[发明专利]含蜡原油管道运行参数确定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及原油输送技术领域，特别涉及一种含蜡原油管道运行参数确定方法及装置。

背景技术

我国所产原油多为含蜡原油，此类原油凝点高、粘度大。在管道运行过程中，由于计划检修或者事故抢修等因素，不可避免地遇到各种停输问题，管道停输后，管道油温不断下降，当温度低至析蜡点温度以下时，原油中的蜡析出，导致粘度显著增大，流动性变差，若停输时间过长，当析蜡量达到一定程度时，完全失去流动性，原油发生胶凝，成为凝管，凝管是原油输送工程中最严重的事故。由于停输复杂性，停输温降过程的传热机理尚未得到完全揭示，目前尚不能准确预测管道停输温降及允许停输时间，因此，一般采用管道加热输送技术，例如，在管道沿程设加热站，提高原油的温度，以提高其流动性来保障管道安全运行。

目前，在含蜡原油管道的设计中，主要计算确定各个站间（两个加热站之间的管道称为一个站间）的出站温度（原油离开加热站时的温度）、流量和油品物性等运行参数，而对运行参数的计算确定通常采用确定性的方法。例如，对于出站温度的计算：规定进站温度（原油进入加热站时的温度）至少高于原油凝点（在某种冷却条件下使流体丧失流动性的最高温度）3℃，由经验确定实际进站温度，然后通过热力计算确定出站温度。

由于确定性的方法是基于经验值通过热力计算来计算确定各个站间的出站温度、流量和油品物性等运行参数，使得各个站间的出站温度、流量和油品物性等参数的值不同。另外，各个站间的环境参数具有不确定性，即各个站间的环境参数是不同的，每个站间的环境参数也是实时变化的。因此，基于各个站间的出站温度、流量和油品物性等参数的值和各个站间的环境参数的值计算的各个站间的失效概率（失效概率是管道发生凝管事故的概率的定量评估值）通常是不同的，使得各个站间发生凝管事故的概率不同、加热站中加热炉功率不同，出现“短板效应”，无法平衡整个管道的运行安全性与经济性。对于失效概率较小的站间，发生凝管事故的概率小，安全性有余，而加热站中加热炉功率高，能耗大，经济性不足；对于失效概率较大的站间，发生凝管事故的概率大，安全性不足，而加热站中加热炉功率低，能耗小，经济性有余。

发明内容

本发明实施例提供了一种含蜡原油管道运行参数确定方法及装置，解决了现有技术中因各个站间（即加热站间管道）的失效概率不同而导致的无法平衡整个管道的运行安全性与经济性的技术问题。

本发明实施例提供了一种含蜡原油管道运行参数确定方法，该方法包括：在含蜡原油管道运行前预设加热站间管道的标准失效概率，所述标准失效概率使加热站间管道在运行时发生凝管事故的概率小于第一预设值且加热站中加热炉功率小于第二预设值；确定每个加热站间管道的运行参数的初始值和环境参数的初始值；根据每个加热站间管道的运行参数的初始值和环境参数的初始值，计算每个加热站间管道的初始失效概率；根据每个加热站间管道的初始失效概率与所述标准失效概率的大小关系，调整每个加热站间管道的运行参数的值，直至每个加热站间管道根据调整后的运行参数的值和环境参数的初始值计算的失效概率与所述标准失效概率的差值的绝对值小于第三预设值。

在一个实施例中，所述每个加热站间管道的运行参数包括：油品出站温度、油品粘度、油品密度、管道再启动压力中的之一或任意组合。

在一个实施例中，根据每个加热站间管道的初始失效概率与所述标准失效概率的大小关系，调整每个加热站间管道的运行参数的值，包括：加热站间管道的初始失效概率小于所述标准失效概率时，降低油品出站温度。

在一个实施例中，根据每个加热站间管道的初始失效概率与所述标准失效概率的大小关系，调整每个加热站间管道的运行参数的值，包括：加热站间管道的初始失效概率大于所述标准失效概率时，采用以下调整方式中的之一或任意组合：提高油品出站温度、降低油品粘度、提高管道再启动压力。

在一个实施例中，还包括：在含蜡原油管道运行时，确定每个加热站间管道的运行参数的当前值和环境参数的当前值；根据每个加热站间管道的运行参数的当前值和环境参数的当前值，计算每个加热站间管道的当前失效概率；根据每个加热站间管道的当前失效概率与所述标准失效概率的大小关系，调整每个加热站间管道的运行参数的值，直至每个加热站间管道根据调整后的运行参数的值和所述环境参数的当前值计算的失效概率与所述标准失效概率的差值的绝对值小于所述第三预设值。