油田电场降粘技术应用效果

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1、油田电场降粘技术应用效果论文摘要：AOT装置使用电器元件较多，虽然运行功率较小，电流较低，但长时间连续运行，电器元件可能损坏。对于已建管道的节能改造，为降低改造投资，建议设1套AOT装置。为保证运行安全，末点温度正常控制，起点设外输压力异常报警，在AOT装置发生故障后，及时提高外输温度。通過引入高压电场降低原油粘度技术，在某联安装AOT原油处理装置，可以降低原油凝固点2.2℃。在目前外输压力、外输温度不变的条件下，可以提高输量3.6%。通过现场试验，提出AOT装置改进措施。1概述某采油厂，某联合站外输油管线于1992年建成投产，管径为φ159

2、×6，管线全长13.7km，最初任务是将某矿某A联地区净化油输送至某B联，随着外围零散区块的开发，目前还承担C联的输油任务，最大外输量1200m3/d，外输压力1.7Mpa。由于运行多年，管线腐蚀严重，管壁变薄，在压力作用下，管线经常发生穿孔泄露，从2004年11月29日发生首次穿孔以来，呈逐年上升趋势。2010年共计泄漏原油134.2m3，淹地1875m2，一是满足不了环保要求，二是土地赔偿费较高。因此，采用AOT降粘装置外输原油进行处理，研究降低原油粘度、降低起点外输压力，解决管线穿孔问题，延长管线的使用寿命的新技术。2AOT装置降粘原理

3、AOT（ApliedOilTechnology）技术是利用精确控制的电磁场对原油进行处理，以达到有效降低原油粘稠度的专利技术。基本原理：原油中含有大量的蜡和胶质，在高温状态下，蜡以蜡晶微粒形式存在，在温度降低时蜡析出，而胶质通常为链状结构，分子体积和分子量均较大。在流体中，这些微粒杂乱无张的分布将增加流体的阻力，影响到流体的流动性。将强电场作用于原油流动的方向（即管线的方向），因为原油中的悬浮质和基液有着不同的介电常数，悬浮质（石蜡，沥青或其它悬浮质）将会被极化，单极子的互相作用会使得他们聚集起来在场效应的方向上聚集。一旦悬浮质粒子沿着场效应

4、的方向聚集了，对称性将被破坏，粘度变成了各向异性。3室内试验3.1A联原油物性分析取A联合站2000m3净化油罐原油，化验有关组成和基本物性参数见表1：3.2AOT装置对原油流变性影响粘度为液体分子内摩擦的量度，也是物体粘流性质的一项具体反映。粘度的定义为一对平行板，面积为A，相距dr，板间充以某液体。对上板施加一推力F，使其产生一速度变化du。由于液体的粘性将此力层层传递，各层液体也相应运动，形成一速度梯度du/dr，称剪切速率，以r′表示。F/A称为剪切应力，以τ表示。剪切速率与剪切应力间具有如下关系：（F/A）=η（du/dr），此比例

5、系数η即被定义为液体的剪切粘度，通过系列试验，测定原油在不同条件下的粘度，判断试验处理效果。3.3流动性模拟试验原油流过左右两根同样的管道，电场效应施加于右边管道上，随后右边流速明显快于左边，而同样盛接原油的玻杯中，右边杯里在同样时间内比左边获取更多原油，右杯盛接的是经过施加电场效应的原油样品，右边管道中原油流速明显增加，而测试显示电场效应之后的原油并无温度增高（无伴随的热效应）。测定质量流量（即流速），经电磁场处理后，质量流量由0.04182g/s，提高到0.3181g/s，流速是未加装置的7.61倍。试验过程中除正常录取外输管道起、末点温

6、度、压力、流量、含水量外，还测试外输原油的粘度、凝固点等参数。3.4测试情况10月28日，进行第一次测试。首端原油温度为65℃，末端原油温度为42℃，压力0.25Mpa，瞬时流量平均为40.11m3/h。10月28日早上8：00，AOT装置开启，施加电压最高为48，000V，所消耗电流为5mA。保持首端压力0.95Mpa不变，通过外输流量计监控原油流速的变化，试验稳定后平均瞬时流量为41.565m3/h，数据显示原油流速增加了3-4%。测试实验前后的原油凝固点，从35.1℃下降到32.9℃，50℃粘度从32.4mPa.s下降到31.2mPa.

7、s。为了进一步验证AOT装置增加原油外输量的效果，29日早上9：00，即AOT装置运行了25小时之后关闭AOT装置，观测原油流速的下降程度。4室内试验和现场试验差异分析4.1A联合站至B联合站外输管线流态分析A联合站至B联合站联外输油管线管径为φ159×6，管线全长13.7km，外输含水<0.3%，外输油经过三合一、电、净化油罐后，天然气含量较低，可以看成单相流，选择达西公式进行流态分析。4.2湍流对AOT降粘装置的影响通过现场试验，AOT装置还需要进一步改进，一是在不增加装置占地面积的情况下，扩大流通管路的直径，使原油有在AOT装置里有充分

8、的停留时间。二是提高AOT装置的电场强度，加强AOT装置对原油的极化作用。三是增加AOT装置内极板间距，避免极板放点加不上电场情况出现。5效果预测5.1改进后的AO