如 表 1 所 示 ,原 油 的 粘 温曲 线 见 图 3。225 水   动   力   学   研   究   与   进   展                   2002 年 第 5 期© 1994   引 射 器 的 示 意 图                           图 2   蒸 汽 引 射 器表 1   试 验 井 参 数项 目 主 要 指 标管 内 径 800 管 长 度 300 压 力 0. 16 温 度 75° 21. 6 率 19 %图 3   原 油 的 粘 温 曲 线从 图 3 中 可 以 看 出 ,该 井 原 油 在 40° C 时 粘 度 近 500s ,在 常 温 下 无 法 流 动 。 原 井 区 现 场采 用 管 中 管 热 不 伴 热 的 方 法 输 送 原 油 ,套 管 中 进 口 水 温 96° C ,出 口 水 温 92° C ,内 管 中 输 油 的 温度 在 80° 。3. 1   引 射 器 的 安 装采 用 新 工 艺 设 计 输 油 管 线 的 关 键 是 确 定 引 射 器 的 个 数 和 安 装 位 置 ,这 些 是 由 蒸 汽 压 力 、 原油 初 始 温 度 、 管 线 的 保 温 条 件 等 多 种 因 素 决 定 的 。 根 据 现 场 提 供 的 参 数 进 行 计 算 ,在 300m 管325赖 英 旭 等 :稠 油 输 送 新 工 艺 方 法 探 索 及 现 场 试 验© 1994 ,其 工 艺 流 程 见 图 4。 第 一 、 第 二 个 安 装 在 距 输 油 管 线 入 口 10m~ 20m 处 ,目 的 是 将 稠 油 快 速 均 匀 地 加 热 到 指 定 温 度 。 考 虑 到 输 油 管 线 传 热 使 油 温 下 降 ,在 管线 中 间 处 再 安 装 一 个 引 射 器 ,它 向 管 道 中 射 入 一 定 流 量 的 蒸 汽 来 弥 补 管 壁 的 热 量 损 失 ,使 油 温恢 复 到 预 定 温 度 。 在 距 输 油 管 出 口 的 10m 左 右 处 ,安 装 了 第 四 个 蒸 汽 引 射 器 ,用 于 在 管 线 停输 后 再 启 动 时 清 除 油 管 中 的 残 油 。 现 场 试 验 中 的 蒸 汽 引 射 器 各 有 各 的 作 用 ,如 升 温 、 保 温 、 清管 等 ,在 长 线 输 送 中 根 据 试 验 结 果 、 管 线 长 度 和 输 送 参 数 再 确 定 引 射 器 的 个 数 。 在 每 个 蒸 汽 引射 器 的 蒸 汽 管 道 入 口 都 安 装 了 稳 压 阀 、 逆 止 阀 和 开 启 阀 。 稳 压 阀 的 作 用 是 调 节 喷 嘴 的 入 口 压力 ,从 而 调 节 进 入 油 管 中 的 蒸 汽 流 量 ,逆 止 阀 可 以 防 止 稠 油 和 蒸 汽 倒 流 。 输 油 管 和 蒸 汽 管 分 别安 装 了 压 力 和 温 度 传 感 器 ,用 来 监 控 输 送 压 降 和 油 温 的 变 化 。 在 引 射 器 的 前 后 端 分 别 安 装 了取 样 阀 门 ,通 过 测 量 油 样 含 水 率 可 以 检 验 蒸 汽 与 原 油 的 掺 混 情 况 ,还 可 以 同 本 文 所 述 的 蒸 汽 耗量 的 计 算 结 果 相 比 较 。1 压 力 测 量 ( P)   2 温 度 测 量 ( T)   3 蒸 汽 引 射 器   4 稳 压 阀 (S)   5 逆 止 阀 (P)   6 开 启 阀 (O)图 4   蒸 汽 加 热 输 油 系 统 现 场 调 试 图图 5 是 本 文 提 出 的 稠 油 输 送 新 工 艺 方 法 在 辽 河 油 田 井 口 到 储 油 罐 之 间 的 管 线 上 进 行 的 工业 场 试 验 照 片 ,图 6 是 蒸 汽 引 射 器 安 装 在 管 线 上 的 现 场 照 片 。图 5   试 验 现 场 照 片                       图 6   引 射 器 安 装 照 片425 水   动   力   学   研   究   与   进   展                   2002 年 第 5 期© 1994   试 验 结 果温 度 是 输 送 中 一 个 重 要 的 参 数 ,若 油 温 过 低 ,原 油 的 粘 度 比 较 高 ,输 送 效 果 不 理 想 ;若 油 温过 高 ,不 仅 蒸 汽 用 量 和 燃 料 消 耗 量 增 加 ,而 且 原 油 的 含 水 率 也 相 应 增 加 。 只 有 在 最 佳 油 温 条 件下 ,蒸 汽 加 热 输 送 才 能 发 挥 最 大 效 果 。 当 引 射 器 喷 嘴 的 截 面 积 确 定 后 ,可 以 通 过 调 节 蒸 汽 入 口压 力 来 调 节 射 入 油 管 中 的 蒸 汽 量 ,蒸 汽 量 与 入 口 压 力 的 关 系 可 由 式 (1) 描 述 。 根 据 表 1 辽 河油 田 所 给 的 井 口 稠 油 输 运 参 数 计 算 出 在 三 种 热 交 换 率 条 件 下 蒸 汽 量 与 油 温 之 间 的 关 系 ,结 果如 图 7 所 示 。 考 虑 管 壁 散 热 损 失 ,将 稠 油 温 度 升 高 25° C ,所 需 的 蒸 汽 量 不 超 过 稠 油 流 量 的8 % ,可 以 满 足 油 田 提 出 的 要 求 。m = 1 [ ( 2k - ( k +1k ] (1)其 中 : m — — — 通 过 喷 嘴 的 质 量 流 量 , — — 喷 嘴 的 出 口 截 面 积 , — — 喷 嘴 的 的 前 室 压 力 , — — 喷 嘴 的 背 压 , — — — 蒸 汽 的 密 度 , — — 绝 热 系 数 。图 7   蒸 汽 流 量 与 油 温 的 关 系 曲 线在 现 场 试 验 中 ,当 稠 油 输 送 达 到 正 常 运 行 工 况 后 ,在 几 种 不 同 的 蒸 汽 入 口 压 力 下 ,对 稠 油的 温 度 、 压 力 和 含 水 率 等 参 数 进 行 了 测 量 ,表 2 给 出 了 三 种 工 况 下 四 个 引 射 器 入 口 和 出 口 处温 度 的 测 量 结 果 ,表 3 给 出 了 三 种 工 况 下 四 个 引 射 器 入 口 和 出 口 处 的 压 力 的 测 量 结 果 。 (1#代 表 第 一 个 引 射 器 ,以 下 类 推 )表 2   温 度 测 量 结 果 ° 1 # 入 口 1 # 出 口 2 # 入 口 2 # 出 口 3 # 入 口 3 # 出 口 4 # 入 口 4 # 出 口123757575111104103110103102115108106110101101108102101108101100108101100525赖 英 旭 等 :稠 油 输 送 新 工 艺 方 法 探 索 及 现 场 试 验© 1994   压 力 测 量 结 果 1 # 入 口 1 # 出 口 2 # 入 口 2 # 出 口 3 # 入 口 3 # 出 口 4 # 入 口 4 # 出 口1230. 060. 040. 020. 080. 050. 060. 050. 0100. 020. 010. 010. 060. 030. 03000000000根 据 试 验 结 果 ,绘 制 出 原 油 沿 管 线 的 温 度 变 化 曲 线 和 压 降 曲 线 (图 8 和 图 9) 。图 8   原 油 的 温 度 测 量 值                       图 9   原 油 的 压 降 测 量 和 计 算 结 果从 图 8 可 以 看 出 ,在 三 种 工 况 下 ,原 油 流 过 1# 蒸 汽 引 射 器 后 ,温 度 迅 速 从 75° C 升 高 到100° C 以 上 ,在 整 个 300m 管 线 中 油 温 始 终 保 持 在 100° C 左 右 。 说 明 蒸 汽 通 过 引 射 器 被 引 射 到油 管 中 后 ,能 在 短 距 离 内 迅 速 与 稠 油 合 并 使 油 温 升 高 。 在 管 道 保 温 条 件 下 ,通 过 引 射 器 控 制 能使 原 油 在 恒 温 下 输 送 。 由 于 现 场 试 验 时 采 用 的 管 道 保 温 材 料 比 计 算 时 所 选 材 料 的 保 温 性 能 要好 ,所 以 引 射 器 的 实 际 需 要 数 量 可 以 减 少 。输 送 压 降 是 管 线 设 计 中 的 一 个 重 要 参 数 ,稠 油 因 其 高 粘 度 而 使 流 动 特 性 表 现 为 非 牛 顿 流体 ,尽 管 现 在 已 发 展 出 多 种 数 学 模 型 来 模 拟 非 牛 顿 流 体 的 流 动 特 性 ,但 由 于 稠 油 品 质 差 异 较大 ,还 不 能 用 一 种 模 型 来 计 算 各 种 稠 油 在 不 同 条 件 下 的 管 线 压 降 ,所 以 压 降 计 算 一 直 是 管 线 设计 中 的 难 题 。 本 文 根 据 辽 河 油 田 提 供 的 稠 油 参 数 用 幂 率 、 宾 汉 和 卡 森 三 种 非 牛 顿 流 体 模 型 计算 管 线 压 降 [2 ] (计 算 结 果 如 图 10、 图 11 和 图 12 所 示 ) ,从 图 中 可 以 看 出 ,不 同 模 型 之 间 的 计 算结 果 有 很 大 差 异 。图 10   幂 率 流 体 压 降 曲 线                       图 11   宾 汉 流 体 压 降 曲 线625 水   动   力   学   研   究   与   进   展                   2002 年 第 5 期© 1994   卡 森 流 体 压 降 曲 线采 用 蒸 汽 引 射 直 接 加 热 的 方 法 ,可 将 稠 油 加 热 到 100° C 左 右 ,以 本 文 所 述 的 油 品 为 例 ,从图 3 中 可 以 看 出 ,当 温 度 升 高 到 100° C 时 ,粘 度 下 降 到 3000s 左 右 ,由 于 粘 度 大 大 降 低 ,可以 参 照 牛 顿 流 体 的 压 降 公 式 来 计 算 管 线 的 压 降 。 在 图 9 中 给 出 了 三 种 工 况 下 稠 油 压 降 测 量值 按 牛 顿 流 体 压 降 公 式 计 算 出 的 压 降 比 较 曲 线 ,从 图 中 可 以 看 出 ,实 测 结 果 和 计 算 结 果 虽 然 有些 差 异 但 十 分 接 近 ,说 明 对 高 温 稠 油 用 牛 顿 流 体 来 计 算 压 降 与 实 测 值 吻 合 较 好 ,从 而 避 免 了 非牛 顿 流 体 需 根 据 油 品 选 择 计 算 模 型 的 缺 陷 ,因 而 大 大 简 化 了 压 降 计 算 。 分 析 图 9 的 曲 线 ,牛顿 流 体 计 算 结 果 与 试 验 结 果 略 有 差 异 ,主 要 有 两 个 现 场 实 际 的 原 因 :第 一 ,引 射 器 射 出 的 高 速蒸 汽 与 原 油 进 行 动 量 交 换 后 使 稠 油 动 能 增 加 ,引 射 器 的 增 压 作 用 抵 消 了 部 分 管 线 压 降 ,所 以 测量 值 低 于 计 算 值 ;第 二 是 由 于 采 用 牛 顿 流 体 压 降 公 式 计 算 时 只 考 虑 了 单 相 流 动 ,未 考 虑 水 和 含气 的 影 响 。 如 根 据 上 述 情 况 进 行 压 降 公 式 修 正 后 ,相 信 计 算 值 和 测 量 值 会 更 加 接 近 。稠 油 中 含 水 率 增 量 的 多 少 是 检 验 此 工 艺 是 否 能 成 功 应 用 的 一 个 重 要 因 素 ,如 果 含 水 率 增加 得 太 多 ,会 影 响 原 油 的 计 量 和 以 后 的 处 理 。 本 文 在 计 算 蒸 汽 耗 量 有 两 种 方 法 :方 法 一 是 根 据原 油 需 要 升 高 的 温 度 来 计 算 所 需 蒸 汽 量 (参 见 图 7) ,方 法 二 是 根 据 喷 管 流 量 公 式 (公 式 (1) )计 算 喷 入 管 线 中 的 蒸 汽 量 。 两 种 方 法 的 计 算 结 果 表 明 :将 稠 油 的 温 度 升 高 25° C ,含 水 率 增 量不 超 过 8 % ,满 足 油 田 提 出 的 要 求 (含 水 率 增 量 控 制 在 10 % 以 内 ) 。 油 样 含 水 率 的 测 量 值 高 于方 法 一 计 算 值 ,略 低 于 方 法 二 的 计 算 值 ,这 一 方 面 说 明 蒸 汽 与 稠 油 混 合 得 较 好 ,大 部 分 蒸 汽 冷凝 成 水 ,释 放 出 的 热 量 使 油 温 升 高 ;另 一 方 面 也 检 验 了 本 文 采 用 的 计 算 方 法 的 准 确 性 。3. 3   管 线 故 障 停 输 后 再 启 动输 油 管 线 因 故 停 输 在 采 油 输 油 过 程 中 经 常 发 生 ,在 现 场 试 验 过 程 中 也 进 行 了 此 项 模 拟 试验 。 我 们 采 用 了 最 恶 劣 的 工 况 ,即 不 仅 管 线 中 的 残 油 未 清 除 ,而 且 稠 油 经 喷 嘴 倒 灌 到 引 射 器 的加 热 层 (由 于 安 装 了 逆 止 阀 门 ,所 以 稠 油 未 倒 灌 到 蒸 汽 管 线 中 ) 。 当 时 外 界 环 境 气 温 为 20° C ,停 输 7 天 后 再 启 动 ,首 先 开 启 引 射 器 蒸 汽 保 温 层 的 阀 门 ,高 温 蒸 汽 可 以 将 凝 固 在 加 热 层 内 的稠 油 融 化 ;再 开 启 加 热 层 阀 门 ,高 压 蒸 汽 可 以 将 稠 油 压 回 到 输 油 管 中 ,将 加 热 层 清 洗 干 净 ,引 射器 正 常 工 作 。 继 续 向 输 油 管 中 引 射 蒸 汽 ,将 壁 温 升 到 指 定 温 度 ,当 管 线 中 的 残 油 清 除 干 净 后 ,管 线 可 以 进 行 正 常 的 输 油 工 作 。这 次 停 输 再 启 动 的 成 功 说 明 引 射 器 结 构 合 理 ,本 文 的 输 送 工 艺 不 仅 能 在 正 常 工 况 下 工 作 ,而 且 能 在 异 常 工 况 消 除 后 继 续 正 常 工 作 。 因 此 ,上 述 稠 油 输 送 新 方 法 已 具 备 作 为 一 个 可 行 的工 艺 技 术 在 油 田 中 推 广 使 用 。725赖 英 旭 等 :稠 油 输 送 新 工 艺 方 法 探 索 及 现 场 试 验© 1994   结 论综 上 所 述 ,本 文 提 出 的 稠 油 加 热 降 粘 输 送 的 新 工 艺 有 如 下 特 点 :(1) 自 行 设 计 的 引 射 器 能 在 短 距 离 内 使 稠 油 温 度 迅 速 升 高 到 预 定 温 度 。 由 于 两 种 介 质 直接 进 行 热 交 换 ,所 以 需 要 的 蒸 汽 量 少 ,节 约 能 源 。(2) 引 射 器 结 构 简 单 、 设 计 合 理 。 它 不 仅 能 在 正 常 工 况 下 工 作 ,当 出 现 异 常 工 况 时 ,管 道停 输 ,引 射 器 停 止 工 作 ;再 启 动 时 ,引 射 器 能 自 行 排 除 故 障 并 恢 复 正 常 工 作 。(3) 管 内 稠 油 升 温 后 ,粘 度 和 输 送 压 力 降 低 ,在 进 行 稠 油 远 距 离 输 送 时 ,井 口 压 力 也 随 之降 低 ,抽 油 泵 的 效 率 相 应 提 高 ,这 将 有 助 于 提 高 油 井 的 采 油 率 。(4) 引 射 器 具 有 升 温 和 增 压 两 项 作 用 ,为 引 射 器 在 油 田 其 他 场 合 的 应 用 (如 长 线 输 送 、 汽举 等 ) 奠 定 基 础 。(5) 用 本 文 系 统 可 以 在 管 线 停 输 和 启 动 时 清 除 管 中 的 残 油 。(6) 在 国 际 通 用 于 稠 油 的 准 粘 度 2温 度 单 对 数 坐 标 上 作 出 粘 度 2温 度 曲 线 时 ,不 同井 区 稠 油 的 粘 温 曲 线 的 斜 率 几 乎 相 同 ,这 表 明 了 稠 油 对 温 度 敏 感 性 的 一 致 规 律 。 所 以 本 文 在辽 河 油 田 进 行 的 现 场 试 验 结 果 对 其 他 油 田 的 稠 油 输 送 也 有 指 导 意 义 。参   考   文   献 :[1 ] 曲 慎 扬 . 原 油 管 道 工 程 [M]. 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,1991.[2 ] 李 兆 敏 ,蔡 国 琰 . 非 牛 顿 流 体 力 学 [M]. 北 京 :石 油 大 学 出 版 社 ,1998.[3 ] 罗 塘 湖 . 输 油 工 艺 现 状 及 其 发 展 预 测 [J ]. 石 油 学 报 ,1986 , 7 (2) : 1232125.[4 ] 李 明 ,陆 品 ,李 兰 . 提 高 原 油 管 输 效 率 的 物 理 方 法 [J ]. 油 气 储 运 ,1999 , 18 (7) : 14217.[5 ] 郑 之 初 等 . 水 下 气 水 两 相 射 流 流 态 的 实 验 研 究 [J ]. 力 学 与 实 践 ,1992 , 14 (5) : 15217.[6 ] 吕 为 ,惠 昌 年 等 . 水 介 质 中 欠 膨 胀 音 速 空 气 射 流 的 流 场 结 构 研 究 [J ]. 船 舶 力 学 ,1999 , 3 (4) : 39247.A on of in         00080 ,   a in A in of be of or of is     动   力   学   研   究   与   进   展                   2002 年 第 5 期
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