EP系列减阻剂在原油管道中的应用

为了缓解M原油进口管道长期满负荷运行的压力,提高管道紧急工况的应对能力,进行了添加减阻剂试验,在各输油泵站添加一定量的EP系列减阻剂降低管道运行压力,增加管道输量.试验结果表明添加10 g/t减阻剂时管道输量可提高14％左右.在试验的基础上进行了减阻剂应用,当添加10g/t减阻剂时,在保持出站压力不变的情况下,管道输送能力提高了15％;在保持管道输量不变的条件下,管道摩阻损失降低16％.应用结果表明,添加减阻剂后实现了管道减阻增输的目的,提高了紧急工况的应对能力.     

增加输油管线弹性的化学剂——油相减阻剂

<正>扼要介绍了油相减阻剂的国内外发展概况;减阻机理;减阻剂的化学组成和结构;减阻剂在长输管道上的应用。一、引言在原油和油品中添加少量的化学剂,能使原油和油品流动摩阻力大幅度下降     

原油输送减阻技术与减阻效率

原油在管道中输送时,加入少量ppm的减阻剂,增输量可达到10%以上。用作减阻剂的油溶性聚合物,分子量一般高达几百万到上千万。按分子数计算,减阻剂在原油中占的比例微小,因此不会改变原油的粘度。减阻效率决定于聚合物在溶液中的形态,空间尺寸,聚合物的溶解性能以及使用减阻剂的技术。实验表明(1)减阻效率随减阻剂添加量而增加,但减阻剂浓度达到一定值后,减阻率提高缓慢;(2)流体的流速增加,使减阻效率显著增加,但对不同的聚合物影响结果不一样;(3)在管径相同的条件下,流体的雷诺数增加,减阻效率增加;(4)在一定范围内壁剪切应力增加,减阻率也随之增加,但过大的剪切力会使高聚物降解,分子量降低,减阻率下降;(5)原油中含微量水份会影响减阻率。当含水量超过一定值时,因聚合物溶解性不好,反而导致减阻剂失效。目前工业上使用的减阻剂品种主要是超高分子量的聚α—烯烃,在油中的添加量为φn×10ppm以内,使减阻率在20%左右,增输15%左右,可以明显增加经济效益。     

高分子减阻剂溶液的热量传递

在湍流流动的流体中加入一定量的某种高分子聚合物不仅使湍流摩擦系数减小,而且使传热、传质系数均减小。本文对水相减阻剂溶液的湍流传热现象进行了研究,通过大最的试验,结果证明了传统的类比关系式已不再适用减阻流动;对于水相减阻流动,湍流J_H相似文献   

洪荆管线常温添加减阻剂输油试验

为了研究不同浓度减阻剂对沿程摩阻、管输量和管输效益的影响规律,在洪荆线采用常温添加减阻剂输送工艺进行输油试验。研究表明:洪荆线可采用常温加剂方式输送原油;添加减阻剂可减小洪湖站与新沟站之间的压降损耗,增加管输量;减阻剂浓度越大,两站之间的压降损耗越小,管输量越大;当减阻剂浓度继续增大时,增输和减阻效果减缓;添加减阻剂运行,可增加洪荆线管输收益;随着减阻剂浓度的增加,管输效益先增大后减小;减阻剂的添加浓度为30 mg/L时,可获得最大的经济效益。     

高聚物型减阻剂减阻性能的研究

对高聚物减阻剂的减阻性能进行研究,考察了高聚物减阻剂的相对分子质量、起始点的管壁切应力τw*、减阻剂添加量、雷诺数及高聚物减阻剂的降解对减阻效果的影响。根据高聚物减阻剂的摩阻系数与雷诺数关系曲线,拟合得到高聚物减阻剂的斜率增量δ。结果表明,减阻剂的减阻率随相对分子质量的增大而提高;减阻剂的均方回转半径Rg越大,减阻起始点要求的管壁切应力τw*值越小,减阻效果越好;减阻剂的减阻率随添加量的增加而增大;减阻剂的斜率增量δ越大,减阻效果越好;高聚物减阻剂在一定剪切力下都会发生一定程度的降解,使减阻率下降。     

HG减阻剂在输油管道上分散时间的研究

减阻剂是输油管道专用的一种化学添加减阻剂。该研究使用C6~C16的α-烯烃为单体,本体聚合得到黏均分子量大于300×104的HG减阻剂聚合物。现场试验表明,减阻剂不能在全管段起作用,仅在已分散好的管段起到减阻增输的效果。减阻剂的作用效果与分散时间密切相关,输送介质不同,减阻剂的分散时间不同。减阻剂在临濮线管输阿曼原油、娄孟成品油管线输送柴油和汽油时分散时间分别为240、60和40min。在实际应用减阻剂工艺时,需要充分考虑分散时间对减阻剂作用效果的影响,必要时可采用减少分散时间的方法,提高减阻剂的使用效率,这一点对于短距离输油管道特别是用于码头快速装卸油等场所尤其重要。     

长链端基疏水缔合减阻剂的制备与性能评价

为发展新型滑溜水减阻剂,以丙烯酰胺（AM）、疏水单体十二烷基二甲基烯丙基氯化铵（C₁₂DMAAC）、丙烯 酸钠（NaAA）为原料,通过自制长链疏水引发剂2,2''-偶氮二异丁基十二脒盐酸盐（AIBL）制备了长链端基疏水 缔合聚合物（HPAM-L）,通过红外光谱仪、核磁共振波谱仪、乌氏黏度计、荧光分光光度计和旋转流变仪等对 HPAM-L 的结构与性能进行表征,利用压裂液摩阻测试仪测定了不同浓度HPAM-L溶液的减阻性能。结果表 明,HPAM-L 的相对分子质量为7.43×10⁶,临界缔合浓度为1～1.5 g/L,具有良好的耐温性和剪切稳定性。 HPAM-L的水溶液具有较宽的线性黏弹区,且浓度越高弹性特征越明显。在溶液质量分数为0.075%、0.086%、 0.1%、0.15%下的最大减阻率分别可达到71.6%、73.1%、73.3%和74.1%,减阻性能良好。     

原油高效减阻剂的制备及其性能

采用本体聚合方法,以TiCl4/Al(Et)2Cl为催化体系,C10～C14长链α-烯烃为单体,合成了原油管输高效减阻剂,对该减阻剂的制备、后处理等工业化方法进行了探讨。对聚合物进行了FTIR、1HNMR、XRD、TG表征,对浆料进行了减阻性能测试。结果表明,该聚合物为无定型半透明弹性体,相对分子质量410×104,最初分解温度300℃。将聚合物冷冻粉碎后,可配制出质量分数为47%、凝点低于-50℃、流动性较好、难挥发的高碳醇基减阻剂浆料。当减阻剂在柴油中的质量浓度为0.01kg/m3时,减阻率可达40.1%。     

连续油管减阻剂的优选

为降低连续油管施工过程中的循环压耗,通过室内实验优选出了4种减阻剂中减阻效果最好的聚丙烯酰胺。该减阻剂的质量浓度为2.5%时减阻效果最优,循环压耗为清水的42.6%。     

水包水乳液减阻剂的减阻机理研究

将采用分散聚合法制备的水包水乳液减阻剂直接溶解于纯水中,配制成滑溜水;通过环境扫描电子显微镜与室内管道摩阻仪对减阻剂进行微观结构表征与减阻性能测试。实验结果表明,该减阻剂具有良好的速溶性,能在98 s内溶解完全;减阻剂浓度和高价离子浓度影响滑溜水的减阻性能,其中,Ca~(2+),Fe~(3+),SO_4~(2-)质量浓度分别超过75,20,100 g/L时,才会影响减阻效率;在滑溜水实际应用时应侧重非结构黏度的减阻作用。     

油品管道减阻剂

中国石油管道分公司研制的威普牌EP系列减阻剂是世界著名的减阻剂品牌之一,拥有先进的α-烯烃系列减阻剂工业生产线,年产量可达5000m2。自主研发的EP—W、EP—A、EP—O、EP—P、EP—S系列油品减阻剂,可在15。30mg／L的添加量下,使原油管道增输15％～35％,成品油管道增输30％～50％。产品的生产采用先进的本体聚合催化工艺,合成的超高分子量减阻聚合物相对分子质量可达千万级,     

减阻剂用于东辛输油管线

湍流流体中加入减阻剂后．在流量恒定时表现为一定长度流体段两端摩阻压降的降低．或是在流动压力一定时表现为流量的增加．从这两方面可以测定减阻剂的性能。国内外普遍采用减阻率或增输率来定量描述减阻剂性能。     

原油与油品输送减阻剂的研制 Ⅱ.EPO 型减阻剂

用 Ziegler-Natta 聚合催化剂,以不同的丙烯、乙烯比和辛烯-1加量,合成了高分子量的非晶态乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物(EPO)。讨论了单体混合物组成和共聚条件对共聚物组成和性能的影响。制得的三元共聚物含辛烯单元3—9%,丙烯单元35—28%。在环管式试验台上测定了共聚物对濮阳原油和柴油的减阻率。在低流速下达到15%减阻率时,原油和柴油中三元共聚物的添加量分别为7.3和1.75ppm。     

耐盐减阻剂的制备及性能评价

研发了一种高耐盐性的减阻剂,用高矿化度产出水直接配制滑溜水再次使用,降低环境污染和处理费用。以丙烯酰胺与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体,采用分散聚合的方法制备一种耐盐减阻剂,考察合成条件对悬浮乳液减阻剂的稳定性影响,并测试该减阻剂的耐盐性能。结果表明,当pH值在7.5左右,硫酸铵加量为36%,稳定剂用量为0.75%时,能得到稳定的减阻剂,其重均分子质量达到1.61×10~7 g/mol。在清水中,0.2%的该减阻剂具有良好的溶解性,102s就能完全伸展并水化。在40L/min的体积流速时能达到80%的减阻率,并且在100g/L的K~+、Ca~(2+)、Fe~(3+)溶液中分别都保持60%以上的减阻率。另外,在高矿化度水中直接配制滑溜水时,该减阻剂在107s就完全溶胀,表观黏度达到2.15mPa·s,仍然具有很好的减阻性能。采用分散聚合方法制备的耐盐减阻剂成功在高矿化度水配制出滑溜水,对产出水的重复利用有很大的促进作用。     

基于巯基三唑化合物的复配天然气减阻剂性能研究

目前,天然气管输减阻剂已成为天然气输送领域研究的新热点。为此,根据天然气减阻剂的减阻机理,合成了巯基三唑化合物,经复配得到一种新型天然气减阻剂。该减阻剂中,巯基三唑化合物分子中含有N、S、O等电负性较大的原子,能够吸附在输气管道内表面上并形成一层光滑的弹性分子薄膜,其他复配物中含有N、O等电负性较大的原子,也有很好的协同吸附作用。在天然气减阻剂室内评价系统上对复配天然气减阻剂进行了减阻率测试,通过扫描电子显微镜观察到了减阻剂在钢铁表面上生成薄膜的形态,检验了减阻剂的成膜性能。试验结果表明：构成复配型减阻剂的2种组分单独使用时减阻效果不大,但复配后其减阻性能得到极大提高,在25 ℃、前端压力为520～650 kPa时,平均减阻率达到8.4%。     

页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究

选择6种不同类型的减阻剂,通过研究不同浓度减阻剂的黏度和减阻效果,分析了减阻剂类型、分子量、分子结构、离子性能和浓度对其减阻性能的影响,并对减阻剂减阻机理进行了探索性研究。结果表明,减阻剂水溶液属于幂率流体,在一定流量范围内减阻率随着浓度的提高而提高;其水溶液黏度、离子特征和减阻率没有明显的联系,分子量在100万以上的减阻率在相同浓度下,减阻率趋于一致;影响减阻剂减阻性能的主要因素是减阻剂的分子结构。得出低分子量的长链结构的减阻剂和具有支链的长链结构的减阻剂以及具有柔顺、螺旋型分子链结构的减阻剂减阻性能更稳定;带支链的长链结构的减阻剂,在水中速溶,在较广泛的雷诺数范围内可得到理想的减阻率,具有较小的分子量,容易分解,对储层伤害小,此类减阻剂适合作页岩气储层大规模滑溜水压裂液的添加剂。     

稠油输送抗乳化减阻剂的优化

采用宏/微观测试手段分析了旅大油田稠油采出液乳化致稠的主要影响因素,比选评价可有效抑制油水乳化的抗乳化减阻剂复配体系;依据稠油现场集输设计方案,采用动态流变学测试方法,模拟稠油-水乳状液加剂前后表观黏度的变化规律,并利用OLGA软件计算油水液加剂前后管输流动摩阻,评价复配体系的抗乳化效率及减阻效果。结果表明：温度和含水率是影响稠油乳化的主要因素;在稠油采出液中加入200 mg/L的复配抗乳化体系(m(AP9901)∶m(TA1031)=2∶1),可有效抑制油水乳化,降低油水界面张力,还可促进W/O型乳状液破乳析水,显著降低油水混输流动摩阻,减阻率可达66.87%。     

减阻剂减阻效果的评价与分析

针对临邑-濮阳管道添加HG减阻剂的输油工况,建立并运用旋转圆盘装置进行了管输原油加剂模拟实验。对临濮线加HG减阻剂的减阻效果和影响因素进行了分析,确定了减阻率与雷诺数;减阻率与剪切强度;减阻率与加剂浓度;减阻率与输油温度等关系,为减阻剂减阻效果的评价和研究提供了一种新的方法。     

α-烯烃合成减阻剂的研究

在管输流体中加入减阻剂是提高输送能力的有效方法。以α-烯烃为原料,利用正交试验法确定减阻高聚物α-烯烃的最优配方和合成条件,分析了主催化剂、助催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对聚合产物的影响程度,制定出可行的试验方案。在优化条件下合成的减阻剂,对于对0号柴油,流体雷诺数6000,添加量10μg/g时,减阻效果优于同类产品。