变径管道对冷热原油顺序输送混油的影响

王宇

摘 要：随着社会的全面发展，变径管道对冷热原油顺序输送混油的影响也逐渐增加。为了能够让冷热原油得到顺利的输送，需要采用多种不同的方式对其管道的变化情况进行具体的分析，最后实现原油的顺利输送。本文主要针对变径管道冷热原油顺序输送混油的影响进行分析，并提出了相应的优化措施。

关键词：变径管道；冷热原油；顺序输送；混油

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.233

0 引言

在进行变径管道冷热原油的输送过程中，常常会出现各种问题。因此，在进行输送的过程中，其需要结合混油的特性对其进行整体的输送。并对冷热原油输送的顺序进行基础的排序，最终让原油的输送效率得到全面性的提升。

1 变径管道对冷热原油顺序输送混油的现状

随着我国工业的发展，对于石油的开采业逐渐增强，当前国内的石油资源区域紧张，为了我国工业的发展，我国需要进口大量的原油。为了促进我国石油工业以及与其相关工业领域的发展，我国应当培养相关的高素质人才，加强对于冷热原油顺序输送工艺的研究。

通过相关的调查研究可以发现，冷热原油差温输送过程与等温顺序输送的成品油管道相比，其工艺要更为复杂，运用到的机器、技术等也要更为精密。应当加强对于水力瞬变的研究。下面笔者将以大庆油田以及俄罗斯原油差温顺序输送过程为例，来进一步解释说明水力瞬变对于混油浓度影响的实际意义。

为了对油品顺序途径变径管道的水力瞬变过程进行更加精确的计算，我们特意采用了SIMPLEST算法，从而使得计算数值更加的精确，也为了能够更加准确的分析出输送顺序以及流速对于混油浓度的影响。

2 变径管道对冷热原油顺序输送系统的构建

2.1 物理模型的建立

变径管道其实主要包括两种，分别是渐缩管以及突扩管，为了能够对这两种变径管道进行精确的数值模拟，我们主要采用的是分割加密的方式来对其进行单元划分，这样可以使数值更加的精确，减少误差。在进行物理模型的构建过程中，还需要对其整体的材料变化情况进行全面性的分析，从而让物理模型的构建更加符合燃油输送的流程。

2.2 边界条件

为了能够对管道进出口进行精确的设置，我们主要是从入口边界以及出口边界这两方面入手，然后就是要努力控制好时间，这样就能够对顺序输送的过程进行模拟。让原油的体积得到较好地改变，在进行输油的的顺序控制方面，其首先需要对其边界的输油方案进行相应的分析，并利用管道的变化情况来提升其约束效应。从而使得其整体的应用效率得到全面性的增强。

2.3 物性参数

为了能够对顺序输送混油界面密度进行精确的掌握，通常会遵循比例的相加的规律；对于混油粘度，通常则会采油双对树模型来进行计算。获取较为准确的物性参数。

3 变径管道对冷热原油顺序输送混油的影响

3.1 渐缩变径管道的影响

对于前行油在20℃时流速为1.5m/s，以该速度运行4s，后行的大庆油在60℃时，以相同的流速运行，当冷热原油的顺序不断的变化在中途经过渐缩管段的时候，流动的速度会逐步地发生改变。通常情况下，其最大的流速能够达到5.98m/s。混油的长度变化会随著后行大庆油到达变径管段之前变得较为缓慢，这时会增长流经渐缩管段后的混油段，使得各个截面的混油体积分数都会不均匀的分布。

3.2 突扩变径管道的影响

在进行突扩变径管道的整体分析过程中，首先需要对其流速进行相应的掌握。同时，在进行管道的整体位移时，其同样需要根据其流转的速度，对其进行状态的整体监测。通常情况下，其会以较为均匀的速度进行体积的分布。然后根据不同的情况进行径流的展现。而且还会根据截面的变化情况，对其曲面的径流收缩进行数据的整体监测，最终让会流速度得到全面性的降低，从而让最小流速全面的降低。通常情况下，其最小流速为0.94m/s。在进行冷热原油的整体分析过程中，其会根据运行时间的长短从而做出运行点的全面改变。由于许多油田的浓度相对较大，因此其运行的时间也会相应的做出改变。所以，为了能够让管壁的附着力得到良好的增强，需要使得流底层的湍动能不断降低，在相同的时间间隔内，混油的增长速度相对来说较为缓慢。

因此，在不同的情况下，其原油体积也会随着时间而发生相应的改变。其整体的输送方式也会因为其时差的变化而出现延时的情况。所以，在整体的输送过程中，其截面的平均混合油比例也会相对下降。并出现分布不均匀的现象，但是当流速和相对较小时，原油的掺混量越多，就越有可能增大流速，从而有效的缩短混油长度。

在输送速度不变的情况下，其整体的输送距离通常会发生相应的改变。一般情况下，油田的整体输送长度会根据其径流的变化情况对其运行的时间进行限制。但由于扩张管段的接头处也会出现较为明显的混油平均体积分数的波动。因此，在这个阶段需要对其整体的输送形式进行多方面的改变。可以对其混油的体积分数进行全方位的调整，同时，对原油的管劲进行及时的分析，从而使其长度得到全面性的增加，让整体的输送体系得到良好的优化。使得轴向的各个截面的混油体积分数的分布相对这样能够将轴向各个截面的平均体积分数的分布均匀；从而在整体的输送中找到最为合适的方式让原油的输送体系得到全面性的优化。

这样会保证各截面的平均体积分数的分布较为均匀。

4 结语

变径管道对冷热原油顺序输送混油的影响十分显著。为了能够让变径管道的应用效率得到全面性的增强，需要采用多种不同的方式对冷热原油的输送进行基础的排序。与此同时，在混油输送速率不变的情况下，需要对原油的运用现状进行深层次的探讨。在进行全面输送的过程中，需要对输送系统进行整体性的构建，并对混油的影响机制进行综合的数据分析。最终使得变径管道对冷热原油输送混油的影响得到全面性的降低。

参考文献：

[1]丁芝来，梁静华.冷热油交替顺序输送中热力问题分析[J].油气储运，2005（10）.

[2]杨云鹏，刘宝玉，张玉廷，张宁，郝晶.冷热原油顺序输送温度场波动规律[J].辽宁石油化工大学学报，2013（01）.