一种脱水超稠油管道输送方法及配套装置
专利汇可以提供一种脱水超稠油管道输送方法及配套装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种脱 水 超稠油管道输送方法及配套装置，属管道 原油 输送技术领域。现技术脱水稠油的输送由于 粘度 大，管输摩阻大，集输一直采用 汽车 拉运方式，不但严重制约了超稠油生产，还会造成油品损耗，污染环境，为此本发明利用带有 集肤效应 伴热的保温输油管线，使用输油 泵 、 过滤器 和换热器配套装置用在输油管线上，该输油管线在埋地敷设状态下，在输油前先进行预暖管工序，当输油管线内的水介质达到75℃时，然后再进行投油工作，本方法可在30公里长，直径为406毫米的 输油管道 中输送脱水稠油一次成功，由于该方法施工简单、安全、实用，并为脱水稠油输送开辟了新路，因此，可广泛用于稠油输送。，下面是一种脱水超稠油管道输送方法及配套装置专利的具体信息内容。
1、一种脱水超稠油管道输送方法，其特征在于所述的输送方法 包括如下步骤：
①首先在管道规格为L360毫米的螺旋缝埋弧焊钢管外层用硬质 聚氨脂泡沫黄夹克保温，并在保温层内放入集肤效应伴热器，然后在 由此组成的输油管线内充水并进行站间通球清扫及管线强度试压工 作；
②对输油管线充水并采用集肤效应伴热方法进行予暖管，
输油泵打压时水排量控制在75米3/h，当输油管线完全充水后再 给管线加温，使整条管线中的水温由初始温度10℃升至75℃～80℃ 左右为止；
③输油管线暖管后应在如下条件下开始进行投油输送工作，
i出站温度≥90℃，进站温度≥80℃
ii管线总传热系数K≤0.68w/m2.c
iii输油量≥130m3/h(V≥0.30m/s)
2、一种实施权利要求1的配套装置，其特征在于输油管线采用 的螺旋缝埋弧焊钢管(11)，是用钢带经螺旋卷制成型后再进行埋弧 焊接而成，钢管外层附有改性聚氨酯泡沫黄夹克耐温150℃的保温层 (3)，其厚度为60毫米，保温层外保护层(9)采用了聚乙烯黄夹克 涂沫厚度为3毫米～3.5毫米。
换热器(8)采用双管壳式浮头换热器，该换热器换热面积390m2， 总传热系数50w/(m2.k)，换热效率80％；稠油过滤器(1)采用常 规筒式带夹套伴热过滤器，滤网规格3～6目；集肤效应伴热器(4) 是在输油管线(6)的外层中的聚氨脂泡沫黄夹克保温层中埋入一根 金属管线做为拌热管并在金属管内装入电缆一端通入电流，利用交变 电流在管壁上所产生的交变热场的集肤效应给输油升温；
输油泵(6)：脱水后的超稠油外输泵采用天津泵业集团公司生产 的高压双螺杆泵，型号：HPW220～37，压差6.0mpa，转速：960r/min， 轴功率：290kw，流量：86m3/h，电机标牌YB355LZ-6，傲力隔爆 型三相异步电动机泵功率：315KW。
3、根据权利要求1所述的管道输送方法，其特征在于所述的输 油管(6)采用埋地敷设防腐及利用集肤效应伴热技术和中间热泵站 5补充热能的加热方式进行输油。
技术领域：
本发明属于管道原油输送技术领域，特别涉及一种脱水超稠油管 道输送方法及配套装置。
背景技术：
目前，辽河油田超稠油产量已达200万吨/年，超稠油由于粘度 大，管道摩阻大集输一直采用汽车拉运方式，严重制约了超稠油的生 产，超稠油管输工艺技术开展超稠油管输工艺研究，主要解决汽车拉 运方式带来的环境污染，交通阻碍及油品损耗等系列问题，目前稠油 管输研究工作已在加拿大，委内瑞拉等稠油大国，取得一定进展，且 一些技术比较成熟，主要采用掺馏份油输送和热输工艺等，但单纯超 稠油输送在国内外还未见报导。经检索资料所见：
1、曙一区超稠油管道热力集输技术研究：特种油气藏2002.9(6) 余五星、郑南方
辽河油田分公司指出的超稠油管输理论，成功解决了采油平台间 的自压输油工艺，外输主线采用黄夹克管，集效率伴热方式，该超稠 油为含水超稠油，超稠油含水70％以上，单条管线输送不超过2.7公 里。
2、海底管道集肤效应电伴热在渤海南油气田中的应用初探。
中国海上油气(工程)2003.15(2)郭秀翠
渤中13-1平台向渤中26-2平台输送油气的海底管道距离尾端13 公里，需要伴热。集肤效应电伴热适合长距离管道伴热，但在国际上 用于海底管道还没有成熟经验。
3、thermally Insulated Pipelines woo//07824A1
该世界专利为一种管道保温装置，其中内部管道被一层夹克与外 部套隔开内层管道与夹克之间的环空部分充填保温材料为聚氨酯泡 沫，夹克与外套层之间为压缩气体。夹克具有空隙结果以允许气体从 保温层经过。
Chisso工程公司开发了集肤效应电伴热系统，应用在韩国海底稠 油输送管线，snam公司研制了电伴热集肤效应加热系统，应用在加 热管道实现超高粘度稠油的管道输送，上述超稠油在输送过程均采用 掺入少量稀释剂，及乳化剂以及在含水条件下进行输送方法，而管道 为聚氨脂泡沫保温，本发明应用脱水超稠油输送管道，以及改性聚氨 脂泡沫黄夹克保护耐温130℃以上技术和管线集肤效应伴热技术应用 于脱水超稠油管道保温和伴热，无论管道距离和输送方法均超过一般 聚氨脂泡沫耐温85℃的指标。
据国外报导，输送介质主要为一般稠油原油和天然气，而本发明 输送的脱水稠油的动力粘度(80℃)达5464.3mpa.s、凝同点48℃与 上述检索内容根本不同。
发明内容：
本发明目的便是为了克服上述缺点，而提供的一种脱水超稠油管 道输送方法及其配套装置。
该技术是指稠油经热化学沉降脱水后对超稠油进行长距离输送 的一种方法及其配套装置。
它通过对合理选择输油管道以及经优化的管道保温层，及其换热 器、抽油泵配套装置，并在输油过程中使用集肤效应电加热技术，来 实施对脱水超稠油长距离输送的一种方法。
本发明是这样实现的
为实现上述目的本发明所述的脱水稠油管道输送方法包括如下 步骤：
1、首先在管道规格为L360毫米的螺旋缝埋弧焊钢管外层用硬质 聚氨脂泡沫黄夹克保温，并在保温层内放入集肤效应伴热器，然后在 由此组成的输油管线内充水并进行站间通球清扫及管线强度试压工 作。
2、对输油管线充水并采用集肤效应伴热方法进行予暖管。
输油泵打压时水排量控制在75米3/h，当输油管线完全充水后再 给管线加温，使整条管线中的水温由初始温度10℃升至75℃～80℃ 左右为止。
3、输油管线暖管后应在如下条件下开始进行投油输送工作。
i出站温度≥90℃，进站温度≥80℃
ii管线总传热系数K≤0.68w/m2.c
iii输油量≥130m3/h(V≥0.30m/s)
实施本发明管道输送方法其配套装置是：
所输油管线采用L360螺旋缝埋弧焊钢管，用钢带经螺旋卷制成 型，然后进行埋弧焊接而成，钢管外层附有改性聚氨酯泡沫黄夹克保 温层，其保温层耐温150℃，厚度为60毫米，保温层外保护层采用 了聚乙烯黄夹克涂沫厚度为3毫米～3.5毫米。
换热器为双管式浮头换热器，换热面积：390m3，总传热系数50w/ (m2.k)，换热效率80％。
稠油过滤器采用常规筒式带夹套伴热过滤器，滤网规格3～611。
集肤效应伴热器保温装置，是在输油管线外层中的聚氨脂黄夹克 保温层中埋入一根伴热管线做为拌热管然后在金属管内装入电缆， 端通入电流，通过交变电流在管壁上所产生的交变热场集肤效应对管 道内输原油升温。
输油泵：脱水后的超稠油外输泵采用天津泵业集团公司生产的高 压双螺杆泵，型号：HPW220～37，压差6.0mpa，转速：960r/min， 轴功率：290kw，流量：86m3/h，电机标牌YB355LZ-6，傲力隔爆 型三相异步电动机泵功率：315KW。
本发明与现有技术相比，具有显著特点：
本发明根据脱水稠油较一般稠油更难于在管道输送的特点，采用 了在输油管道上利用集肤效应伴热技术科学的解决始终使脱水稠油 在输送过程中保持高温运行状态从而使油流具有较好的流动性。脱水 稠油在经30余公里的管线内输送一次成功。
另外本发明还采用了予暖管技术，即往输油管内投油前予先向管 内充入一定量水介质，然后用集肤效应给油管线加热，使管线温度能 保持在75℃左右条件下进行投油，从而提高了输油时效，并降低了 能耗。
实施本方法的配套装置所具有的特点是：
本输油管道采用了L360螺旋缝埋弧焊钢管，由于超稠油(脱水 稠油)油品中不含有酸性物质，如果输送管道采用无缝钢管，其价格 昂贵，又不经济，因此选用时采用了螺旋埋弧钢管，该管为圈制成型， 后经埋弧焊接而成，具有管道直径易调整，受力均匀，焊接过程中局 部变形小，止裂能力强特点，另外，价格低，能够满足稠油输送条件。
另外在输油管道的结构中采用在油管的外层，加有一60毫米厚 度的硬度改性聚氨脂泡沫黄夹保温层，然后在外层中将带有金属管的 电缆芯埋制在保温层中间，又在保温层外表涂以3毫米的聚乙烯黄夹 克层保护层，利用这种输油管结构的保温层效果较40、50、70毫米 同样保温层可减少散热损失费1/3。
由于换热器做为转油站脱水后超稠油的加热换热设备，对介质进 行加热，易出现管程结焦，降低热效率，甚至烧坏炉管现象，因此本 发明选用间壁式换热装置类中的双管程管壳式浮头换热器，该换热器 换热面积大为390m2，总传热系数50w/(m2.k)，换热效率80％。
过滤器是位于抽油泵前方的装置，由于本输油管道中输送的脱水 稠油性质、温度与压力与普通稠油介质不同，因此采用了一种适合提 高粘度、高凝固点超稠油常规式带套伴热过滤器，这样可更有利于提 高泵入口介质温度，改善泵的吸入条件，另外为防止出现阻止介质流 动现象，特将滤网由6目改为3目，有效解决了泵的吸入问题。
抽油泵，做为脱水后的超稠油外输泵在国内尚未有应用先例，本 发明采用HPW220～37型号的高压双螺杆泵性能具有如下特征：一 6.5m真空时能平稳运转，泵振动满足，JB/T8097-1999规定，噪声 小于95DB(A)，泄漏量不大于10ml/h，泵最大压差7.0mpa，泵效大 于60.5％，能满足脱水稠油长距离输送。
本发明的脱水稠油输送方法与配套装置实现了真正意义管道长 距离输送，解决了未站采用汽车拉运，严重制约超稠油的生产难题， 及汽车拉运所带来的污染，和原油损耗以及对生产安全的影响。
附图说明：
图中：本发明工艺流程图。
图中由1、过滤器，2、抽油泵，3、保温层，4、集肤效应伴热 器，5、中间热泵站，6、输油管，7、末站，8、换热器，9、保护层， 10、首站，11、钢管组成。
具体实施方式：
本发明由以下实施例给出，下面结合附图对本发明做进一步描 述。
实施例一
2004年10月1日世界首条超稠油输油管线曙光特油2号站至辽 河石化公司超稠油输油管线建成投产。该工程目的是为辽河石化公司 延迟焦化装置提供原料，脱水稠油输送时采用如下方法：
该工程起点位于特油2号的首站，10止于石化公司(炼油厂) 的末站7，超稠油区管线输油能力100×144t/a，建有首站10，中间热 泵站5和输油末站7和26公里输油管线，并配备集肤效应伴热装置 4，曙光特油2号站稠油超油在温度50℃时，粘度115893.0mpa.s输 油管线使用了国产L360螺旋缝埋弧焊钢管，壁厚7.9毫米，使用该 钢管从管径摩阻，钢管直径与输送设备与同类D 457.0规格钢管相比 较更为经济合理。
在输油管线外层装有硬质聚氨脂泡沫黄夹克保温层，该层内夹有 集肤效应伴热器4，外层涂以3毫米厚的聚乙烯黄夹克防护层9。
在所述的硬质聚氨脂泡沫保护层中间装有集肤效应伴热装置4。
所述的首站10内装有一台输油泵2，该泵是一台高压双螺杆泵， (型号：HPW220～37，泵功率315KW)和换热器9以及过滤器1。
所述的输油管线除首站1外还在中间地段设中间热泵站5和末站 7各一座，中间热泵站的作用是通过一台输油泵及换热器向管输原油 补充热量。
输油时在投油前首先对输油管线进行予暖管保温，由首站1的输 油泵2往输油管内6充水，加压待压力达到一定值即管线试压合格后， 然后通过集肤效应伴热器对输油管线供电暖管，在整个管线由初始温 度升至75℃左右时，再开始往输油管线投油，此时，通过输油泵2 使脱水超稠油经过滤器1及换热器8注入到输油管6内，油流在经过 中间热泵站5时，可获得补充的热能继续为管道内稠油加温，至止油 流进入末站7内，(即使炼油厂)。至此可完成脱水超稠油的管道输送 工作。
实施例2
本发明应用了脱水超稠油埋地敷设管道防腐，保温结构以及输油 管线集肤效应伴热，通过中间热泵站5补充加热方式，因此在输油过 程中，不受地形环境以及降温影响，可在30公里长输过程中一次输 油成功。
本发明检索了如下文献：
petrolerm abstracts 1984～2004.6
国外石油与天然气文摘数据库 1986～2004
中国科技期刊 1989～2004.3
中国石油文摘 1985～2004.3
中国专利数据库 1985～2004
会议论文全文数据库 1999～2004
美国专利数据库
欧洲专利数据库
cnpc科技成果数据库
中国石油股份公司科技成果数据库
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