石油的儲存和運輸簡稱石油儲運,。主要指合格的原油及其它衍生產(chǎn)品,,從油田的油庫、轉(zhuǎn)運碼頭或外輸首
站,,通過長距離原油輸送管線,、油罐列車或油輪等輸送到煉油廠、石油化工廠等用戶的過程,。
原油流變性是儲存和管道運輸工藝設(shè)計的重要參數(shù),。原油儲存及輸送過程中,由于粘度過高,,通常需要降
粘,,改變其流變學(xué)特性,以方便儲存和運輸,,同時也能控制輸油的能耗,。目前,國內(nèi)外一般采用加入分散
劑或降粘劑來降低稠油在開采和輸送過程中的流動阻力,,提高輸送效率,。
Brookfield 的粘度計和流變儀,為油品儲存和管道運輸過程中的粘度和流變性問題提供了全面系統(tǒng)的實驗
室應(yīng)用研究以及在線粘度實時監(jiān)控的解決方案,。
管道輸油特點
l 運輸量大,;能耗小、運費低
便于管理,,易實現(xiàn)全面自動化,,勞動生產(chǎn)率高;管線大部埋于地下,,受地形地物限制小,,能縮短運輸
l 距離;安全密閉,,基本上不受惡劣氣候的影響,,能長期穩(wěn)定、安全運行。
l 運輸方式不靈活,,鋼材耗量大,,輔助設(shè)備多,適于定點,、量大的單向輸送,。
原油的粘度和流變性
概念及特性
石油的粘度:液體質(zhì)點間流動的摩擦力,以 mPa.s 表示,。粘度大小決定著石油在地下,、管道中的流動性能。
一般與原油的化學(xué)組成,、溫度和壓力的變化有密切關(guān)系,。
通常原油中含烷烴多、顏色淺,、溫度高,、氣容量大時,粘度變小,。而壓力增大粘度也隨之變大,。地下原油
粘度一般比地面的原油粘度小。
原油是一種多組分烴類的復(fù)雜混合物,。高溫下,,蠟晶被溶解,瀝青質(zhì)高度分散,,原油可視為假均勻流體,,
表現(xiàn)出牛頓流體特性。隨著溫度降低,,蠟晶析出并長大,,原油成為一種以液態(tài)烴為連續(xù)相、蠟顆粒和瀝青
質(zhì)為分散相的細(xì)分散懸浮液,,顯示出非牛頓流體特性,。油溫更低時,蠟油連成網(wǎng)絡(luò),,出現(xiàn)屈服現(xiàn)象,,顯示
出更復(fù)雜的非牛頓流體特性。非牛頓原油的流變特性與熱歷史,、剪切歷史有關(guān)。
管道中,,原油的流變特性
管道內(nèi),,原油流變性呈現(xiàn)兩個階段:
較高溫度段:原油仍呈現(xiàn)牛頓流體特性,其流變性與剪切歷史、熱歷史無關(guān),;原油粘度較低,,處于紊流光
滑區(qū)流動。
較低溫度段:通過長距離海底和陸地管道泵輸送含蠟原油,,油溫逐漸降低,,蠟結(jié)晶量增加,油溫已處在原
油的反常點以下,,原油呈現(xiàn)非牛頓流體特性(假塑性,、觸變性、屈服性等),,其流變性與剪切歷史,、熱歷
史密切相關(guān)。
Brookfield 儀器推薦
針對原油儲運過程中粘度和流變性的特性,、國家標(biāo)準(zhǔn)要求以及儲運全程自動化的發(fā)展要求,,BROOKFIELD
向您建議不同場合下所適用的*儀器。
管道運輸前:采用實驗室方法測定特定的模擬管輸條件下原油的流變性,,是安全,、經(jīng)濟地儲存和運輸原油
的重要基礎(chǔ)工作。
管道運輸中:采用在線粘度計實時監(jiān)測自動化輸送過程中原油的粘度變化狀況,,是確保原油經(jīng)濟,、、
低能耗地持續(xù)輸送的重要手段,。
實驗室儀器推薦:
QC 型 --- DV2T 旋轉(zhuǎn)粘度計
DV3T 旋轉(zhuǎn)流變儀
R&D 型 --- RST 系列旋轉(zhuǎn)流變儀
在線粘度計推薦:
旋轉(zhuǎn)法 --- TT-100 在線粘度計
實驗室應(yīng)用研究
原油的粘度及流變分析
使用流變儀通過少量試驗確定油品流變特性數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵參數(shù),利用數(shù)值模擬研究含蠟原油管道運行特
性和安全性評價,,已成為油品流變特性工程應(yīng)用研究的發(fā)展方向。
BROOKFIELD 旋轉(zhuǎn)粘度計/流變儀作為粘度測量領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)di造zhe,,正在為石油領(lǐng)域的粘度標(biāo)準(zhǔn)測試提供
著獨到而成熟的解決方案,。
適用標(biāo)準(zhǔn)
SH/T 0739-2003 --- 瀝青粘度測定法(布如克菲爾德旋轉(zhuǎn)粘度儀法)
SY/T 0520-1993 --- 原油粘度測定 - 旋轉(zhuǎn)粘度計平衡法
SY/T 0522-1993 --- 原油析蠟點測定 - 旋轉(zhuǎn)粘度計法
SY/T 6316-1997 --- 稠油油藏流體物性分析方法 - 原油粘度測定
SY/T 7547-1996 --- 原油屈服值測定 - 旋轉(zhuǎn)粘度計法
SY/T 7549-2000 --- 原油粘溫曲線的確定 - 轉(zhuǎn)粘度計法
QC 型:DV2T 粘度計 & DV3T 流變儀
DV2T 粘度計 & DV3T 流變儀配合 ULA 超低粘度適配器 或 SSA 小量樣品適配器,可以測量油品在
剪切率下的粘度,。還可以通過軟件對粘度計進(jìn)行程控,、保存和分析數(shù)據(jù),極大地方便了客戶,。
R&D 型:RST 系列流變儀
RST 系列流變儀具有控制剪切力和剪切率雙重控制模式,,可以對油品進(jìn)行全面的剪切率掃描分析、原油粘
度和析蠟點,、屈服應(yīng)力,、觸變性以及原油粘溫曲線等流變分析。
用于系統(tǒng)地研究油品低溫(低于反常點溫度)流變特性隨管輸條件熱歷史,、剪切歷史變化的規(guī)律,,建立原油
凝點,、粘度(表觀粘度)、觸變性,、屈服應(yīng)力與管輸條件下熱歷史,、剪切歷史關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,為指導(dǎo)石油
管網(wǎng)的安全運行提供理論依據(jù),。
大量實驗證明,,當(dāng)油溫高于凝點 TZ+10℃以上時,原油呈現(xiàn)牛頓流體特性,。
中低溫度下,,原油的流變特性逐漸變?yōu)榧偎苄裕枰吡魉倩蚋蟮谋盟土泶_保繼續(xù)暢通流動,。
更低溫度下(凝點 TZ 附近),,原油的流變特性逐漸變?yōu)榍?假塑性,需要更高流速或更大的泵送力來使
其“屈服”后再繼續(xù)流動,。
原油粘溫曲線反映了原油粘度隨溫度變化的規(guī)律,,因此正確確定原油粘溫曲線,對原油集輸儲運設(shè)計,、生
產(chǎn),、科研具有重要意義。
隨著溫度降低,,粘度也隨之增大,。這樣在管道運輸中,到達(dá)管線未站的原油粘度大大高于不含蠟的原油,。
需要我們設(shè)計管道時,,應(yīng)考慮是否在中間站或大管徑管線上進(jìn)行原油粘度檢測和化學(xué)處
在線粘度實時監(jiān)控
實驗室測量方法的局限性
本質(zhì)屬于離線(off-line)測量
即:從管線上取樣品,送入實驗室后再進(jìn)行測量,。
這種過程的后果:
l 耗時長
l 花費大
l 經(jīng)常引入誤差 (人為性/時間性/測量環(huán)境等)
實際的管道運輸中,,離線測量是油品質(zhì)量波動和引起冗余過程的原因。
l 引入在線粘度測量和控制,,通??梢允巩a(chǎn)品的品質(zhì)更加一致并使流程更經(jīng)濟,快速調(diào)整可以使產(chǎn)品保
持連續(xù)的高品質(zhì),。
在線粘度測量的引入契機
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,,工業(yè)科技水平的提升,國內(nèi)三大石油公司對原油開采,、輸送,、處理等技術(shù)
高,Brookfield 在原油行業(yè)在線檢測的技術(shù)優(yōu)勢得以充分展示,。
Brookfield和三大油服公司(Baker Hughes,、Halliburton,、Schlumberger)等合作密切,。僅美洲 區(qū)域每年配套數(shù)達(dá)超百臺之巨,,行業(yè)應(yīng)用廣泛,TT-100在美國的石油行業(yè)幾乎是行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn),。
在線監(jiān)控的目的和用途 l 不同來源的原油,,在同樣條件下粘度差異會很大,可以利用在線粘度數(shù)據(jù),,來判斷原油的來源并對油 品作相應(yīng)的下道工序處理(存儲,、煉油工藝參數(shù)確定等)。 l 在原油輸送過程中,,需要添加不同的降粘劑,,利用在線粘度數(shù)據(jù),可以快速確定添加劑的種類和加入 量,,并迅速掌握加入后的效果,。 l 根據(jù)原油的情況,控制相應(yīng)的溫度,,利用在線粘度數(shù)據(jù),,可以按實時情況調(diào)整溫度,節(jié)約能源并保證 原油的順利輸送,。 l 利用在線粘度數(shù)據(jù),,可以掌握不同原油的流變特性,為節(jié)能,、節(jié)約,、、安全的原油輸送加以實時 監(jiān)測和保障,。
TT-100在線粘度計 l 液體受轉(zhuǎn)子和容器內(nèi)壁兩個表面的剪切,,能計算剪切率;改變轉(zhuǎn)速可評價油品的流變特性,。 l TT-100 在線粘度計以撬裝的形式,,安裝在原油主管道旁邊上,實時監(jiān)控在線原油粘度值,,就地顯示 實時粘度值,,并可將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至站控室系統(tǒng)實時監(jiān)控粘度,無需人員往返xun視,。 l 系統(tǒng)配置電伴熱及保溫,,防止冬天溫度過低導(dǎo)致管道堵塞問題;配置過濾器防止雜質(zhì)顆粒堵塞或卡在 粘度計內(nèi),。 l TT-100 在線粘度計撬裝系統(tǒng)自帶遠(yuǎn)程控制及反饋信號,,可從站控室直接控制現(xiàn)場粘度計,、循環(huán)泵的 啟停動作。 l 在線測量數(shù)據(jù)可與實驗室數(shù)據(jù)做好的相關(guān)性比對,。
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