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特高含水期原油低温集输温度边界确定方法

化工进展 2024年第10期43卷 5475-5485页

作者：秦远智张瀚文尹然熊建华黄启玉中国石油大学(北京)机械与储运工程学院油气管道输送安全国家工程实验室城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司河北廊坊065000 长庆工程设计有限公司陕西西安710018 中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司江苏扬州225009

随着国内油田逐渐进入开采后期,本文提出黏壁温度作为综合含水率70%~90%的高含水低温集油的评价指标已进入推广阶段且效果显著,但在现场降温试验中发现含水率90%以上的特高含水期原油管线实际运行温度与黏壁温度预测结果之间存在一定误... 详细信息

随着国内油田逐渐进入开采后期,本文提出黏壁温度作为综合含水率70%~90%的高含水低温集油的评价指标已进入推广阶段且效果显著,但在现场降温试验中发现含水率90%以上的特高含水期原油管线实际运行温度与黏壁温度预测结果之间存在一定误差。因此,针对特高含水期原油开展低温集输温度边界条件研究,对完善油田低温集输技术具有重要意义。利用环道实验装置进行了特高含水期原油黏壁凝油冲刷实验,对特高含水期原油油水两相流动特性和油相黏壁特性进行分析,确定了屈服应力是阻碍黏壁凝油在管道内被冲刷剥离最主要的影响因素。编制了特高含水期原油低温集油温度预测软件,利用油田单井集油管线的现场降温试验进行了验证,误差在2℃范围内,满足工程运用需求。

关键词：特高含水期原油黏壁凝油低温集输温度边界条件冲刷应力

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高含水原油低温集输研究进展

化工进展 2024年第10期43卷 5427-5440页

作者：刘文臣黄启玉谢雁吕杨王毅杰徐榛康韩吉普中国石油大学(北京)机械与储运工程学院油气管道输送安全国家工程实验室城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 国家管网集团西部管道有限责任公司新疆乌鲁木齐830011 国家石油天然气管网集团有限公司油气调控中心北京100028 中国石油华北油田公司二连分公司工程技术研究所内蒙古锡林浩特026017

中国部分油田采出液含水率高达90%以上,造成地面集输系统的大量热能损耗。在国家“双碳”目标下,低温集输工艺将成为油田节能降耗的主要手段。本文总结了原油低温集输管道水力热力计算研究现状,重点阐述了原油组成、水相组成及流动条件... 详细信息

中国部分油田采出液含水率高达90%以上,造成地面集输系统的大量热能损耗。在国家“双碳”目标下,低温集输工艺将成为油田节能降耗的主要手段。本文总结了原油低温集输管道水力热力计算研究现状,重点阐述了原油组成、水相组成及流动条件对低温黏壁现象的影响。对现阶段应用较为广泛的低温集输黏壁预测模型作了总结和分析,梳理了低温集输边界条件的研究方法与实验装置。通过开展单井和集输干线现场低温输送试验充分验证了低温集输的可行性,为现场开展低温集输工作积累了宝贵的工程案例经验。最后,就低温集输黏壁现象未来的研究方向提出了展望,认为应加强理论预测模型的建立。

关键词：高含水原油低温集输黏壁现象安全多相流动力学热力学

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低温集输技术应用效果

油气田地面工程 2011年第8期30卷 59-60页

作者：黄宪春大庆油田采油五厂

随着油田的进一步开发建设,井站数量逐年增加,大庆油田采油五厂能耗呈上升趋势,节能形势十分严峻。通过加强技术管理,分解耗气指标,使低温集输规模进一步加大,实施井数不断增加,以达到节能降耗的目的。2010年,实施低温集输的井数较2009... 详细信息

随着油田的进一步开发建设,井站数量逐年增加,大庆油田采油五厂能耗呈上升趋势,节能形势十分严峻。通过加强技术管理,分解耗气指标,使低温集输规模进一步加大,实施井数不断增加,以达到节能降耗的目的。2010年,实施低温集输的井数较2009年增加220口,总耗气量降低68×104 m3,吨液耗气降低0.02 m3。与运行计划对比,节气359×104 m3,较好地完成了计划指标。

关键词：低温集输技术管理降耗不加热集油转油站

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高含水期原油低温集输温度界限模型研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2023年第1期50卷 29-37页

作者：杨东海李文洋李金永杨中锋赵丽卢细来韩毅雷创中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 中国石油华北油田公司任丘062552

随着油田进入高含水期,原油流动特性发生了较大变化,而传统的集输工艺流程能耗较高,为了降低集输能耗,急需对管道低温集输温度界限进行研究。因此,在华北油田测试区块建立了可视化试验装置,研究实际生产过程中高含水原油低温集输特性和... 详细信息

随着油田进入高含水期,原油流动特性发生了较大变化,而传统的集输工艺流程能耗较高,为了降低集输能耗,急需对管道低温集输温度界限进行研究。因此,在华北油田测试区块建立了可视化试验装置,研究实际生产过程中高含水原油低温集输特性和温度界限。研究结果表明,随着集油管线温度的降低,存在3个压降变化的转折点,其中压降增加率突变点和压降峰值点所对应的特征温度可作为低温集输的温度界限,据此拟合得到了满足实际生产需求的黏壁温度回归模型。基于所得模型,针对不同工况下低温集输的温度界限进行了预测,并据此创建了低温集输可行性的图示判断工具。所得结果对高含水期油田实际生产中低温集输的可行性判断及其安全运行管理具有指导意义。

关键词：高含水期低温集输温度界限回归模型

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高含水期原油低温集输黏壁特性实验

油气储运 2019年第11期38卷 1245-1250页

作者：鲁晓醒檀为建胡雄翼张士英张雁京李娇杨东海徐沛扬河北华北石油港华勘察规划设计有限公司 062550 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

高含水期油井可在原油凝点以下进行低温集输,但当集输温度低于其黏壁温度时,会发生原油在壁面黏附积聚的情况,影响油田实际生产运行。基于大量的油田现场实验,利用可视化实验装置,通过停三管伴热降低油水进站温度的方法,分析华北油田高... 详细信息

高含水期油井可在原油凝点以下进行低温集输,但当集输温度低于其黏壁温度时,会发生原油在壁面黏附积聚的情况,影响油田实际生产运行。基于大量的油田现场实验,利用可视化实验装置,通过停三管伴热降低油水进站温度的方法,分析华北油田高阳区块油水两相流在不同进站温度下的管输流动特性,得到了进站温度与压降间的关系,并发现黏壁温度下压降突增的现象,从而得到油田现场测定高含水期油井原油黏壁温度的方法,并测得高阳区块3口典型油井的黏壁温度,其实际生产条件下的黏壁温度均低于原油凝点3~4℃,且油井液量越大,含水率越高,黏壁温度越低。提出的黏壁温度测试方法,对华北油田高含水期油井实现低温集输具有指导意义。

关键词：高含水低温集输现场实验黏壁特性黏壁温度

油田聚驱系统低温集输可行性预测模型——以大庆油田某区块为例

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科学技术与工程 2022年第25期22卷 10992-10997页

作者：赵洪洋李鸣浩王迪杨振江国家管网油气调控中心北京100007 东北石油大学石油工程学院大庆163318

低温集输生产工艺技术是一种能够降低油田生产能耗,提高生产效益的有效手段。然而,低温集输工艺技术应用的可行性模糊导致该技术无法在油田生产中得到广泛推广。根据油田现场生产数据,采用了熵权法和灰色关联度分析法对低温集输技术的... 详细信息

低温集输生产工艺技术是一种能够降低油田生产能耗,提高生产效益的有效手段。然而,低温集输工艺技术应用的可行性模糊导致该技术无法在油田生产中得到广泛推广。根据油田现场生产数据,采用了熵权法和灰色关联度分析法对低温集输技术的影响因素进行了相关性分析,并结合反向传播(back propagation,BP)神经网络建立了低温集输可行性预测模型。相关性分析结果表明,环境温度、油井产液量、产液含聚浓度和集油管线长度是油井能否实现低温集输生产的主要影响因素。将相关性结果应用到聚驱系统低温集输可行性预测模型中,使其具有较强的鲁棒性,且模拟结果准确率为95.94%。该研究成果在油田聚驱系统生产中得以推广应用。

关键词：低温集输聚驱系统熵权法灰色关联度 BP神经网络

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高含水期高凝高黏原油低温集输特性

油气储运 2022年第3期41卷 311-317页

作者：杨东海鲁晓醒刘书军梁昌晶韩毅谭浩何利民中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东省青岛市266580 中国石油华北油田公司工程技术研究院中国石油天然气集团公司地面工程试验基地

随着中国大多数油田已进入高含水期,原油流动特性发生了较大变化,传统的双管掺热水工艺流程能耗较高,为降低集输能耗,优化工艺流程,急需对管道低温集输特性开展研究。在华北油田某区块搭建了可视化试验管道,开展长期的低温集输试验,持... 详细信息

随着中国大多数油田已进入高含水期,原油流动特性发生了较大变化,传统的双管掺热水工艺流程能耗较高,为降低集输能耗,优化工艺流程,急需对管道低温集输特性开展研究。在华北油田某区块搭建了可视化试验管道,开展长期的低温集输试验,持续研究低温集输过程中高含水原油管输井口压力的变化规律和流型变化趋势。结果表明:不可低温集输油井的井口压力迅速上升至安全阈值,可低温集输油井井口压力变化分为4个阶段,长期监测发现井口压力会出现规律性波动;低温集输特性受油品物性、产液量、含水率及环境温度等因素的综合影响。试验观测到管道起点段流型为油气水分层波浪流,终点段油水流型随着集油温度降低由无胶凝淤积的分层流转变为有胶凝淤积的分层波浪流。研究结果能够指导现场安全生产及低温集输特性的深入研究。

关键词：高含水低温集输现场试验压降规律流型观测

高含水原油干线管道低温集输理论基础及现场试验

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油气储运 2024年第8期43卷 916-925页

作者：吕杨张瀚文刘罗茜张富强国家管网集团油气调控中心国家管网集团科学技术研究总院分公司中国石油工程项目管理公司天津设计院

【目的】目前中国大部分内陆油田已进入高含水开采阶段,含水率达90%以上甚至有个别区块的含水率大于95%,导致油田地面集输系统的加热能耗较高。为解决这一问题,部分高含水油田开展了高含水原油低温集输的现场试验,但仍存在“能否降温、... 详细信息

【目的】目前中国大部分内陆油田已进入高含水开采阶段,含水率达90%以上甚至有个别区块的含水率大于95%,导致油田地面集输系统的加热能耗较高。为解决这一问题,部分高含水油田开展了高含水原油低温集输的现场试验,但仍存在“能否降温、降到多少温度以及是否发生粘壁现象”的工程技术问题。【方法】利用室内实验与数值模拟相结合的方法对高含水原油低温集输粘壁温度(最低进站温度)进行了测试与模拟,得到了输送温度、析蜡特性对粘壁现象的影响规律,发现了析蜡点、析蜡高峰与粘壁温度的相关性。利用Pipesim软件对集输管道的水力热力特性进行了模拟计算,探究了不同进站温度下管道沿线的温度与压降。【结果】集输干线实现了外输温度从原本的55℃降至39℃的低温集输,在外输温度降低16℃的工况下,低温集输管道可安全运行。同时热力中转站W5的加热炉单日可节省天然气2032 m^(3),取得了良好的经济效益,并在此基础上制定了高含水原油的低温集输方案与流动保障措施。【结论】研究成果可保障集输管道在降温过程中的安全运行与风险预测预警,未来可通过引入修正系数或优化水力热力计算模型算法来提升高含水原油地面集输管网的水力热力计算精度。该集输干线低温集输现场试验可为高含水油田开展低温集输工作提供经验参考与工程应用实例。

关键词：高含水原油低温集输粘壁现象粘壁温度工程应用

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高凝原油低温集输多相流流型试验研究

热科学与技术 2012年第4期11卷 347-351页

作者：刘晓燕陈伟赵岩刘立君毛前军高海志东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室黑龙江大庆163318 大庆油田矿区服务事业部生产运行处黑龙江大庆163318

由于多相流流型直接影响多相流动的传热特性及摩擦阻力,因此高凝原油低温集输多相流流型研究对原油安全集输及节能降耗有至关重要的意义。课题组在大庆油田现场,进行环状集输流程改造,以油井产出的油气水混合物为试验介质,在内径为67mm... 详细信息

由于多相流流型直接影响多相流动的传热特性及摩擦阻力,因此高凝原油低温集输多相流流型研究对原油安全集输及节能降耗有至关重要的意义。课题组在大庆油田现场,进行环状集输流程改造,以油井产出的油气水混合物为试验介质,在内径为67mm的水平管内,通过目测及摄影法等研究手段,进行了高凝原油低温集输多相流流型试验研究。试验原油凝点为38℃,试验环路掺水量1.5m3/h,含水质量分数84.6%,油相折算速度0.02m/s,水相折算速度0.13m/s,气相折算速度0.048m/s,实验温度为35.6～43.3℃。试验研究结果表明,在试验参数范围内,油气水多相流流型划分为分层流、油柱管芯流、满管油柱间断流三种。与温度高于原油凝固点时油气水多相流流型相比,输送温度在原油凝固点以下时,油气水三相流流型有较大差异。

关键词：多相流流型试验研究高凝原油低温集输