高粘度泵稠油管输技术现状

高粘度泵稠油管道输送方法主要包括：加热法(常规加热法、电磁感应加热法)、裂解降粘法、稀释降粘法、改性剂(油溶性降粘剂、乳化降粘剂)降粘法等。
　　1、加热法输送
　　顾名思义，加热法即对稠油进行加热来提高稠油的输送温度而降低油品在输送条件下的粘度，以减少管路摩擦损失的一种输送方法。该方法主要考虑稠油对温度具有很大敏感性，随着温度升高，稠油粘度急剧减小，流动性显著增强。该方法是   为常用的原油输送方法，但是该方法有其缺点，即输送能耗很高，据统计，加热需要消耗输送油品总量的1.0%。同时，当事故发生导致管道沿线温度较低时容易发生油品凝固而堵塞管道，这对于高粘度泵管道来说是非常危险。当再次启动时，需要通过其他稀油或成品油进行预热顶替。因此，当管道需要进行停输时，一般提前用稀油置换管中的稠油，以管道的顺利启动和运行。
　　加热法输送又可分为常规加热法和电磁感应加热法。常规加热法能耗较高，且当温度降低时容易发生凝固而堵塞管道事故，而电磁感应加热法可以提高交流电功率来提高管内温度。因此如果将常规加热法和电磁感应加热法结合使用，将会带来   的加热和保温效果，并降低稠油凝管事故的概率。
　　2、裂解降粘法
　　裂化降粘技术是伴随着热裂化工艺发展而来，并经历过多次的工艺改进而日益成熟。原油改质是通过炼制加工工艺，如：脱沥青质、加氢裂解、脱蜡、水裂解和热裂解等，来改变稠油的化学成分，提高轻质组分含量减少重质组分，   流动性而提高高粘度泵管输的操作弹性和   性。
　　我国研究人员自主式缓和降粘裂化、延迟降粘裂化等工艺降粘工艺方法。其中，延迟降粘裂化工艺不需要加热炉，只需几个反应塔进行串联，使减压塔底油在降粘罐中滞留一段时间，而达到降粘目的；式工艺反应时间长，温度低，这样的油品粘度较低，该方法具有方法简单，投资节约和操作简单的优点。
　　针对单家寺油田的蒸汽吞吐过程，国内许多研究者也进行了一些研究，主要是分析了蒸汽吞吐前后油品物性的变化情况，证实了稠油中注入蒸汽的水热裂解过程具有降粘改质的效果，流动性得以较大   而有助于稠油的顺利开采和后期的   输送。
　　3、掺稀输送降粘法
　　掺稀降粘法是利用相似相容原理在稠油中掺入   比例的轻质稀原油、液化石油气、原油馏分油、石油产品或   气凝析液等后形成混合油，粘度、凝点、胶质沥青质浓度等显著降低，且掺入的稀释剂粘度越小，降粘的效果越明显。并且，一般来说，稠油掺稀时的混合温度越低，越有利于降粘。当掺入的稀释剂合适且较多时能够实现常温输送，可以避免因温度降低而凝管事故。
　　对于稀释剂的选取，往往根据当地的稀释剂获取难易程度并综合考虑经济性问题。在稀原油比较充足的地区，选取稀原油作为稀释剂是一种较经济且的降粘方法。像国内很多油田，如胜利、新疆、辽河、塔河和吐哈等油田，均采用过掺入稀原油的降粘技术。   也广泛应用。
　　掺稀稠油输送方法优点明显，主要表现：1)工艺简单，具有经济性；2)降粘，工艺简单；3)若稀释比选取合适，可以实现常温输送；4)掺稀稠油脱水效果较纯稠油脱水得多。当然，掺稀稠油输送工艺也有它的缺点，即：1)在输送或稀释混合过程中可能会出现沥青质的析出；2)稠油和稀释剂品质的破坏；3)稀释剂的来源   充足，并可能需要建设专门的管线把稀油等稀释剂输送至掺混点，这将增大前期的投入。
　　4、改性剂降粘法
　　改性剂降粘法是通过向稠油中掺入   剂量的化学添加剂，改变或疏松稠油中沥青质胶束的结构或表面张力，使之流动性能很大的   ，能够在常温下进行长距离   输送。常用的改性剂有两种：油溶性改性剂和乳化改性剂，且在均   的应用。
　　(1)油溶性改性剂
　　油溶性降凝剂是基于原油降凝技术，在溶剂作用下，稠油中本为聚集状的沥青质胶束结构变得疏松，降粘剂在各种力的作用下深入胶束间隙之中，使聚集结构遭到破坏，聚集体变小。当有相对运动时，稠油分子与高粘度泵管道内壁及稠油分子之间的内摩擦力减小，即稠油粘度得以降低。
　　研究和应用的一些降粘剂有：阿尔及利亚和利比亚混合油应用的ECA-841流动改进剂(1969年)、胜利原油和中原油田从      的PLC-102流动改性剂(1985年)、苏丹混合原油应用的CNPCNo.9A流动改性剂(1998年)、辽河油田从日本引进的A-137和V-220降凝剂(2001年)、马惠宁管道输送的红井子和马岭地区混合油引进的Exxon8806/8361降凝剂(1986)。
　　可以看出，的流动性改性剂多为降凝剂，这类降粘剂是以降凝为主要目的的流动改性剂，能较的降低稠油的粘度和凝点，从而   稠油的低温流动性能。这是因为在凝点附近改变蜡晶的网状结构，在降低凝点的同时可以顺带降低粘度，但是对该类改性剂的加入量有   的要求，当加入量较多时，会出现增稠现象。
　　(2)乳化降粘剂
　　乳化降粘剂是一种表面活性剂，它可以降低油滴对水的表面张力，使原本油包水型乳状液转变为水包油型乳状液，稠油微粒稳定地悬浮在水中，显著降低，流动性能较大程度提高，有利于稠油的   输送，同时又是一种比较经济的降粘方法。在选取合适的化学药剂时，需要综合考虑形成的乳状液的稳定性和破乳难易程度。许多研究人员通过实验发现，非离子表面活性剂的效果   好，形成的乳状液具有平均油滴直径较小，稳定性能较好，在适当条件下又易于破乳。
　　据相关报道，世界上较早应用该工艺的高粘度泵输油管道为一条由   德士古公司运营的直径200mm，长21km的管线，采用油冰=50：50形成的乳状液进行输送。国内常用乳化剂有J-50、HRV、AE1910、BN-99等。
　　5、低粘液环输送方法
　　低粘液环输送原理是，在稠油进入高粘度泵管道输送之前掺入   量的水等低粘不相容液体，为了在输送过程中形成液环，应控制油品输送速度在0.84~1.3m/s范围内。这样在管道内壁处形成了一个水环，稠油则不与管壁接触而直接和水环接触，从而减小了流动的摩擦阻力，提高了稠油的流动性能，增加输油效率。自K.A.Clark   早发现高粘原油掺水长距离输送可以实现减少压头损失后，许多研究人员纷纷通过实验方法提出低粘液环输送高粘原油，如Eke.Verschuur，James，F.H.Poettmann等，且这些均取得较好的减阻效果。
　　据报道，该技术经过了大量的室内和现场试验，被认为是稠油输送方法中   为经济的方法。但在长距离输送存在过泵破坏水环难题，为了克服该问题，一般在泵后管道上连接一个起旋器，利用旋转离心力使得水环   。此外，还需要处理好管道腐蚀、结垢及到站脱水等问题。
　　6、超声波降粘输送技术
　　许多研究人员对超声波降粘进行了较深入的研究，发现原油经超声波处理后，原油粘度12%~25%范围内不同程度的降低。还发现，当稠油中掺入活性水后，降粘效果较不掺有了较大程度的提高。尽管如此，该工艺的降粘规律仍不明朗，目前该方法处于实验室研究阶段，   投入实际生产之前还有一些问题需要进一步讨论和研究。
　　孙仁远等人分别利用辽河油田田沱   站外输油和胜利油田孤岛采油厂采出油进行了实验室研究，研究结果发现：随着实验温度升高，原油降粘效果有所降低；随着超声波处理时间的延长，降粘效果提高；当超声波对原油进行处理后粘度会有   的回升，但幅度不大，也就说明经超声波处理的原油，其原油分子结构发生了改变。
　　7、微生物降粘技术
　　微生物降粘法是以稠油中胶质、沥青质和石蜡为培养基，通过微生物的作用消耗高碳链的培养基而生成低碳链成分，实现大分子转化为小分子物质，降低粘度。早期微生物降粘技术是以石蜡为培养基而应用于采油中(MicrobialEnhancedOilRecovery，MEOR)期，以张延山教授为   的研究人员对沥青质和胶质作为培养基进行了一些探索研究工作，并取得了明显的效果。与化学降粘法相比，该技术具有降粘，无二次污染等优势。
　　微生物降粘机理包括四个方面：产气和溶剂、产酸和表面活性剂、调剖作用和产微生物胞外酶。影响微生物降解的因素有微生物种类、石油烃性质以及环境因素。
　　8、超临界CO2稠油输送技术
　　超临界CO2是近几年来发展并获得应用的一种流体，它处于温度高于临界温度31.1℃和压力大于临界压力7.38MPa下。该流体既具有类似于液体的，又有与气体相当的低粘度和高渗透力，另外，它还具有溶解和自扩散系数大等特点，因而能够非常地渗透到混合体系内部。超临界CO2流体在石油的应用起始于油气的开采，提高原油的采收率。
　　李玉星等对超临界CO2超稠油降粘进行了综述，结果发现：1)在   温度和压力条件下，稠油中掺入超临界CO2后粘度显著降低，降粘率达到90%以上，且掺入比越大，降粘效果越好；2)温度和掺入比保持不变条件下，增大压力粘度明显降低，同样，保持压力和掺入比不变，提高温度，粘度减小，但随着温度提高，粘度降低幅度减小；3)可以利用Lederer公式较准确地预测溶解CO2后稠油的粘度；4)超临界CO2在稠油中的溶解度一般不超过124，且随着压力增大而增大，随稠油密度减小而增大；5)可以利用Chung公式对稠油中超临界CO2的溶解度进行较准确预测和计算。
　　与传统稠油降粘输送技术相比，该方法具有很多优点：来源广泛，成本较低；稠油输送目的地后CO2便于分离，且对稠油品质影响不大；降粘，有利于实现等温输送。