CO2预处理对含蜡原油胶凝屈服特性影响

利用自主研发的CO2⁃原油PVT装置,在模拟地层条件下对含蜡原油进行CO2预处理,并通过气相色谱分析、DSC热分析、流变测量、显微观察等手段研究了不同压力CO2预处理对含蜡原油的物性及胶凝特性的影响。结果表明,经CO2预处理后,含蜡原油中的轻烃含量减少,使原油对蜡晶的溶解能力降低,含蜡原油的析蜡点和析蜡量升高;CO2预处理使原油析出蜡晶尺寸更加细小,结构更加致密,导致含蜡原油胶凝结构的弹性增加,屈服值增大,低温流变性恶化;随着CO2预处理压力的增大,含蜡原油胶凝屈服特性变化越来越明显     

高含蜡油水体系流变特性研究

研究了不同条件下高含蜡油水体系的流变特性,为高凝油采出液油田集输提供理论支撑。采用VT550黏度仪测定不同条件下的油水黏度分布特性,得到了不同温度下原油的触变特性及不同温度、不同含水率下的剪切稀释特性,并通过CCD-ADAPTER显微测定仪观测得到不同含水率下的油水分布情况。研究结果表明,高凝油温度越高于凝点,屈服应力越小,且随温度升高,屈服应力下降幅度越小;高含水下油水体系即使温度低于凝点,其表观黏度仍较低;温度越接近于凝点,含水率越接近于转相点,剪切稀释性越明显,非牛顿流体特性越明显;含水率在转相点附近时,水相以均匀、密集的分散相形式分布于油相中,致使体系表观黏度较大。     

胶凝含蜡原油屈服时间研究

针对胶凝含蜡原油的屈服规律问题,定量描述了应力加载速率与屈服时间之间的关系.在控制应力模式下,使用RS150流变仪对胶凝大庆原油、北疆原油和吐哈原油等3种含蜡原油进行了应力阶跃式加载和应力匀速加载两种作用方式下的屈服特性实验.发现对于胶凝含蜡原油,随应力加载速率的减小屈服时间单调增加,数据回归分析表明二者之间存在相关性很好的幂函数关系.在此基础上提出了描述胶凝含蜡原油应力加载速率与屈服时间之间的关系式,结合量纲分析对该式的物理意义进行了分析.利用国内外文献中的不同胶凝含蜡原油的实验数据对该式进行了验证,结果表明该式具有通用性.     

大庆-俄罗斯混合原油流变规律实验研究

采用差示扫描量热和流变测试方法对大庆-俄罗斯混合原油的凝点、黏度、触变性、屈服值和析蜡特性进行测试分析。结果表明:相比于大庆原油,混合原油的流变性有所改善,随掺混俄油比例的增加,混合原油的析蜡点、析蜡峰温和含蜡量均呈下降趋势,导致其凝点、表观黏度、屈服值降低幅度逐渐增大,触变性明显减弱。庆-俄油混合比例为4∶4时,与大庆原油相比,混合原油的析蜡点降低7.9℃,析蜡峰温降低6.1℃,含蜡量降低13.9%。此时,混合原油平均降凝率为50.0%,不同剪切速率下的平均降黏率为96.3%,触变实验中的剪切应力总衰减率为14.0%,屈服值衰减率为97.0%。根据DSC测试结果,掺混俄油后不仅仅降低了原油含蜡量,同时也改变了蜡的结晶特性,这是导致混合原油流变性改善的主要原因。     

考虑乳化水质量分数影响的含蜡原油胶凝特征研究

水相存在于含蜡原油体系中时,随着温降过程的发生,非牛顿型油水乳化体系的胶凝行为在具备含蜡原油属性的同时又具有其自身的特性.针对油包水型(W/O)含蜡原油乳状液,考虑乳化水质量分数的影响,基于流变测量方法,识别并表征了不同乳化环境下W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝温度界限及胶凝结构强度变化规律.结果表明,随着乳化水含量的...     

不同测试条件对含蜡原油流变特性的影响研究

以大庆新庙原油为研究对象,采用流变学测试与分析方法,探讨了降温速率及剪切速率对原油低温静屈服值的影响、测试时间和冷却速率对原油低温流变曲线的影响,以及热处理温度、降温方式及降温速率对原油粘温曲线的影响.结果表明,非牛顿含蜡原油的流变特性强烈地依赖于测试条件.在此基础上,提出了含蜡原油流变特性测试思路,通过模拟计算或合理设计来确定降温速率、剪切速率、测试时间等测试条件,为其它含蜡原油流变特性的测定提供了参考.     

含蜡原油结构的存在性研究

所谓含蜡原油结构是指一定条件下原油中蜡晶颗粒相互连接所形成的一种充满整个体系的网络,采用流变学测试及分析技术试验研究含蜡模拟油的特征温度,粘温特征,流变特征,采用偏光显微技术分析含蜡模拟油凝胶状态时的微观结构。试验结果表明：含蜡原油在一定条件下明显存在结构,共形成与原油所含蜡分子的大小与数量,蜡晶颗粒的对称性及大小密切相关,含蜡原油结构的存在是其粘度异常和流动性丧失的主要根源,这为含蜡原油降凝降粘途径的进一步研究奠定了理论基础。     

聚丙烯酸酯降凝剂对含蜡原油降凝规律的研究

采用 DSC热分析仪研究了聚丙烯酸酯(PA)降凝剂的结晶性能及加剂前后含蜡原油的结晶特性,通过偏光显微镜观察了加剂前后原油中蜡晶形貌,并通过凝点试验和流变实验评价了PA降凝剂对长庆、青海两种含蜡原油的降凝效果。结果表明,PA降凝剂的结晶性能随烷基侧链碳数的增长显著提高,但不受降凝剂平均相对分子质量的影响。添加PA降凝剂能够抑制原油中蜡晶的析出、降低原油析蜡点,并且使原油中蜡晶尺寸变大,结构变紧凑,从而能够释放更多的液态油分,改善含蜡原油的低温流变性。PA降凝剂对含蜡原油的降凝效果与原油组成和降凝剂结构有关,原油中蜡含量越高、高碳数石蜡所占比例越大,降凝剂的降凝效果越差;随着降凝剂平均相对分子质量的提高,PA分子在原油中的溶解性变差,卷曲程度提高,导致PA与石蜡间作用力减弱,降凝效果变差;PA 烷基侧链碳数与原油中石蜡碳数越匹配,降凝剂分子与石蜡的作用越强,降凝效果也越理想。     

油温回升对含蜡原油添加纳米降凝剂改性影响

研究并分析了高含蜡原油经纳米降凝剂改性后油温回升对低温流变影响,并对改性后原油静态时效稳定性进行了室内实验研究。实验结果表明,高含蜡原油纳米降凝剂具有良好的降凝降粘效果,加剂后经65℃处理后,凝点降至17.5℃;油温回升后原油低温流动改善效果随回升温度的降低则更好,油温回升至35℃后,降温至30℃测试,凝点为24℃,改性后原油重复加热5次后凝点无变化,稳定性良好,为安全经济地管输高含蜡原油提供了技术支持。     

柴油稀释对原油流动性及析蜡过程的影响研究

以大庆林源原油和0#柴油稀释剂为研究对象,采用HAAKE RS600流变仪和XP-300C影像分析系统,测试分析大庆林源原油在65℃和/或50℃下添加10%、20%及50%稀释剂前后的流变特性、凝点、静屈服值及析蜡过程,评价它们在降温过程中的15 s-1动态粘温特性及其在终了温度20℃的蜡晶微观形态;采用Ncmivnt图像处理软件,分析蜡晶颗粒数量及其对称性;提出用相同视场下蜡晶颗粒的平均短轴与长轴长度之比来表征其对称性.结果表明:林源原油稀释前后的析蜡点和析蜡高峰温度分别在50～45℃与40～30℃,0#柴油稀释不会改变其析蜡过程与蜡结晶行为;稀释剂加量越大和/或处理温度越高,则蜡晶颗粒的数量越少、对称性越高、分散度越低,原油的低温流动改进效果也就越显著,这为下一步研究降凝剂与稀释剂的协同作用奠定了基础.     

含水率对油包水乳状液流变和析蜡特性分析

以含蜡原油和纯净水为工质,制备了多组不同微观液滴分布的W/O型乳状液,结合微观显微镜和聚焦光束测量仪观察及测量分析,得出了乳状液分散相液滴的大小和分布规律,探讨了油包水乳状液分散相液滴分布规律对乳状液流变、析蜡特性的影响机理。结果表明,随含水率的增大,油水乳状液体系将有更高的表观黏度,屈服应力、凝点和析蜡点也随之增大,恒应力表现出逐渐减小的趋势。大庆含蜡原油的转相点为含水率60%左右。     

泡沫铜/石蜡复合相变材料融化过程的换热特性

为了研究强化相变蓄热器的换热情况,搭建了矩形腔体内填充泡沫金属/石蜡的实验台,在恒壁温条件下,进行了泡沫金属/石蜡复合相变材料的融化蓄热实验。根据实验数据绘制了不同加热温度下石蜡内部温度随时间变化曲线,分析了腔体内自然对流对温度分布的影响、传热温差对蓄热时间的影响。结果表明,泡沫金属的高导热性能强化了石蜡在腔体内的融化过程,距离加热面较近的石蜡融化后产生的自然对流加速了剩余固态石蜡的融化;而且传热温差越大,自然对流越明显,蓄热时间越短。     

22阿赛线清蜡方式及运行参数优化研究

目前阿赛线进站温度远高于凝点,且清管频繁。清管通球作业中蜡多,堵塞加热炉进口,过高的进站油温也使得加热炉过烧。利用普适性蜡沉积模型,预测了阿赛线不同进站温度下,正常工况及保温层破损条件下管输原油的蜡沉积规律。结果表明,阿赛线蜡沉积主要集中在进站处。据此提出了管道新的清管方案,并优选了新的进站温度。夏季和春秋季管道进站温度取35℃,冬季管道进站温度取40℃。现场数据表明预测结果和实际吻合良好,平均相对误差9.49%。     

蜡沉积速率的逐步回归模型

含蜡原油在管道输送过程中经常会有蜡析出,并有一部分蜡沉积到管道内壁上形成结蜡层。结蜡层对管道经济运行有一定的影响,它使管道的输送能力下降,严重时甚至会造成凝管事故,给管道运输造成很大的安全隐患。为了解决上述问题,必须研究含蜡原油管道的蜡沉积规律。针对影响蜡沉积速率的主要因素有管壁处的剪切应力,管壁处温度梯度,管壁处蜡分子浓度梯度和原油的动力粘度,在小型环道上对大庆原油进行管道蜡沉积试验,采用逐步回归的方法对实验数据作回归处理,从而建立了大庆原油蜡沉积速率模型,为进一步研究原油管道蜡沉积规律和管道优化运行奠定了基础。     

模型环道的蜡沉积实验

利用模型环道进行了一系列蜡沉积测试。实验结果表明,蜡沉积速率随时间逐渐减小;当壁温高于原油的析蜡点或低于凝点时,没有蜡沉积;相同油壁温差下,蜡沉积速率随油温的升高而减小;在相同油温下,蜡沉积速率随油壁温差的增大而增大,当壁面温度较低时随油壁温差的增大而减小;蜡沉积速率不仅与原油的蜡含量有关,还与原油的粘度等物性有关;剪切弥散机理对蜡沉积的作用不大。     

SBS改性道路沥青的研制

辽曙一区高粘度原油密度大(ρ=0.997cm-3)、粘度大(V80=5647.3mm2/s)、凝点(48℃)高,属于低硫环烷基原油.该原油无汽油馏分,柴油馏分收率也很低,仅占7.19%,重油馏分不适合做润滑油原料也不适合做催化裂化原料,而且渣油馏分亦不宜做催化裂化原料.但此油的蜡含量比较低,胶质、沥青质含量高,是生产优质高等级道路沥青的优质原料.以辽曙一区原油渣油为基础组分,采用炼厂富芳贫蜡的润滑油下脚料做为增塑剂,研制出了符合交通部JTJ036-98技术要求的SBS改性高等级道路沥青产品,并对其路用性能进行了探讨.结果表明所研制的改性沥青具有很好的低温性能和抗老化性能.     

溶剂萃取米糠蜡及提取三十烷醇

以米糠为原料,溶剂萃取米糠蜡,精制后提取三十烷醇。考察溶剂、萃取温度、反应时间等因素对反应的影响,确定萃取条件;精制后,确定提取三十烷醇的最佳条件,并利用红外光谱对产物进行表征。结果表明,在异丁醇为萃取剂、异丁醇与米糠质量比为10、萃取温度为105 ℃、萃取时间为5 h的条件下,米糠蜡收率为1.0%~1.5%;精制后米糠蜡采用乙醇皂化,在皂化温度为55 ℃、反应时间为8 h、氢氧化钠浓度为3 mol/L、乙醇⁃氯化钙为提取液的条件下,三十烷醇收率为3.1%;红外谱图分析表明三十烷醇被提取,产品熔点为85.0~86.5 ℃。