美国博勒飞Brookfield仪器在石油储运中的应用方案

管道输油

特   点

• 运输量大；能耗小、运费低。

• 便于管理，易实现全面自动化，劳动生产率高；管线大部埋于地下，受地形地物限制小，能缩短运输距离；安全密闭，基本上不受恶劣气候的影响，能长期稳定、安全运行。

• 运输方式不灵活，钢材耗量大，辅助设备多，适于定点、量大的单向输送。

原油的粘度和流变性

概念及特性

• 石油的粘度：液体质点间流动的摩擦力，以mPa.s表示。粘度大小决定着石油在地下、管道中的流动性能。一般与原油的化学组成、温度和压力的变化有密切关系。

• 通常原油中含烷烃多、颜色浅、温度高、气容量大时，粘度变小。而压力增大粘度也随之变大。地下原油粘度一般比地面的原油粘度小。

• 原油是一种多组分烃类的复杂混合物。高温下，蜡晶被溶解，沥青质高度分散，原油可视为假均匀流体，表现出牛顿流体特性。随着温度降低，蜡晶析出并长大，原油成为一种以液态烃为连续相、蜡颗粒和沥青质为分散相的细分散悬浮液，显示出非牛顿流体特性。油温更低时，蜡油连成网络，出现屈服现象，显示出更复杂的非牛顿流体特性。非牛顿原油的流变特性与热历史、剪切历史有关。

管道中，原油的流变特性

       管道内，原油流变性呈现两个阶段：

• 较高温度段：原油仍呈现牛顿流体特性，其流变性与剪切历史、热历史无关；原油粘度较低，处于紊流光滑区流动。

• 较低温度段：通过长距离海底和陆地管道泵输送含蜡原油，油温逐渐降低，蜡结晶量增加，油温已处在原油的反常点以下，原油呈现非牛顿流体特性（假塑性、触变性、屈服性等），其流变性与剪切历史、热历史密切相关。

实验室应用研究

原油的粘度及流变分析

使用流变仪通过少量试验确定油品流变特性数学模型的关键参数,利用数值模拟研究含蜡原油管道运行特性和安全性评价，已成为油品流变特性工程应用研究的发展方向。

博勒飞Brookfield旋转粘度计/流变仪作为粘度测量领域的标准Founder，正在为石油领域的粘度标准测试提供着独到而成熟的解决方案。

适用标准

• SH/T 0739-2003 --- 沥青粘度测定法(布如克菲尔德旋转粘度仪法)     

• SY/T 0520-1993 --- 原油粘度测定 - 旋转粘度计平衡法
  

• SY/T 0522-1993 --- 原油析蜡点测定 - 旋转粘度计法
  

• SY/T 6316-1997 --- 稠油油藏流体物性分析方法 - 原油粘度测定
  

• SY/T 7547-1996 --- 原油屈服值测定 - 旋转粘度计法
  

• SY/T 7549-2000 --- 原油粘温曲线的确定 -旋转粘度计法
  

QC型：DV2T粘度计 & DV3T流变仪

DV2T粘度计 & DV3T流变仪配合ULA超低粘度适配器 或 SSA小量样品适配器，可以测量油品在指定剪切率下的粘度。还可以通过软件对粘度计进行程控、保存和分析数据，极大地方便了客户。

R&D型：RST系列流变仪

博勒飞Brookfield RST系列流变仪具有控制剪切力和剪切率双重控制模式，可以对油品进行全面的剪切率扫描分析、原油粘度和析蜡点、屈服应力、触变性以及原油粘温曲线等流变分析。

用于系统地研究油品低温(低于反常点温度)流变特性随管输条件热历史、剪切历史变化的规律，建立原油凝点、粘度(表观粘度)、触变性、屈服应力与管输条件下热历史、剪切历史关系的数学模型，为指导石油管网的安全运行提供理论依据。

大量实验证明，当油温高于凝点TZ＋10℃以上时，原油呈现牛顿流体特性。

中低温度下，原油的流变特性逐渐变为假塑性，需要更高流速或更大的泵送力来确保继续畅通流动。

更低温度下（凝点TZ附近），原油的流变特性逐渐变为屈服-假塑性，需要更高流速或更大的泵送力来使其“屈服”后再继续流动。

原油粘温曲线反映了原油粘度随温度变化的规律，因此正确确定原油粘温曲线，对原油集输储运设计、生产、科研具有重要意义。

随着温度降低，粘度也随之增大。这样在管道运输中，到达管线未站的原油粘度大大高于不含蜡的原油。需要我们设计管道时，应考虑是否在中间站或大管径管线上进行原油粘度检测和化学处理。

在线粘度实时监控

实验室测量方法的局限性

• 本质属于离线(off-line)测量

• 即：从管线上取样品，送入实验室后再进行测量。

• 这种过程的后果：

      耗时长

      花费大

      经常引入误差 (人为性/时间性/测量环境等)

• 实际的管道运输中，离线测量是油品质量波动和引起冗余过程的原因。

• 引入在线粘度测量和控制，通常可以使产品的品质更加一致并使流程更经济，快速调整可以使产品保持连续的高品质。

在线粘度测量的引入契机

• 随着我国经济的飞速发展，全球工业科技水平的提升，国内三大石油公司对原油开采、输送、处理等技术细节的要求越来越高，博勒飞Brookfield 在原油行业在线检测的技术优势得以充分展示。

• 美国博勒飞Brookfield和全球三大油服公司（Baker Hughes、Halliburton、Schlumberger）等合作密切。仅美洲区域每年配套数达超百台之巨，行业应用广泛，TT-100在美国的石油行业几乎是行业使用标准。

• 目前，美国博乐飞Brookfield公司的在线粘度计已在国内石油行业，如长春石油管道公司、沈阳石油管道局、廊坊石油管道局等诸多石油储运单位投入使用。

在线监控的目的和用途

• 不同来源的原油，在同样条件下粘度差异会很大，可以利用在线粘度数据，来判断原油的来源并对油品作相应的下道工序处理（存储、炼油工艺参数确定等）。

• 在原油输送过程中，需要添加不同的降粘剂，利用在线粘度数据，可以快速确定添加剂的种类和加入量，并迅速掌握加入后的效果。

• 根据原油的情况，控制相应的温度，利用在线粘度数据，可以按实时情况调整温度，节约能源并保证原油的顺利输送。

• 利用在线粘度数据，可以掌握不同原油的流变特性，为节能、节约、高效、安全的原油输送加以实时监测和保障。

TT-100在线粘度计

• 液体受转子和容器内壁两个表面的剪切，能精确计算剪切率；改变转速可评价油品的流变特性。

• TT-100在线粘度计以撬装的形式，安装在原油主管道旁边上，实时监控在线原油粘度值，就地显示实时粘度值，并可将数据远传至站控室系统实时监控粘度，无需人员往返巡视。

• 系统配置电伴热及保温，防止冬天温度过低导致管道堵塞问题；配置过滤器防止杂质颗粒堵塞或卡在粘度计内。

• TT-100在线粘度计撬装系统自带远程控制及反馈信号，可从站控室直接控制现场粘度计、循环泵的启停动作。

• 在线测量数据可与实验室数据做好的相关性比对。

AZI水分分析仪

原油以及润滑油的水分分析

AZI Computrac Vapor Pro XL水分分析仪是Computrac®系列中的产品，采用超前的水分特异性识别分析技术，乃是新一代的水分分析仪，具有更先进的用户界面和使用灵活性，可以提供更高的测试重复性和准确性。Vapor Pro XL可适用并取代于任何Karl Fischer滴定法的应用领域。VaporPro XL测试水分含量时无需添加任何化学试剂，真正实现了水分测量的零化学试剂，而且能够兼容各种规格的样品瓶。此外，VaporPro XL升级了加热元件，并提升了对测试温度的控制，具备阶梯式温度测试功能，可以满足用户更为复杂的测试方法开发需要以及应用需求。

原油中，通过测定水分含量、沉淀物、硫含量及其他参数，可以确定石油的来源，并对实际供应/接收/销售的原油数量提供指导。即便是酸性原油（高含硫量）也能正常测试。

润滑油中，过多的水分会产生更多的摩擦，产生额外的热量，导致电机、发动机或依赖润滑的设备部件寿命缩短。另外，过量的水分会在润滑系统内部造成不必要的氧化或腐蚀，进一步降低了整个系统的预期寿命，并增加维护的频率。即便是含有大量沉淀物的油也可以毫无问题地进行测试。

尊敬的客户：