刘 霞，王银强，张钉国，杜应成，褚 楚
（新疆油田油气储运分公司，新疆 克拉马依 834000）
某油田部分管线一直在使用加降凝剂改性的输送工艺[1-4]，近年来其下游和末站的原油凝点与加剂处理站的化验数据相比反弹明显。为此，在实验室筛选了最优的降凝剂，并组织现场试验。在现场试验中发现了三方面的问题：首先，根据经验，只要取样压力低于0.5 MPa，则可以使用针型阀取样，无需抗剪切取样器。但现场试验发现，在析蜡高峰区内，即使取样压力很低（0.07 MPa），若不采用抗剪切取样器，阀门剪切的影响依然十分显著。其次，根据以往经验，若取样时温度回升在5 ℃以内，则一般不会显著影响测试结果。但此次发现即使温度回升1 ℃～5 ℃，油样的真实性依然受到干扰，测试的凝点和黏度显著偏高。此外，在气温较低的取样点，长时间使用的取样器腔体内会因内外温差较大而结蜡，从而导致所取油样失真。考虑到阀门剪切、温度回升等因素对取样和测试结果真实性的干扰，对以往取样测试方法进行了改进，从而形成改性原油取样和测试的有效方法，并在试验现场得到验证。
消除阀门剪切影响的方法是在处于析蜡高峰区的各取样点，无论压力高低，均使用抗剪切取样器。抗剪切取样器的原理如下：为了克服改性原油取样时，针型阀（或其他取样阀）剪切对改性油样的不良作用，同时避免停输和流程泄压取样法的步骤繁琐等问题[5]，在原有基础上，研发设计了一种轻型输油管道带压抗剪切、防喷型取样器（图1）。该取样器能够大幅度地降低和彻底避免原来针型阀和其他普通取样阀对改性油样的高强度剪切，从而取得真实改性油样。
图1 一种轻型输油管道带压抗剪切、防喷型取样器
这种轻型输油管道带压抗剪切、防喷型取样器主要参数为：耐压，6.4 MPa（可根据用户需求设计压力等级）；
耐温，100℃；
入口口径，DN15/20；
取样口径，DN15。
该取样器可以在保证管线正常输送的工艺条件下直接取样。由于取样过程中，油样一直受取样器中柱塞的被动作用力，从而能够保证油样几乎在等压的环境下，以接近零的流速进入取样器，从而避免改性油样在较大的内外压差下，因通过管线上的针型阀（或其他普通阀门）时遭受高速剪切而引起的油品失真[6-13]。因而，从剪切方面确保取得输油管道中的真实油样。无温度回升时，A、B 站使用抗剪切取样器前后的油样凝点数据如表1、表2 所示。
表1 无温度回升时A 站使用取样器前后的油样凝点
表2 无温度回升时B 站使用取样器前后的油样凝点
从表1 可以看出，在析蜡高峰区温度24 ℃时，即使管线压力降至0.07 MPa～0.42 MPa，若不使用抗剪切取样器，依然可测得比实际高4 ℃的凝点。
从表2 可以看出，在析蜡高峰区温度21 ℃时，即使管线压力降至0.08 MPa，若不使用抗剪切取样器，依然可测得比实际高2 ℃～6 ℃的凝点。
消除温度回升干扰的方法就是通过调节和控制诸如取样点的气温、取样器体温、取样保温瓶内水温、取样瓶体温，原油测试间的气温，凝点测试试管、套管、温度计的温度，凝点测试仪的外浴温度等一切可能导致温度回升的环节，严格限制油样的温度回升，使油样的温度在整个凝点和黏度等的测试过程中，只朝低于取样点管中心油温的方向单向变化[14]。黏度的测试，从第一个测试的温度开始，只往高温方向单向升温测试。A、C 站消除温度回升干扰前后的数据如表3、表4 所示。
表3 A 站消除温度回升干扰前后的数据
表4 C 站消除温度回升干扰前后的数据
从表3 可以看出，在析蜡高峰区温度24 ℃时，使用抗剪切取样器，即使温度回升2 ℃，依然可测得比实际高3 ℃～4 ℃的凝点。
从表4 可以看出，在析蜡高峰区温度18 ℃～19 ℃时，使用抗剪切取样器，因为取样间气温较低，而测试间气温在20 ℃～26 ℃，这样在开始的10 h 里，所取油样温度先降到9 ℃附近，再回升到10 ℃～21 ℃的测试温度，导致凝点测试数据比实际高6 ℃～16 ℃。
在气温较低的取样点，长时间使用的取样器内会因内外温差较大而结蜡，导致所取油样失真[15]。消除取样器腔体内结蜡的方法，一是做好取样器保温以抑制大温差的出现。二是若出现结蜡，则揭开保温材料，用热水浇灌取样器的外壁，溶解腔体内的蜡，然后采用大排量冲刷取样器腔体，将溶解的蜡冲刷出来。D站消除取样器腔体内结蜡干扰前后的数据如表5所示。
表5 D 站出站消除取样器腔体内结蜡前后的凝点
从表5 可以看出，在使用抗剪切取样器的情况下，由于D 站出站取样间气温显著低于管线油温，长时间使用的取样器腔体内结蜡，导致测试的凝点显著高于正常数据4 ℃～10 ℃。在使用热水浇灌取样器的外壁，大排量冲刷后，所测凝点恢复正常。
1）在析蜡高峰区内，即使取样压力很低（0.07 MPa），若不采用抗剪切取样器，阀门剪切的影响依然十分显著。所以，在析蜡高峰区内，无论取样点的压力多低，也应使用抗剪切取样器。
2）即使温度回升1 ℃～5 ℃，油样的真实性依然受到干扰。因此，可通过给取样器加保温层和大排量冲刷取样器腔体来控制取样器的体温，并通过控制取样保温瓶内的水温（低于取样原油温度）、取样点和测试点的气温、测试试管、套管和温度计的温度等来确保所取油样只经历一个从管线油温到测试温度的单向降温过程，避免油样在测试前经历任何温度回升。
3）在管线油温和取样点气温温差较大时，长时间使用的取样器腔体内会产生结蜡，干扰取样和测试结果的真实性。因此，可以采用热水浇灌取样器外体并使用大排量冲刷腔体，清除积蜡，以确保取得真实油样。
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