原油管道投产技术研究

申成华 王洋龙（中国石油集团东南亚管道有限公司， 北京 100028）

原油管道投产技术研究

申成华 王洋龙
（中国石油集团东南亚管道有限公司， 北京 100028）

原油管道一般具有距离长、压力高、落差大等特点，投产时通常采用常温部分管道充水、油顶水及中间加隔离球的方式进行。长距离大落差原油管道投产采用部分管道充水，可以大幅度节约水资源；在纯水段和油水界面发送多组清管器，可有效降低混油量和排除管道中气体；对于大落差管段，进行计划性停输通过淡水段对该管段道进行稳压验漏，可有效确保其安全性，该技术也是国内大落差管道的一次创新性尝试。对于沿途管道存在变径而又无高点进行排气，投产时可能会导致管道内气体积压过大，应提前做好管道调研及发球准备。本次研究成果为其它管道投产提供了丰富的理论基础。

原油管道；落差；管径；投产方式；风险

实际原油管道条件和输送介质的不同，导致原油管道投产方式不尽相同。据统计，目前原油管道投产方式主要存在三种，①管线充水投产；②加N2保护投产；③空管投油投产。其中第三种投产方式较为先进，在国内大型的原油管道项目投产普遍采取空管投油方式投产，该方式经过不断的试验与应用，在国内已经取得了较为丰富的经验。但是由于我国原油管道投产方面的科研较晚，原油管道投产方式还是以油顶水的方法为主，主要步骤：①用水将原油管道充满；②对原油管道性能进行检测，使管道投产达到标准要求；③输入原油将水从管道中顶替出来，从而完成原油管道投产工序。以油顶水的投产方式在水资源短缺的西部应用不太现实，投资成本高、准备时间较长，而且原油顶替出来的水不能直接排放出来，掺杂原油的水可能对周围生态环境造成严重的污染。因此，原油管道投产方式的选择应该结合原油管道所在地实际现状，充分调研出适合现状管道情况的投产方式，最大限度的提高工作效率，减少原油管道投产成本，才能实现经济和生态效益最大化。

1 准备工作

原油管道试运投产前需要准备的工作有很多，主要是为了保证原油管道完整性以及投产的安全性，具体内容如表1所示。

表1 原油管道试运投产具体内容

在正式管道投产前，还要抽查一段管道进行智能变形检测，对大于管道外径一定量的变形点，要进行挖验证，并作相应的修复处理。在原油管道投产过程中，输油泵出口阀门多为上导式，并且阀门开度值要合适，阀门信号与实际状态保持一致，原油管道投产泵站调控示意图如图1所示。

2 投产主要内容

在我国西部管道投产一般采用水隔离段后投油投产方法，主要分为3个阶段：①部分管段充水；②向管道投油；③在不同输量条件下，原油管道72 h试运投产。采取停输憋压检漏，可以有效降低漏油风险；采用气水界面以及油水界面清管器，可以有效提高排气量，降低混油量。针对气温比较低的地区，可以采取冷投油的投产方式。

图1 原油管道投产泵站调控示意图

2.1 部分管段充水

针对大落差管道充水时，高部位的气体排不净等问题，采取在原油管道气水界面发送机械清管器，提高排气量。原油管道充水管段的增加，管道内的气体会随之往高部位充注，导致形成一股含气流段，在流经低部位时，出现管道不满流的现象。管道下游背压控制好，会解决上游压力问题。为了避免出现气阻问题，提高排气效果，可以采取在投产过程中增加人工反复正压排气的方式，同时配备两枚油水界面、气水界面清管器，可以达到理想的效果。

2.2 油顶水过程

这个过程主要是向管道内投油，不可避免的会出现油水混合的现象，为了降低油水混合物，提高排气效果，一般会采取在管道内油水界面之间，发送一枚两直板两皮碗机械清管器。针对原油管道起伏距离大、可能会因重力扩散导致停输等问题，可采取在管道处安装1座 10×104m3的储罐，主要用于转存油水混合物，随后根据重力作用采用静置沉降方式，进行混合物脱水分离。

3 投产中问题与解决措施

3.1 不同压力下输油与输水效果

在我国原油长输管道投产方面，一般采取部分管道充水与油顶水的投产方式，根据管道试运投产运行参数来看，根据油密度要小于水、摩阻相对较大的特点，长输管道落差大、起伏频繁的线路，在相同的输量条件下，全线输送压力比输油要高出15%，众所周知，管道保护参数以及承压大小均以油为输送介质而设计的，因此，在管道进行输水过程中，一定要考虑超压或超保护参数适用性等问题。

3.2 输送中气阻与排气问题

对于投产过程中气阻问题，合理采取有效措施进行排气是关键，一般采取的技术方法：①气水界面清管器进行排气，分别在油头和水头前各发送一枚清管器，过盈量达到4%；②通过在管道沿途高点和站场进行临时管道排气，有效降低管道中积压的气体。对于沿途管道变径管段处，又无高点排气可能，导致该管道段气体积压过大，应提前做好管道调研以及发球准备，同时后期管内过滤器排气处理，基本可以有效降低管道中的气体，在排气过程中，发球和高点排气刻不容缓。

3.3 水击保护系统规范

投产前最后一道工序：水击保护调试，主要是将站场停电、关闭、线路监控阀误关闭以及泵站停泵工况的调试。在某一水击工况以及保证中控未屏蔽条件下，进行降量、停输处理，若降量失败，则直接停输，表明工况效果较好。水击保护系统能有效提高管道运行的安全性，降低运行风险。在我国还没有形成一套完整的水击保护系统标准，为了有效规避管道运行风险，建立流体水击保护系统规范显得刻不容缓。

4 结语

长距离大落差原油管道，一般会采取部分管道充水处理，可以大幅度节约水资源，在混油管段以及排气不畅管段发送的油水界面和气水界面清管器，可以达到降低混液量的目的，提高排气效果。针对大落差管道投产，进行停输憋压检漏处理，可有效降低漏油风险，该技术也是国内大落差管道第一次创新性的尝试。对于沿途管道变径管段处，又无高点排气可能，导致该管道段气体积压过大，应提前做好管道调研以及发球准备，同时后期管内过滤器排气处理，基本可以有效降低管道中的气体，确保了原油管道投产的安全性。为了有效规避管道运行风险，建立流体水击保护系统规范十分必要。

［1］张增强.兰成渝成品油管道投产技术［J］.油气储运，2004，2（36）：32-35.

［2］邵国泰，梁静华.新大输油管道投产试运及应注意的问题［J］.油气储运，2005，24（12）：61-64.

［3］于涛，顾建栋，刘丽君，等.石兰原油管道投产异常工况与解决措施［J］.油气储运，2011，30（10）：758-760.

［4］邱淑娟，宫敬，闵希华.西部原油成品油管道的投产方式［J］.石油工程建设，2011，37（3）：35-38.

［5］田玉宝，王海平，闫振奎.靖咸输油管道投产的工艺问题分析及处理［J］.油气储运，2001，20（11）：39-40.

申成华（1986-），男，四川南充人，主办，主要从事长输管道调度运行工作，2011年毕业于西南石油大学油气储运工程。