复合场能在稠油输送中的研究

陈健

摘 要：我国稠油开采技术近20年得到了充分发展，形成了胜利、辽河、新疆、河南、大港等稠油生产基地其产量逐年提高，我国目前已成为世界主要稠油开采国。随着高粘、高含蜡原油的开采，油气集输及管道输送系统暴露出的流动性恶化结蜡结垢问题突出，现象严重。该文分析了油田输送稠油的现状及稠油输送技术发展趋势，提出了稠油输送中应用复合场能的可行性，详细介绍了复合场能在降粘方面的智能化复合作用分析了其作用机理。通过试验验证了复合场能的降粘效果，并介绍了复合场能设备。

关键词：复合场能 稠油 降粘 智能化

中图分类号：TE8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0247-02

1 稠油输送现状

我国稠油开采历程较短，但发展很快，目前年产油量已超过千万吨。它不仅弥补了稀油的严重递减，而且还使全国的原油产量保持持续增长的势头，为我国石油工业的发展做出了重大贡献。但从稠油生产发展的趋势看“八五”期间及以前动用稠油的储量，一般都是品位高，资源条件较好的普通稠油。但随着稀油的大量减少，高凝油和超稠油的开采受到重视，给其开采工艺技术提出了许多新课题。从加热输送工艺，到掺水保温输送工艺，再到添加化学剂输送工艺，提高管道输油流动性，防止管道结蜡结垢及原油凝管，低耗节能，安全输油，是所有输送工艺技术要求的基本形态。

然而，随着高粘、高含蜡原油的开采，油气集输及管道输送系统暴露出的流动性恶化结蜡结垢问题突出，现象严重。由此引起系统运行负荷加大，管线堵塞，影响油田正常生产。特别是高凝油和超稠油原油的输送含蜡高粘度高等原因，开采输送难度大，高凝油、超稠油在输油管道的流动能力差，常规加热降低粘度提高流动性的方法难以适应高凝油和超稠油的管道输送。粘度高、流动性差，是原油的开采输送转运过程困难，影响了油井的正常生产。

2 稠油输送技术发展趋势

当原油从油层内采出流到地面，原油的温度会以油层温度下降到介于油层温度与环境温度之间的某个值，这种温降在高凝油的情况下，会导致蜡沉积在油管和输油管线上，增加了输油系统的压力降，致使原油产量下降。原油降凝技术是国内外研究的热门课题，亦有很多方式。如添加降凝剂、锅炉加热、换热器加热，电炉丝加热，伴热带加热，用轻质原油护管，输送高凝点原油之前管线预热等降低输油技术。

传统的输送工艺技术正面临冲击和挑战，以创新的高新科技为指导，不断促进输送工艺技术思路的发展与变革。先进的降粘清防蜡垢技术思想和理论孕育着先进的管道输送技术及装备的研发。为此必须依靠先进的科学技术，引申发展降低管道内的原油粘度，增加流动的新技术，为高凝油和超稠油的输送开发利用研发全新的复合场能能降低输油管道原油粘度技术。结合目前高凝油、超稠油开采的现状和高科技研究的最新发展前沿技术，研究复合场能降低输油管道原油降低输油油管原油粘度新技术。该技术是针对目前高凝油、超稠油生产的特点研发的一种全新理念的新技术。改用多种场能量智能化复合技术，复合场能管道释放技术，计算机智能控制技术，降低原油的粘度，提高流动性，使高凝油、超稠油稀释，保证原油在输油管道内的流动性。

3 复合场能的作用机理

对于线性介质来说，由于极化强度与场力成正比，使场力做功与极化位移平方成正比。这些特点与弹性力、弹性位能的基本特征十分相似。极化场能是线性介质体内的一种弹性电位能，与介质形变相应的弹性位能可以转化为动能，与介质极化相联系的弹性电位能在外场撤除以后可以释放出来转化为外电路的焦耳热能。

电极化场能的体密度表示为：

为极化倔强系数

高强度复合场能作用于稠油时，复合场能对线性介质（水、高凝油、超稠油）做功产生焦耳热能，可使稠油的粘度降低。

4 复合场能降粘效果

图1中的试验过程如下：取100克的超稠油试样2份，分别放于加满水的烧杯中。分别用复合场能150w和电加热150w把水加热到80℃。效果对比如表1。

从表1可以看出复合场能加热比电加热节能四分之一，降粘效果更好。

5 复合场能的设备

将复合能量场通过专用电极安装在输油管道上，场能直接作用于输油管道内的原油，加热管道内的原油，降低粘度。该方法可以实现集中控制，多端加热，有利于控制操作。控制精确，对输油管道原油释放能量大小可实行自动检测、精确控制、调整。降低能耗，通过精确的控制能量场来达到恒温的作用，在保证原油顺利流动的前提下，使能耗最小。占地面积小，安装维护方便。

参考文献

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