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摘 要：塔里木油田原油量不断上产及原油物性变差，轮南-库尔勒-鄯善原油管道的输送能力已不能满足生产要求，为此，在轮南-库尔勒原油管道和库尔勒-鄯善线原油管道进行减阻剂试验成果上，通过模拟计算在现有设施下，轮-库-鄯原油管道最大输送能力和全线添加减阻剂最大输送能力，定性说明在原油管道注入减阻剂可以提高管道输油能力的效果。
关键词：减阻剂 管道 输油
一、概况
轮南-库尔勒复线原油管道全长161.525km，管径D508，管材采用X52钢管。沿线设有轮南首站、中间转球阀室和轮库末站3座站场。首站最高出站压力6.27MP，设计年输量500×104t/a，全线采用常温密闭输送工艺，采用SCADA系统和数据采集系统对全线进行监视和控制，在库尔勒首站设置分控制中心，库尔勒输油站最高出站压力7.78MP。
库尔勒-鄯善输油管道全长474km，管径D610，全线采用变壁厚设计，最小壁厚为7.1mm，最大壁厚为12.7mm，共分6种，管材为API-5LX65钢管，库鄯一期设计输量为500×104t/a，二期设计输量500×104t/a。全线设有轮南首站、库尔勒泵站、马兰清管站、觉罗塔格减压站、鄯善末站等5座站场。
轮-库-鄯长输管道采用常温、密闭、顺序输送工艺，阐述管道的摩阻损失包括局部摩阻和沿程摩阻。局部摩阻是指流体流经弯头、三通、阀门等产生的摩擦阻力，按流体流态可分为层流摩阻和湍流摩阻。将减阻聚合物注入管道以后，聚合物分子充分展开与流体发生物理作用，减弱湍流的成都或阻止其形成湍流，从而降低油品的流动阻力。
二、减阻剂试验数据
1.轮南-库尔勒段减阻剂试验
根据《北极级减阻剂（LPTMARCTICGRADE）减阻效果优选报告轮南至库尔勒管段》数据，轮南-库尔勒试验原始数据见下表。
表1
从报告可知：当LP·北极级减阻剂达到马兰站且满线，记录的摩阻压力损失为8.35MPa，转换为减阻率是5.0%。LP北极级减阻剂到达减压站，摩阻压力损失微降低至2.81MPa，相当13.5%的减阻率。从减压站至鄯善管段，摩阻压力损失开始增加，到鄯善末站满线，摩阻压力损失平均值为8.55MPa，转换成减阻率仅仅为3%。通过增加库尔勒的出站压力，进行了较短时间的增输试验，其压力接近于基础数据条件的出站压力，流量增加平均值为722m3/h，转换成增输率为8.5%，减阻率为13.5%。现场试验结果表明，特别是库尔勒至减压站管段，LP北极级减阻剂在塔里木原油中是有效果的，该管段表明整条管线至少应该具有不低于13.5%的减阻率，试验结果也表明LP·北極级减阻剂在马兰站和减压站遭到了剪切/降解，当然也就影响了减阻性能。
2.库鄯管段减阻剂实验
此次试验测试管段范围为库尔勒输油站-高点，管道起始流量为692m3/h，按此换算年输油量为502万吨（计算数据年运行天数按350天考虑、运行工况按夏季及原油物性较好考虑）。
增输率实验结果如下：
2.1加剂浓度为15ppm时，输油量可以达到752.5m3/h，增输率为8.2%，减阻率为13.9%，年输油量可以达到546万吨。
2.2加剂浓度为35ppm时，输油量可以达到798m3/h，增输率为15.3%，减阻率为22.1%，年输油量可以达到579万吨。
2.3加剂浓度为60ppm时，输油量可以达到852m3/h，增输率为23.1%，减阻率为30.5%，年输油量可以达到618万吨。
单泵运行添加60ppm减阻剂的减阻率实验结果
库尔勒输油站-高点减阻率为28.4%（其中库尔勒输油站-马兰中间站之间管段减阻率为38%、马兰中间站-高点之间管段减阻率为12.2%）。
三、模拟计算工况
1.轮-库-鄯管线现有设施的最大输送能力核算
冬季输送塔里木原油时，在现有设施的基础上，最大输送能力为651m3/h（折合472×104t/a）。
表2冬季地温，现有设施最大输量的计算结果
2.轮-库-鄯全线使用减阻剂时轮-库-鄯管线输送能力核算
冬季输送塔里木原油时，在现有设施的基础上，轮南-库尔勒段使用浓度10.32%ppmv减租剂时，库尔勒-鄯善段考虑13.5%的减阻率时，最大输送能力为731m3/h（折合529×104t/a）。
根据库尔勒-鄯善段减阻试验报告可知，库尔勒-马兰实际减阻率是5.0%，觉罗塔格减压站至鄯善管段减阻率仅仅为3%，实际运行最大输送能力将低于731m3/h（折合529×104t/a）
表3 冬季地温，全线使用减阻剂时最大输量的计算结果
轮-库-鄯管线全线使用减阻剂时，在现有设施的基础上，轮南-库尔勒段使用浓度10.32%ppmv 减租剂时，库尔勒-鄯善段考虑13.5%的减阻率时，最大输送能力为529×104t/a。
四、结论
1.轮-库-鄯原油管道在现有设施下核算最大输送能力为472×104t/a，现有设施下全线使用减阻剂时轮-库-鄯管线输送能力提升至529×104t/a，可以在一定程度上实现增输，在加剂浓度为15ppm-60ppm区间内，随着减阻剂浓度的增加增输率逐渐增大。
2.库尔勒-鄯善段减阻试验报告可知，库尔勒-马兰实际减阻率是5.0%，觉罗塔格减压站至鄯善管段减阻率仅仅为3%，如果进一步提高减阻率，需解决马兰站和觉罗塔格减压站剪切/降解问题，对马兰清管站收发球筒进行硬件改造，改为转球系统，觉罗塔格减压站不使用减压阀。
3.如需进一步增加轮南-库尔勒-鄯善原油管道最大输送能力，建议对现有设施进行调研，开展硬件改造方案研究。
参考文献
[1]《轮南-库尔勒原油管道初步设计》.
[2]《北极级减阻剂（LPTMARCTICGRADE）减阻效果优选报告轮南至库尔勒管段》.
关键词：减阻剂 管道 输油
一、概况
轮南-库尔勒复线原油管道全长161.525km，管径D508，管材采用X52钢管。沿线设有轮南首站、中间转球阀室和轮库末站3座站场。首站最高出站压力6.27MP，设计年输量500×104t/a，全线采用常温密闭输送工艺，采用SCADA系统和数据采集系统对全线进行监视和控制，在库尔勒首站设置分控制中心，库尔勒输油站最高出站压力7.78MP。
库尔勒-鄯善输油管道全长474km，管径D610，全线采用变壁厚设计，最小壁厚为7.1mm，最大壁厚为12.7mm，共分6种，管材为API-5LX65钢管，库鄯一期设计输量为500×104t/a，二期设计输量500×104t/a。全线设有轮南首站、库尔勒泵站、马兰清管站、觉罗塔格减压站、鄯善末站等5座站场。
轮-库-鄯长输管道采用常温、密闭、顺序输送工艺，阐述管道的摩阻损失包括局部摩阻和沿程摩阻。局部摩阻是指流体流经弯头、三通、阀门等产生的摩擦阻力，按流体流态可分为层流摩阻和湍流摩阻。将减阻聚合物注入管道以后，聚合物分子充分展开与流体发生物理作用，减弱湍流的成都或阻止其形成湍流，从而降低油品的流动阻力。
二、减阻剂试验数据
1.轮南-库尔勒段减阻剂试验
根据《北极级减阻剂（LPTMARCTICGRADE）减阻效果优选报告轮南至库尔勒管段》数据，轮南-库尔勒试验原始数据见下表。
表1
从报告可知：当LP·北极级减阻剂达到马兰站且满线，记录的摩阻压力损失为8.35MPa，转换为减阻率是5.0%。LP北极级减阻剂到达减压站，摩阻压力损失微降低至2.81MPa，相当13.5%的减阻率。从减压站至鄯善管段，摩阻压力损失开始增加，到鄯善末站满线，摩阻压力损失平均值为8.55MPa，转换成减阻率仅仅为3%。通过增加库尔勒的出站压力，进行了较短时间的增输试验，其压力接近于基础数据条件的出站压力，流量增加平均值为722m3/h，转换成增输率为8.5%，减阻率为13.5%。现场试验结果表明，特别是库尔勒至减压站管段，LP北极级减阻剂在塔里木原油中是有效果的，该管段表明整条管线至少应该具有不低于13.5%的减阻率，试验结果也表明LP·北極级减阻剂在马兰站和减压站遭到了剪切/降解，当然也就影响了减阻性能。
2.库鄯管段减阻剂实验
此次试验测试管段范围为库尔勒输油站-高点，管道起始流量为692m3/h，按此换算年输油量为502万吨（计算数据年运行天数按350天考虑、运行工况按夏季及原油物性较好考虑）。
增输率实验结果如下：
2.1加剂浓度为15ppm时，输油量可以达到752.5m3/h，增输率为8.2%，减阻率为13.9%，年输油量可以达到546万吨。
2.2加剂浓度为35ppm时，输油量可以达到798m3/h，增输率为15.3%，减阻率为22.1%，年输油量可以达到579万吨。
2.3加剂浓度为60ppm时，输油量可以达到852m3/h，增输率为23.1%，减阻率为30.5%，年输油量可以达到618万吨。
单泵运行添加60ppm减阻剂的减阻率实验结果
库尔勒输油站-高点减阻率为28.4%（其中库尔勒输油站-马兰中间站之间管段减阻率为38%、马兰中间站-高点之间管段减阻率为12.2%）。
三、模拟计算工况
1.轮-库-鄯管线现有设施的最大输送能力核算
冬季输送塔里木原油时，在现有设施的基础上，最大输送能力为651m3/h（折合472×104t/a）。
表2冬季地温，现有设施最大输量的计算结果
2.轮-库-鄯全线使用减阻剂时轮-库-鄯管线输送能力核算
冬季输送塔里木原油时，在现有设施的基础上，轮南-库尔勒段使用浓度10.32%ppmv减租剂时，库尔勒-鄯善段考虑13.5%的减阻率时，最大输送能力为731m3/h（折合529×104t/a）。
根据库尔勒-鄯善段减阻试验报告可知，库尔勒-马兰实际减阻率是5.0%，觉罗塔格减压站至鄯善管段减阻率仅仅为3%，实际运行最大输送能力将低于731m3/h（折合529×104t/a）
表3 冬季地温，全线使用减阻剂时最大输量的计算结果
轮-库-鄯管线全线使用减阻剂时，在现有设施的基础上，轮南-库尔勒段使用浓度10.32%ppmv 减租剂时，库尔勒-鄯善段考虑13.5%的减阻率时，最大输送能力为529×104t/a。
四、结论
1.轮-库-鄯原油管道在现有设施下核算最大输送能力为472×104t/a，现有设施下全线使用减阻剂时轮-库-鄯管线输送能力提升至529×104t/a，可以在一定程度上实现增输，在加剂浓度为15ppm-60ppm区间内，随着减阻剂浓度的增加增输率逐渐增大。
2.库尔勒-鄯善段减阻试验报告可知，库尔勒-马兰实际减阻率是5.0%，觉罗塔格减压站至鄯善管段减阻率仅仅为3%，如果进一步提高减阻率，需解决马兰站和觉罗塔格减压站剪切/降解问题，对马兰清管站收发球筒进行硬件改造，改为转球系统，觉罗塔格减压站不使用减压阀。
3.如需进一步增加轮南-库尔勒-鄯善原油管道最大输送能力，建议对现有设施进行调研，开展硬件改造方案研究。
参考文献
[1]《轮南-库尔勒原油管道初步设计》.
[2]《北极级减阻剂（LPTMARCTICGRADE）减阻效果优选报告轮南至库尔勒管段》.