某油田海底管線結垢原因分析與控制

盧旭東，王國弘，寧永庚，孫 明，劉海艇

(中海石油(中國) 有限公司天津分公司，天津 300450)

0 前 言

海底輸運管道是海上油氣田開發的大動脈，海底油氣運輸管道安全穩定運行關系著海上油田的高效生產，一旦失效將會造成重大的環境污染事故[1]。腐蝕是導致海底油氣管線失效泄漏的主要原因之一，根據相關統計研究結果，腐蝕約占中國海油海底管道事故類型的37%，由于腐蝕導致的海底混輸管線泄漏事故發生頻率最高，達到1.24×10-4次/(km·a)[2]。腐蝕與結垢密切相關，垢層的沉積物堆積和分布不均勻會造成嚴重的垢下腐蝕[3]。另外海管結垢還會造成流體的流通截面通徑降低，降低海管的輸送能力[4，5]。本工作通過對某混輸海管結垢原因進行了研究，采取了針對性的措施，保證了海底管道安全運行。

該海上油田混輸海底管線總長13.5 km，為雙層保溫管，保溫管結構由外向內依次為防腐蝕層、鋼管外管、聚氨酯保溫層、內層鋼管。其中內管為X65 10 英寸鋼管，管壁厚度11.1 mm，內徑250.9 mm。海管入口壓力1.4～1.6 MPa，出口壓力0.9～1.2 MPa，入口溫度為58 ～60 ℃，出口溫度為54～56 ℃。輸運介質為原油、產出水和天然氣混輸。海管輸送流體的流程簡圖如圖1所示。

圖1 海管輸送流體流程簡圖Fig.1 Schematic diagram of submarine pipeline flow

1 海管輸送介質分析

1.1 原油分析

該海管輸送介質中的原油密度為892.1 kg/m3(50℃)，含硫量為0.155%，凝固點為-20 ℃，含蠟量為8.04%，瀝青質含量為3%，膠質含量為12.61%，析蠟點小于＜10 ℃，含水率40%～60%。在該海管的運行溫度范圍50～60 ℃內，原油動力黏度為50～100 mPa·s。

1.2 氣相組分分析

該海管出口天然氣組分(體積分數)如下:CO20.30，CH485.04，C2H66.35，C3H84.62，i-C4H100.74，n-C4H101.64，i-C5H120.39，n-C5H120.38，其他0.55。天然氣中含有一定量CO2。……