专利名称：一种控制流量管输原油的方法
技术领域：
本发明涉及一种用流量控制系统使管道输送原油/粘稠流体的流量等于给定值的方法，即控制流量管输原油/粘稠流体的方法。流量控制系统能自动控制作用于原油/粘稠流体的物理/化学作用的强度，改变管道内原油/粘稠流体的粘度，使管道内原油/粘稠流体的流量等于给定值。流量控制系统可以使用模拟信号，也可以使用数字信号实施控制。适用于原油/粘稠流体的加热和不加热(常温)管道输送。
为了便于用管道输送原油/粘稠流体，需要降低原油/粘稠流体的粘度。用物理/化学方法处理原油/粘稠流体，可以达到降低其粘度从而改善其流动状况的目的。采用的物理/化学作用可以是加热，超声处理，磁场处理，微波处理，掺稀释剂，掺降粘剂/降凝剂，掺破坏石蜡/胶质成分性状的药剂等。
现有的用管道输送原油的方法有两种一是控制温度管输原油方法，二是控制粘度管输原油方法。控制粘度管输原油方法又分为加热输送和不加热(常温)输送两类。
控制温度管输原油方法的特征是，用人工或温度控制系统，控制加热原油的温度，使加热泵站出站油的温度等于给定值。这是目前普遍使用的输油方法。
控制粘度加热管输原油方法，见《油气储运》，1994，13(6)，6～9。其特征是用粘度控制系统，控制加热原油的温度，使输油泵站出站油粘度等于给定值。
控制粘度不加热(常温)管输原油方法，见《(Preceedings of theEight International Conference on Offshore mechanics and ArticEngineering》，New York，1989，265～268.欧洲专利EP0 421 815 A1号和美国专利4,982,756号。其特征是用粘度控制系统，控制掺入原油中稀释剂的数量和控制物理作用的强度，使输油泵站出站油粘度等于给定值。
控制粘度管输原油方法与控制温度管输原油方法比较，具有稳定工况，节能和降低输油成本等许多优点。
现有的用管道输送原油方法的不足之处在于a.由于输油泵站进站原油的组分经常发生变化，不可能建立泵站进站原油的温度和流量间准确的数学模型，也不可能建立泵站进站原油的粘度和流量间准确的数学模型。根据生产任务确定原油的流量/日输量以后，只能靠经验确定温度给定值和粘度给定值。为了完成生产任务并保证输油安全，温度给定值一般都偏高，而粘度给定值一般都偏低。除给生产调度工作造成不便外，还使输油成本提高。
b.当输油管内结蜡或管道沿线环境温度降低以后，安装于输油泵站中的温度传感器或粘度传感器不可能反应出这些变化，也就无法自动调整加热原油的温度或改变物理/化学作用的强度，致使油流不畅，甚至发生堵管事故。所以，需经常清蜡，经常调整温度给定值和粘度给定值。
本发明的目的是提供一种能克服现有输油方法的不足，便于调度管理，延长清蜡周期，稳定工况，降低输油成本，更安全的用管道输送原油/粘稠流体的方法。
本发明是一种采用流量控制系统，控制管输原油/粘稠流体的流量等于给定值的方法。其特征在于，流量控制系统能自动控制作用于原油/粘稠流体的物理/化学作用的强度，改变管道内原油/粘稠流体的粘度，使管道内原油/粘稠流体的流量等于给定值。物理/化学作用可以是加热，超声处理，磁场处理，微波处理，掺稀释剂，掺降粘剂/降凝剂，掺破坏石蜡/胶质成分性状的药剂等的单独作用和混合作用。这些作用可以改变原油/粘稠流体的粘度。这些作用的强度不同，使原油/粘稠流体的粘度也不同。流量控制系统可以使用模拟信号，也可以使用数字信号实现对施于原油/粘稠流体的物理/化学作用的自动控制。
本发明在泵压维持不变的情况下，当管道内原油/粘稠流体的流量稳定的同时，管道内原油/粘稠流体的粘度也是稳定的。因此，本发明也具有稳定工况，节能和降低输油成本等控制粘度管输原油方法的优点。由于流量给定值可直接由生产任务确定，不需要凭经验估算，除便于生产管理外，还具有节能和降低输油成本的优点。当输油管内结蜡或管道沿线环境温度降低以后，由于摩擦阻力增大，管道内原油/粘稠流体的流量减小，这种减小被流量传感器测得，并通过流量控制系统，能自动提高物理/化学作用的强度，使输油管内的结蜡融化和降低原油/粘稠流体的粘度。因此，具有延长清蜡周期和安全输油的优点。
本发明的实施例之一是控制流量加热管输原油的方法输油泵站主要由泵，加热炉，流量计和流量控制系统组成。泵可在加热炉前，也可在加热炉后。加热炉用燃料油/气加热原油。流量控制系统主要由流量传感器，调节器和执行器组成。流量计即流量传感器，用以测量管道内原油的流量，并给出流量信号。调节器可以使用模拟信号，也可以使用数字信号。执行器用以控制燃料油/气的流量。流量给定值直接根据生产任务设定后，通过调节器和执行器，自动调节燃料油/气的消耗量，即调节加热原油的温度。使出站油的流量为给定值。
本发明的实施例之二是控制流量不加热(常温)管输原油的方法输油泵站主要由泵，稀释剂罐，流量计和流量控制系统组成。稀释剂通过管道和阀(执行器)后掺入原油管道中。稀释剂可在泵前掺入，也可在泵后掺入。流量控制系统主要由流量传感器，调节器和执行器组成。流量计即流量传感器，用以测量管道内原油的流量，并给出流量信号。调节器可以使用模拟信号，也可以使用数字信号。执行器用以控制稀释剂的掺入量。流量给定值直接根据生产任务设定后，通过调节器和执行器，自动调节稀释剂的掺入量，即改变原油的粘度，使出站油的流量为给定值。
权利要求
1.一种用流量控制系统使管道输送原油/粘稠流体的流量等于给定值的方法，即控制流量管输原油/粘稠流体的方法，其特征在于，流量控制系统能自动控制作用于原油/粘稠流体的物理/化学作用的强度，改变管道内原油/粘稠流体的粘度，使管道内原油/粘稠流体的流量等于给定值。
2.根据权利要求1所述的能改变原油/粘稠流体的粘度的物理/化学作用是加热，超声处理，磁场处理，微波处理，掺稀释剂，掺降粘剂/降凝剂，掺破坏石蜡/胶质成分性状的药剂等的单独作用和混合作用。
3.根据权利要求1所述的流量控制系统的特征是，可以使用模拟信号，也可以使用数字信号实现对施于原油/粘稠流体的物理/化学作用的自动控制。
全文摘要
本发明公开了一种用流量控制系统使管道输送原油/粘稠流体的流量等于给定值的方法，即控制流量管输原油/粘稠流体的方法。流量控制系统能自动控制作用于原油/粘稠流体的物理/化学作用的强度，改变管道内原油/粘稠流体的粘度，使管道内原油/粘稠流体的流量等于给定值。流量控制系统可以使用模拟信号，也可以使用数字信号实施控制。本发明具有稳定工况，便于管理，节能，降低输油成本和延长清蜡周期的优点，适用于加热和不加热(常温)管道输送原油/粘稠流体。
文档编号F17D1/16GK1146540SQ96108748
公开日1997年4月2日 申请日期1996年6月27日 优先权日1996年6月27日
发明者徐长安 申请人:徐长安