管道减阻剂在原油管道运输中的应用
摘 要:在原油的管道运输中,减阻剂的加入可以有效降低原油的流动摩阻,增加输送量。本文结合延长石油管道运输中减阻剂的应用实例,阐述了管道减阻剂在原油输送中的减阻增输效果。
关键词:减阻剂 延长石油 减阻增输
原油在进行管道运输时,管道中的原油由于摩擦阻力的存在而限制了其在管道中的流动,造成了管道运输效率的降低,增加了能量消耗。减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下,有效的降低管道中流体的摩擦阻力,提高管道的输送能力。管道减阻剂是一种可以降低流体流动摩阻,增加输送量的高分子添加剂,对输送管道的增输、节能、提高经济效益有非常重要的作用。
一、管道减阻剂减阻机理
原油在管道运输过程中,随着管道摩阻的增加,原油的层流部分将会逐渐减少,紊流部分将会增加。处于紊流状态的原油中有很多漩涡,而这些旋涡是逐级变小的,旋涡的尺度越小,能量的粘滞损耗越大,旋涡的能量最终将被流体的粘滞力损耗掉,变成热能,因此处于紊流状态的原油需要消耗大量的管输能量[1]。管道的中心区是紊流核心区,管内大部分流体处于这一区,只有靠近管壁的很少部分的液体运动为层流,这两者之间有一过渡区。减阻剂就是通过改变管壁附近(过渡区)油分子的运动状态,使其向同一方向运动,以扩大已有的层流区,减少能量消耗,降低摩阻损失,以达到减阻增输的目的[2]。同时,处于紊流状态下的原油中各级旋涡将能量传递给减阻剂分子,使其发生弹性变形,将能量储存起来,之后,减阻剂分子又将获得的能量还给油分子,以维持原油正常运输所必需的能量,达到减阻的目的[3]。值得注意的是只有当原油处于紊流状态时,减阻剂才起减阻作用。
二、原油管道应用阻剂后的减阻增输效果
减阻剂的减阻与增输即为:减阻:在原定输量不变的情况下,降低原油流动摩阻,减少管道沿程压力损失,从而减低泵的动力消耗,节约了能量,可以改换成扬程较低的泵输油。增输:在原定压力不变的条件下,由于原油流动摩阻降低,而输量增加;在多数情况下,使用减阻剂是为了增加管道的输量,增输是由于减阻的作用而实现的。
使用减阻剂减阻或增输,不需要扩展原有管道工程规模,不需增设泵站或建管道复线,也不需要更换输油设备即可达到提高管道输送能力的目的。随着对油气需求的增加以及油气产区生产能力的增加,对管道的输送能力会有更进一步的要求。增加新的输送管道需要较长的施工周期,这种情况下,使用减阻剂增加管道的输送能力是最佳选择, 可以简捷而迅速的达到减阻或增输目的。此外,输送油气的管道受周围土壤和内部流体的腐蚀作用而出现缺陷或者变薄,使管道的
管道减阻剂在原油管道运输中的应用
摘 要:在原油的管道运输中,减阻剂的加入可以有效降低原油的流动摩阻,增加输送量。本文结合延长石油管道运输中减阻剂的应用实例,阐述了管道减阻剂在原油输送中的减阻增输效果。
关键词:减阻剂 延长石油 减阻增输
原油在进行管道运输时,管道中的原油由于摩擦阻力的存在而限制了其在管道中的流动,造成了管道运输效率的降低,增加了能量消耗。减阻剂的注入可以在不改变管道运行方式的条件下,有效的降低管道中流体的摩擦阻力,提高管道的输送能力。管道减阻剂是一种可以降低流体流动摩阻,增加输送量的高分子添加剂,对输送管道的增输、节能、提高经济效益有非常重要的作用。
一、管道减阻剂减阻机理
原油在管道运输过程中,随着管道摩阻的增加,原油的层流部分将会逐渐减少,紊流部分将会增加。处于紊流状态的原油中有很多漩涡,而这些旋涡是逐级变小的,旋涡的尺度越小,能量的粘滞损耗越大,旋涡的能量最终将被流体的粘滞力损耗掉,变成热能,因此处于紊流状态的原油需要消耗大量的管输能量[1]。管道的中心区是紊流核心区,管内大部分流体处于这一区,只有靠近管壁的很少部分的液体运动为层流,这两者之间有一过渡区。减阻剂就是通过改变管壁附近(过渡区)油分子的运动状态,使其向同一方向运动,以扩大已有的层流区,减少能量消耗,降低摩阻损失,以达到减阻增输的目的[2]。同时,处于紊流状态下的原油中各级旋涡将能量传递给减阻剂分子,使其发生弹性变形,将能量储存起来,之后,减阻剂分子又将获得的能量还给油分子,以维持原油正常运输所必需的能量,达到减阻的目的[3]。值得注意的是只有当原油处于紊流状态时,减阻剂才起减阻作用。
二、原油管道应用阻剂后的减阻增输效果
减阻剂的减阻与增输即为:减阻:在原定输量不变的情况下,降低原油流动摩阻,减少管道沿程压力损失,从而减低泵的动力消耗,节约了能量,可以改换成扬程较低的泵输油。增输:在原定压力不变的条件下,由于原油流动摩阻降低,而输量增加;在多数情况下,使用减阻剂是为了增加管道的输量,增输是由于减阻的作用而实现的。
使用减阻剂减阻或增输,不需要扩展原有管道工程规模,不需增设泵站或建管道复线,也不需要更换输油设备即可达到提高管道输送能力的目的。随着对油气需求的增加以及油气产区生产能力的增加,对管道的输送能力会有更进一步的要求。增加新的输送管道需要较长的施工周期,这种情况下,使用减阻剂增加管道的输送能力是最佳选择, 可以简捷而迅速的达到减阻或增输目的。此外,输送油气的管道受周围土壤和内部流体的腐蚀作用而出现缺陷或者变薄,使管道的