含蜡原油是石油的一种。这种原油里面有蜡。蜡在温度高的时候溶解在油里。温度降低蜡就会出来。蜡出来以后会变成固体。这些固体会聚集在一起。它们会沉积在管道内壁。沉积会让管道变窄。管道变窄以后输油就困难了。输油困难需要更多动力。动力增加成本就高了。严重的时候管道会堵塞。管道堵塞石油就停运了。停运损失很大。我们研究沉积规律很重要。知道规律可以预防问题。
温度影响很大。温度高蜡溶解好。温度低蜡开始出来。蜡出来的温度叫析蜡点。不同原油析蜡点不同。原油成分决定析蜡点。蜡含量高析蜡点高。蜡含量低析蜡点低。温度慢慢下降蜡慢慢出来。温度快速下降蜡快速出来。下降速度影响沉积量。下降快沉积多。下降慢沉积少。
压力也有影响。压力高蜡容易出来。压力变化大沉积多。输油过程压力变化。泵开泵关压力变。压力变蜡就出来。出来以后沉积在管壁。
流动速度很重要。油流得快沉积少。油流得慢沉积多。流速高蜡被带走。流速低蜡停下來。停下來就粘在管上。时间长了沉积层厚。厚了管道就窄了。
管道内壁粗糙有影响。内壁光滑蜡难粘住。内壁粗糙蜡容易粘。新管道内壁光滑。旧管道内壁粗糙。用久了沉积更多。
原油里有其他东西。胶质沥青质影响蜡。胶质多蜡不容易出。沥青质多蜡容易出。这些东西互相作用。作用复杂需要研究。
我们做实验看沉积。实验室里有小管道。我们让原油流过。控制温度变化。控制压力变化。控制流速变化。然后看沉积多少。我们测量沉积厚度。我们称沉积重量。我们分析沉积成分。实验数据记录下来。
实验发现一些规律。温度从高到低变。沉积先多后少。温度降到一定值。沉积最多。温度再降低。沉积反而少。因为蜡已经出来完了。压力突然降低。沉积立刻增多。流速低于一定值。沉积明显增加。流速高于一定值。沉积很少。
我们看实际管道情况。野外管道很长。经过不同地方。地方温度不同。北方冬天冷。沉积问题严重。南方冬天暖。沉积问题轻。管道埋在地下。地温变化慢。管道露在外面。气温变化快。外面管道沉积多。
我们想办法减少沉积。加热原油是一个办法。加热后蜡不出来。但加热需要能量。成本高。加化学剂是另一个办法。化学剂让蜡分散。蜡不聚集不沉积。化学剂需要选择。有的效果好有的差。选择合适化学剂重要。清管器定期清理。清管器刮掉沉积。清管器在管道里走。把沉积物推走。清管器需要经常用。
我们研究模型预测沉积。模型是数学公式。输入温度压力流速。输出沉积量。模型基于实验数据。模型基于理论计算。模型可以帮助设计管道。设计时考虑沉积问题。模型可以帮助运营。运营时调整条件减少沉积。
含蜡原油沉积有很多因素。因素之间有关系。我们继续研究。研究更细更多。知识更多办法更好。石油运输更安全更省钱。