流动改进剂对含水原油沿程阻力的影响

【摘要】含水原油在长输管道中输送要克服很大的沿程阻力，为了提高其管道输送效率，开展了降低含水原油沿程阻力试验研究，主要方法是在管道中加入适量浓度的流动改进剂改善含水原油在管道中的流动性能，通过实验研究掌握加入适量浓度流动改进剂后含水原油沿程阻力规律，绘制出管道压降与流量关系曲线图，证明流动改进剂可以显著降低含水原油的沿程阻力，对于改善其流动性，降低含水原油的集输成本和能耗，具有现实意义。

【关键词】流动改进剂？沿程阻力？流量

目前，我国东部管网很多管线已进入低输量工作状态。东北管网虽满输量运行，但最终衰减也是必然。由于流动改进剂输送原油，可以显著改善低温流动性，从而避免正反输运行，节约投资，节约能源及管理费用，保证管线在低输量下的正常开采工艺中的不断运行。随着流动改进剂对原油降凝效果以及对原油组分的适应性的不断提高，流动改进剂必将有着广阔的应用前景。

1 加入改进剂后含水原油沿程阻力规律研究

对加入流动改进剂的含水原油沿程阻力规律的研究意义重大。我们准备从流动分析方面对加入流动改进剂的含水原油沿程阻力进行规律研究，流动分析主要是进行流动实验，在加入不同改进剂浓度时，根据压降与流量变化关系来确定改进剂对沿程阻力的影响，根据这些研究确定沿程阻力的变化规律。

2 实验方案

实验温度为40摄氏度，试验液体分别为40%、50%的含水原油，每种含水原油分别加入0毫克/升，150毫克/升，200毫克/升，250毫克/升不同浓度的改进剂，以探讨直径为Φ76mm，Φ62mm的圆管，在不同含水率原油、不同浓度的流动改进剂、不同流量的条件下，流动改进剂对转相点的影响规律。

2.1 实验步骤

（1）配制40摄氏度条件下与实际流动相对应的含水原油，进行流动试验；

（2）由小至大改变原油含水率（40%、

50%）；

（3）对于每一固定含水率原油，加入不同浓度的流动改进剂，以配制成不同浓度的拟乳状液（0毫克/升，150毫克/升，200毫克/升，250毫克/升）；

（4）开动螺杆泵，待形成稳定拟乳状液后，调节变频器以改变流量（约15个不同流量），同时测取管道压差、温度。

按上述实验方案，应进行72组实验，每组实验中约改变15次不同流量，每个流量下测量6个参数（压差、流量、时间、温度、管长、管径）。

2.2 实验数据处理及数据分析

在流量为5立方米/小时的条件下，绘制含水率分别为40%、50%的含水原油在0毫克/升，150毫克/升，200毫克/升，250毫克/升流动改进剂作用下，Φ76mm、Φ62mm管道加入不同浓度的流动改进剂后压降与流量关系曲线。

（1）含水40%原油Φ76mm、Φ62mm管道加入不同浓度流动改进剂后沿程阻力规律的研究。

由图1，图2实验曲线可以看出，在含水40%的原油中加入流动改进剂后，原油的压降大大减小，并且改进剂的浓度越高压降越小。当流动改进剂浓度为200毫克/升时，其流动阻力减小已非常明显，当流动改进剂为250毫克/升时，阻力效果减小已没有更大的变化。

（2）含水50%原油Φ76mm、Φ50mm管道加入不同浓度的流动改进剂后沿程阻力规律研究，在含水50%的原油中加入流动改进剂后，含水原油的流动阻力减小明显。当使用流动改进剂浓度为200毫克/升时，流动阻力减小已非常明显，当使用流动改进剂浓度为250毫克/升时，流动阻力的减小没有发生明显的变化。由此可知，当流动改进浓度达到200毫克/升时，降粘的效果趋于稳定，浓度再高处理效果无明显变化，且不符合经济要求。

加入流动改进剂后，相同浓度不同管径条件下的压降变化规律基本一致，说明管道直径对压降的影响不大，含水原油压降主要受改进剂浓度变化影响。

3 结论

（1）在加入流动改进剂的含水原油中，原油压降随着改进剂浓度的升高而减小。

（2）含水原油压降主要受改进剂浓度影响大，受管径影响较小。当流动改进剂浓度为200毫克/升时，其流动阻力减小的效果已非常明显，浓度继续增大时，流动阻力减小的效果没有明显的提高，由此确定，最佳改进剂使用浓度为200毫克/升。

（3）流动改进剂能够实现降低含水原油的沿程阻力且效果明显，改善其低温流动性，对于提高工艺集输能力、节约能源及节约成本，具有现实意义。

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