阿赛线低输量正反输温降规律研究

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2024.06.008

辽宁石油化工大学学报 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (6): 59-64.DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.06.008

阿赛线低输量正反输温降规律研究

尚培娟¹(), 韩吉普², 王毅杰¹, 田静茹¹, 黄启玉¹(), 周贤胤³

^1.中国石油大学（北京）机械与储运工程学院/城市油气输配技术北京市重点实验室，北京 102249
^2.中国石油华北油田公司二连分公司，内蒙古锡林浩特 026000
^3.中国石油吉林油田分公司二氧化碳开发公司，吉林松原 138000

收稿日期:2023-10-17 修回日期:2023-11-15 出版日期:2024-12-25 发布日期:2024-12-24
通讯作者: 黄启玉
作者简介:尚培娟（2001⁃），女，硕士研究生，从事输油管道流动保障方面的研究；E⁃mail：shangpj2001@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51534007)

Study on the Temperature Drop During the Process of Forward and Reverse Transportation of A⁃Sai Crude Oil Pipeline at Low Throughput

Peijuan SHANG¹(), Jipu HAN², Yijie WANG¹, Jingru TIAN¹, Qiyu HUANG¹(), Xianyin ZHOU³

^1.College of Mechanical and Transportation Engineering，China University of Petroleum （Beijing）/Beijing Key Laboratory of Urban Oil and Gas Distribution Technology，Beijing 102249，China
^2.PetroChina Huabei Oilfield Company Erlian Branch，Xilinhot Inner Mongolia 026000，China
^3.Carbon Dioxide Development Company of PetroChina Jilin Oilfield Company，Songyuan Jilin 138000，China

Received:2023-10-17 Revised:2023-11-15 Published:2024-12-25 Online:2024-12-24
Contact: Qiyu HUANG

摘要/Abstract

摘要：

利用SPS仿真软件建立正反输仿真模型，对处于低输量工况的阿赛线管道进行正反输运行模拟，并研究了正反输过程中沿线油温随时间的变化规律，以及反输输量对反输温降的影响。结果表明，正输稳态下沿线油温逐渐降低；反输开始沿线油温先降低后升高，达到稳态后油温逐渐降低；反输进站油温先降低后稍有升高，最终趋于稳定；明确了正反输过程中原油最低温度为存留原油被完全推出管道时的进站温度；反输输量越大，反输过程中的最低油温越高，达到反输稳定状态也更快。通过SPS仿真软件模拟分析得出的正反输工艺温度变化可为确定阿赛线正反输运行方案提供一定依据。

关键词: 含蜡原油, 低输量, 正反输, SPS仿真, 温度

Abstract:

The forward and reverse transportation simulation model was established by using SPS simulation software to simulate the forward and reverse operation process of A?Sai crude oil pipeline at low throughput. The change law of the oil temperature along the pipeline during the process of forward and reverse transportation is studied. The results show that the oil temperature along the pipeline decreases gradually under the steady state of forward transportation. The oil temperature drops first and then increases at the beginning of the reverse transportation, and then drops gradually after reaching the steady state.The oil temperature at the reverse inlet station decreases first and then increases slightly, and finally tends to be stable. The lowest temperature of crude oil in the process of forward and reverse transportation is the arrival temperature when the remaining crude oil is completely pushed out of the pipeline. In addition, the influence of inverse throughput on oil temperature drop during the inverse transportation was analyzed. The higher the inverse throughput is, the higher the lowest oil temperature in the process of inverse transportation is, and the faster the stable state of inverse transportation reaches. The temperature change of forward and reverse transportation obtained by SPS simulation analysis can provide certain basis for making the forward and reverse transportation scheme of A?Sai pipeline.

Key words: Waxy crude oil, Low throughput, Forward and reverse transportation, SPS simulation, Temperature

中图分类号:

TE832

尚培娟, 韩吉普, 王毅杰, 田静茹, 黄启玉, 周贤胤. 阿赛线低输量正反输温降规律研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(6): 59-64.

Peijuan SHANG, Jipu HAN, Yijie WANG, Jingru TIAN, Qiyu HUANG, Xianyin ZHOU. Study on the Temperature Drop During the Process of Forward and Reverse Transportation of A⁃Sai Crude Oil Pipeline at Low Throughput[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2024, 44(6): 59-64.

图/表 10

表1 阿赛线管道的沿线里程、站间距、高程

Table 1 The distance, station spacing and elevation of A?Sai oil pipeline

站名	里程/km	站间距/km	高程/m
首站	0		962
2^#站	46.281	46.281	1 076
3^#站	103.066	56.785	1 136
4^#站	159.964	56.898	1 023
5^#站	213.288	53.324	1 071
6^#站	267.251	53.963	997
7^#站	315.811	48.560	1 078
末站	364.047	48.236	1 100

表2 阿赛线管道的土壤参数

Table 2 Soil parameters of A?Sai oil pipeline

管段埋深/m	土壤导热系数/(W·m^-1·℃^-1)	土壤比热容/(J·kg^-1·℃^-1)	土壤密度/(kg·m^-3)
1.5	1.5	1 800	1 400.0

表3 最冷月份（地温-3.5 ℃）各站间管段的正输出站温度

Table 3 The positive outlet station temperature of the inter?station pipeline in the coldest month (ground temperature -3.5 ℃)

站名	温度/℃
首站	70.0
2^#站	76.0
3^#站	76.0
4^#站	76.0
5^#站	70.0
6^#站	69.0
7^#站	65.0

表4 最冷月阿赛线不同站间K的反算结果

Table 4 Inverse calculation results of K between different oil stations of A?Sai oil pipeline in the coldest month

站间	总传热系数/(W·m^-2·℃^-1)
首站-2^#站	0.516
2^#站-3^#站	0.489
3^#站-4^#站	0.469
4^#站-5^#站	0.521
5^#站-6^#站	0.442
6^#站-7^#站	0.455
7^#站-末站	0.468

表5 阿赛线原油的主要基础物性

Table 5 The main basic physical properties of A?Sai crude oil

70 ℃下的凝点/℃	$ρ$ ₂₀/(kg·m^-3)	析蜡点/℃	w（蜡）/%
24	873.3	43.9	15.91

表5 阿赛线原油的主要基础物性

Table 5 The main basic physical properties of A?Sai crude oil

70 ℃下的凝点/℃	$ρ$ ₂₀/(kg·m^-3)	析蜡点/℃	w（蜡）/%
24	873.3	43.9	15.91

图1 阿赛线原油的黏温曲线

Fig.1 Viscosity?temperature curve of A?Sai crude oil

图2 阿赛线正反输仿真模型注：N代表节点，B代表阀门，H代表加热炉，PIPE代表管道，PUMP代表泵，EIN代表流入口，EOUT代表流出口。

Fig.2 The forward and reverse transportation simulation model of A?Sai oil pipeline

图3 正85反85方案下7#站-末站正输切反输后60 h内的站间温度分布注：除了正输稳态曲线，其余曲线都为反输过程

Fig.3 Inter?station temperature distribution of station 7# to the terminal station during the forward and reverse the process after 60 h under the scheme of forward throughout 85 and reverse throughout 85

图4 7#站-末站在反输过程中进站油温随时间变化的模拟结果Fig.4　Simulation results of inlet oil temperature change with time from station 7# to the terminal station during the process of reverse transportation

表6 正输输量和反输输量对反输过程沿线温度的影响

Table 6 The impact of forward flow rate and backflow rate on the temperature along the reverse flow process

正反输方案	反输过程最低油温/℃	反输稳定进站油温/℃
正85反85	33.92	41.38
正90反85	34.50	41.44
正100反85	35.52	41.55
正110反85	36.37	41.64
正120反85	36.63	41.66
正85反90	34.87	42.36
正85反100	35.85	44.13
正85反110	36.69	45.71
正85反120	37.34	47.12

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阿赛线低输量正反输温降规律研究

Study on the Temperature Drop During the Process of Forward and Reverse Transportation of A⁃Sai Crude Oil Pipeline at Low Throughput

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