英买力-牙哈输油管道为含蜡凝析油管道,在管道输送过程中,沿线温度和压力不断变化,当管道温度低于析蜡点时,含蜡凝析油中的蜡分子就会结晶析出并沉积在管壁上,形成结蜡层。结蜡层减少了管道的有效流通面积、降低输送效率、增加清管频率和清管安全风险,甚至造成蜡堵事故,给生产企业带来了巨大经济损失。因此,有必要对含蜡输油管道的清管周期进行研究,在保证管道安全和输送效率的情况下,得到经济的清管周期。针对英牙输油管道的蜡沉积和清管周期计算问题,本文主要开展了以下研究:(1)英牙凝析油样实验分析。通过现场调研,得到了英牙输油管道的结构参数和运行参数,并采集了英牙管道起点分离器、中间加热站和终点分离器的油样,采用液相离子色谱法分析了三个油样的组分含量;采用高温高压流变仪测试了三个油样的粘温特性并得到了九条粘温曲线;最后采用差示扫描量热仪测试三个油样的含蜡量及蜡晶溶解度系数。这些数据为析蜡条件判断和蜡沉积速率的计算提供了可靠的基础数据。(2)蜡沉积热力学模型研究与析蜡点计算。研究并分析了含蜡原油重馏分特征化方法,计算了重馏分的临界温度、临界压力、常沸点温度、比重和偏心因子等参数,对比了多种基础物性关联式的准确性,并选取了适用于英牙凝析油的物性关联式;基于液-固相平衡理论建立蜡沉积热力学模型,采用状态方程计算液相参数,采用固相活度系数数学模型计算固相参数,得到英牙凝析油的析蜡点;利用差示扫描量热法(DSC)实验测得英牙凝析油的析蜡点,并将计算得到的析蜡点与利用差示扫描量热法实验得到的析蜡点进行对比,证明蜡沉积热力学模型的准确性。(3)蜡沉积动力学模型与蜡沉积速率研究。研究并分析了分子扩散、重力沉降和油流剪切作用对蜡沉积层的影响;结合现场生产情况,分析对比了 Burger模型、Hsu模型和黄启玉模型的特点,并选择黄启玉模型作为英牙凝析油管道结蜡速率预测的模型;计算得到了不同起点温度和输量下的蜡沉积速率,证明当起点温度为75℃、输量为950t/d时,管线中的蜡沉积速率最小。(4)英买力-牙哈管道清管周期预测。在蜡沉积热力学模型和动力学模型的基础上,分别建立了基于效率的清管周期预测模型和基于经济的清管周期预测模型。效率模型将管道输送效率作为判断清管周期的标准;同时分析了结蜡层厚度、管道输送效率与管道运行时间的关系,确定了清管时管道的临界输送效率;经济模型将每天平均清管费用最为判断清管周期的标准;综合考虑蜡沉积对管道动力费用、热力费用的影响,得到了英牙凝析油管道的经济清管周期。分别利用两种模型进行计算,可以得到英牙输油管道的效率清管周期和经济清管周期;对比效率清管周期和经济清管周期,取二者的较小值为英牙凝析油管道最终的清管周期。