基于LedaFlow的某海底管道蜡沉积模拟研究

吴小路，孙译徵，曹学文，徐 龙

1.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳 518000

2.中国石油大学（华东），山东青岛 266580

3.中海石油技术检测有限公司，天津 300452

海洋深水区域拥有丰富的油气资源，随着近些年陆地及海岸线附近的油气资源的日益匮乏，深水区域的石油产量显著增加，海上油气田开发逐渐走向深海已经成为了石油工业发展的趋势[1-2]。然而深水区域恶劣的自然环境会给油气资源的开发带来巨大的困难和挑战，尤其是对于含蜡原油而言，随着海底油气管道运用的范围越来越广，多相流动中的蜡沉积问题引起越来越多的关注，已成为深水管道流动安全保障问题的研究重点[3-4]。

1 海底管道蜡沉积现状

在海底低温环境（深海海床温度大约为4～8℃）的作用下，原油自油藏中采出经过水下生产管汇进入海底输油管道后，原油温度不断降低，蜡的溶解度急剧下降，管壁附近的原油温度会降低至初始析蜡点以下，管道内壁附近溶解在原油中的蜡分子会结晶析出，并在浓度差、自由表面能等因素的驱动下在管壁处沉积下来[5-7]。海底管道中蜡沉积的发生使得管道的有效流通面积减小，输送摩擦阻力增大，管道的输送效率降低，同时析出的蜡晶也有可能进入流体介质中，致使流体介质黏度增加，导致海底管道的压降增大，严重时还会导致管道蜡堵以及生产停输等事故。这大大增加了深水含蜡原油采输的难度和海底管道运行的风险[8-14]。海底管道出现蜡沉积导致的费用增加是巨大的，例如英国的拉希莫油田就曾出现过相当严重的蜡沉积问题以至于整个油田都被遗弃，资产损失超过1 亿美元[15]。……