濮阳原油蜡沉积特性实验

利用旋转式动态结蜡装置,对濮阳原油进行不同油温、不同温差、不同转速等条件下的蜡沉积实验。濮阳原油高含蜡量、双析蜡峰的特性使其蜡沉积规律具有较大的变化性,在管输濮阳原油的过程中要尤其注意输送温度,尽量避开原油的最大析蜡高峰区。其他条件不变时,随油温升高,蜡沉积速率与蜡晶溶解度系数的变化趋势相同;随油壁温差增大,蜡沉积速率逐渐增大;随转速增大,蜡沉积速率逐渐减小。     

凝析油管道蜡沉积特性及蜡沉积模型研究

目前,诸多学者认为凝析油管道无需进行清管作业,但现场却时常发生堵管现象。基于此,利用环道实验装置确定不同油温、壁温及油流流速对凝析油析蜡特性的影响,通过相关系数矩阵和方差膨胀因子验证了动力学蜡沉积速率模型中参数选取的准确性,并通过全局优化求解方法对无量纲参数进行求解,最后结合现场清管作业验证模型准确性。结果表明,油壁温差越大,温度区间越小,沉积物质量和蜡沉积速率越大,油流流速对蜡沉积的影响存在临界状态;沥青质的含量对于蜡沉积速率和沉积物中的蜡含量影响较大;全局优化算法中Levenberg-Marquardt算法的误差最小,模型精度最高,模型决定系数0.901 7;预测结果中当量蜡沉积厚度和模型蜡沉积厚度的相对误差范围在[-18.63%,27.35%],平均相对误差绝对值为6.12%,证明了动力学蜡沉积模型预测结果的准确性。     

大庆原油蜡沉积规律研究

在理论分析及室内试验的基础上,系统研究了油温、流速、管壁处温度梯度等参数对大庆原油蜡沉积的影响.在原油与管壁温差相同时,不同温度段蜡沉积速率并不相同,存在蜡沉积高峰区.在壁温相同时,随油温升高,蜡沉积速率逐渐增加.在油温、壁温相同的条件下,随流速增加,蜡沉积速率下降.建立了大庆原油蜡沉积模型,并利用该模型预测了铁岭-秦皇岛输油管线不同季节、不同时间沿线蜡沉积分布.铁-秦线冬季存在蜡沉积高峰区;春、秋季出站时蜡沉积最严重,下一站进站时蜡沉积最轻;夏季蜡沉积速率更小,且沿线变化不大.     

基于优化GM-SVM组合模型的管壁蜡沉积厚度预测方法

为准确预测含蜡原油管道的蜡沉积厚度，将累加最新值作为GM模型的定解条件，考察不同建模序列平移量对预测误差的影响，将预测残差代入支持向量机（SVM）模型形成误差补偿器，在考虑沉积机理和随机效应叠加的情况下，采用优化GM-SVM组合模型对预测结果进行完善。结果表明，管壁蜡沉积厚度的增长与沉积趋势因素和随机环境因素相关，可分别用GM模型、SVM模型表征线性和非线性趋势的变化程度；随着平移量的增加，误差呈先快后慢的趋势递减，说明平移量只有在合理的范围内才可使残差值达到最小；优化GM-SVM模型在预测集上的平均相对残差为2.47%，数据波动减小，预测精度明显提升，说明采用优化GM-SVM模型研究管壁蜡沉积厚度的增长规律是可行的。     

含蜡原油管道蜡沉积速率的计算

影响含蜡原油管壁蜡沉积的因素主要有黏度、管壁剪切应力、蜡分子浓度梯度和管壁处温度梯度等,在分析它们对蜡沉积的影响时,需综合考虑。根据测试结果,由压差法计算蜡沉积;由黏温测试结果,拟合原油黏温曲线;根据蜡沉积的热力学模型,计算管壁蜡分子浓度梯度;由热平衡计算管壁径向温度梯度,将所得数据作为基础数据,对蜡沉积系数进行非线性拟合。管道在起始阶段,蜡沉积速率较小;随油流向前,油温降低,原油中的蜡逐渐结晶析出,蜡沉积速率逐渐增大;油流继续前进,与管壁的温差减小,蜡沉积速率逐渐减小。     

石蜡沉积模型的改进

油井结蜡是含蜡原油开采中的不利因素，结蜡是影响原油稳产高产的重要因素之一。对含蜡原油在紊流条件下蜡沉积的影响因素进行了分析，并采用分子扩散和剪切效应的总效应来描述石蜡沉积机理，推导并建立了固相沉积厚度及固相沉积中的石蜡分数随时间的变化关系的预测模型，并把该模型与TU单相沉积模型和singh et al．提出的模型进行对比，且通过实例进行论证。     

青海油田高凝原油输送管线结蜡规律预测

原油管道输送油品时,蜡沉积问题一直影响着管道的安全运行。基于蜡沉积机理,以青海油田花格管线为例,建立了预测实际管道中蜡沉积层厚度和蜡沉积速率的计算模型。结合环道模型沉积实验结果,采用多元线性逐步回归方法,计算得到不同工况下蜡沉积厚度及速率的变化曲线,分析了不同原油流速、冷却水温度、原油温度对管道结蜡的影响。实验结果表明:随着原油流速的增加及冷却水温度的升高,管道中同一位置处原油温度升高,蜡沉积速率降低,沉积厚度减小,管道中不易结蜡;在原油温度的变化过程中,某一个温度区间内最易形成蜡晶。     

海底原油管道蜡沉积预测研究

国内某海底原油管道长期未进行清管作业,在没有预测管线结蜡厚度的情况下进行清管,可能会导致卡球、蜡堵事故。为了预测管道蜡层分布情况,降低清管作业的卡球、蜡堵风险,采用普适性蜡沉积模型,对各油品在不同季节、不同地段的蜡沉积速率进行了预测,并与现场清管数据进行对比验证。统计分析该管道的运行环境、操作条件和油品物性,计算油品沿程温降;结合各油品的析蜡特性,确定可能产生蜡沉积的油品种类。结果表明:此条管线海底部分管道的蜡沉积速率远高于地面部分管道,约为地面部分管道蜡沉积速率的10倍;在海底管道的出海处,蜡沉积情况最为严重;蜡沉积总量预测结果与现场数据吻合良好,二者相差17.9%,证明了预测结果的准确性,为清管作业提供了依据。     

多相流蜡沉积研究进展

含蜡原油管道输送过程中蜡沉积现象的发生会造成管道有效流通面积减小,能耗增加,影响企业正常的生产活动。通过查阅国内外多相流蜡沉积研究文献,总结了多相流蜡沉积研究的成果,重点对蜡沉积机理、多相流蜡沉积实验研究以及蜡沉积模型进行了探究。阐述了在单相蜡沉积机理研究的基础上,结合多相流特点,指出胶凝作用在多相流蜡沉积过程中的作用;介绍了冷板、冷指、试验环道等蜡沉积研究装置和多相流蜡沉积实验研究进展;对现有的油水、油气蜡沉积模型进行了分析,指出了现有蜡沉积模型存在的缺陷。同时,由于多相流蜡沉积的复杂性,多相流蜡沉积的研究尚处于初始阶段,今后仍需对多相流蜡沉积规律、蜡沉积模型等问题进行深入研究。     

海上油井井筒结蜡剖面预测新模型

为了缓解井筒结蜡给海上油田油气开采造成的消极影响,研究了海上结蜡油井的蜡质沉积规律,并建立了一种海上油井井筒结蜡剖面预测新模型。该模型基于对4种现有模型的机理分析,采用理论与试验相结合的方法,综合考虑了分子扩散、剪切弥散和蜡层的老化与剥蚀损失等结蜡机理。通过实例对新模型与4种现有模型的结蜡剖面预测结果进行了对比分析,并结合渤海油田海上结蜡油井的生产数据,检验了新模型对结蜡井筒流体温度和压力的计算精度,新模型计算井口温度的相对误差为1.32%,计算井下压力的相对误差为0.30%,计算精度良好;利用新模型分析了生产时间、产量、含水率和生产气油比等影响结蜡因素的敏感性,认为结蜡厚度随生产时间递增,受产量和含水率的影响较大,受生产气油比的影响相对较小。研究结果表明,新模型能够较为准确地预测海上结蜡电动潜油离心泵油井井筒的结蜡剖面,可以为海上电潜泵结蜡井的清蜡防蜡工艺优选与实施提供指导。      

流花16-2油田海底管道原油蜡沉积规律模拟分析北大核心CSCD

流花16-2油田海底管道原油在深水不保温输送过程中,管壁结蜡对管道全线总传热系数的变化影响很大。本文通过室内环道蜡沉积实验建立流花16-2油田管道蜡沉积预测模型,模拟研究了不同沉积时间条件下管道沿线结蜡速率及结蜡厚度的变化,并引入单位时间管道全线总结蜡量概念对管道全线结蜡速率进行了描述。结果表明,在管壁结蜡层的保温作用下,管道沿线最大蜡层厚度位置处的总传热系数迅速降低导致后管段油流温度升高,管道沿线蜡沉积速率峰值向管段末端移动;随着沉积时间的增长,管道全线结蜡区域逐渐扩大,导致单位时间管道全线总结蜡量增大;根据管道沿线最大蜡层厚度2 mm或管道全线总结蜡量10 m^3的沉积时间,推荐流花16-2海底管道清管周期为3~5 d,以保障海底管道的安全运行。     

石蜡沉积动力学的测量和预测

讨论了在模拟运行流动条件下测量蜡沉积速度的试验技术，介绍了改进后的试验室试验方法和计算模型，以此来预测管道中的蜡沉积速度和长期积蜡对管道压降与温度分布的影响。该计算模型除了适用于计算沿管道的瞬时沉积速度外，还能模拟管道运行中结蜡的长期影响。计算结果表明，结蜡厚度和温度是位置、沉积量和压降的函数，而这些又都是时间的函数。文章还对海洋管道的蜡沉积进行了实例研究。研究结果表明，以该计算模型预计的大部分蜡     

深水气井水合物沉积预测新模型

由水合物聚结、沉积导致的井筒堵塞是气井测试中常见的安全隐患。预测水合物的生成与沉积规律，有利于控制事故风险、降低生产损失。通过对水合物颗粒在管流气核区和管壁附近的生成与运移机理分析的基础上，引入液滴沉积比率和转化比率，建立了一种适用于环雾流条件下的水合物沉积预测新模型，并参照实际工况设计了实验验证。实验结果表明，理论值与实验值趋势一致，平均偏差为4.9%，验证了模型的可靠性。以深水井X井为例，通过数值模拟探究了不同位置处水合物沉积规律。试算结果表明，水合物沉积堵塞过程可以划分为4个阶段，其中初始沉积阶段、临界沉积阶段所占时间比例较短，而沉积亚稳态生长阶段、沉积快速生长阶段所占时间比例较长。水合物堵塞主要发生在井筒偏上部分，尤其是井口附近。随着深度的增长，水合物沉积速率与沉积厚度逐渐减少，且减小幅度逐渐增大，堵塞风险减小。     

预测凝析油气体系蜡沉积热力学模型

根据实验研究结果,提出了一个可以预测凝析油气体系蜡沉积的热力学模型。该模型把蜡沉积视为多固相过程,沉积出的蜡由几个固相组成,每个固相都由一个拟组分构成,固相之间彼此互不混合。根据这一认识,提出了气- 液- 多固相物料平衡方程。采用适合凝析油气体系计算溶解热经验方程,结合考虑固相沉积的多相闪蒸数值算法,模型能对析蜡量进行量化模拟计算。模型中气- 液相参数通过状态方程计算获得。通过对凝析油蜡沉积的计算表明,用该模型计算蜡的沉积量和析蜡温度与实验结果非常吻合。     

固相沉积模型在高凝油藏注水开发中的应用

传统的油-水两相热采模型在进行高凝油注水开发的数值模拟过程中,仅能考虑黏度和相对渗透率曲线随温度变化的影响,而无法表征蜡的固相沉积作用对储层物性的伤害,这种物性变化也是应用不同温度下相对渗透率曲线的前提.为弥补两相热采模型中的这一缺陷,提出了利用固相沉积模型模拟高凝油藏开发,建立了油-水-固三相的热采数值模拟方法,通过与两相热采模型的模拟结果对比,表明蜡沉积对储层渗透率的伤害是高凝油田早期注水开发中最大的影响因素.同时结合热采模型获得了不同注水温度下蜡沉积半径及伤害程度等的定量认识,对更好地研究和预测高凝油田注水开发动态具有重要的指导意义.     

石蜡沉积实验与热力学模型研究

 在石油开采和输送过程中由于石蜡沉积造成的经济损失每年达数十亿美元。为避免或减小石蜡沉积可能造成的不利影响和危害，以模拟油体系为研究对象，对石蜡沉积规律进行了实验和模型化研究。采用离心分离机测定了不同温度下模拟油的析蜡量，采用气相色谱法测定了模拟油中石蜡的组成以及不同温度下析出蜡的组成。采用笔者建立的改进正规溶液理论模型，对上述实验体系进行了模拟计算。结果表明，随着温度的降低，模拟油的析蜡量逐渐增加；与模拟油中石蜡的组成相比，析出蜡晶中重组分所占质量分数明显增加；模型计算结果与实验结果吻合很好。     

高含蜡凝析气井石蜡沉积实验研究

国内外研究学者在石蜡沉积研究中对石蜡沉积机理及沉积模型模拟预测等方面进行了大量研究。为了研究某高含蜡气井的析蜡条件及预防措施,针对高含蜡凝析气井的脱气油,进行了石蜡沉积实验研究,发现在模拟研究井筒中油气多次接触过程中,脱气油的析蜡点和溶蜡点以及石蜡的沉积量随着接触次数的增加呈现先下降后上升的趋势。沉积点的测定研究能判断井筒是否结蜡,沉积量的测定研究能够预测井筒析蜡状况,以保证气井正常生产。研究表明该井在地层中不会出现石蜡沉积,同时,井口的温度应不低于42℃,井筒中也不会出现石蜡沉积。     

含蜡原油石蜡沉积模拟方法研究

对从苏丹Unity油田现场取得有代表性的原油样品进行了原油组分分析和析蜡点测试。并针对油田的生产状况,利用与美国德士古石油公司合作建立的自动化高压石蜡沉积循环管道模拟系统,采用冷却实验步骤测试了苏丹原油从高于原油析蜡点温度到较低环境温度范围内在现场流速、油温和环境温度下的石蜡沉积速率,定量研究了流速和油温对石蜡沉积速率的影响,并采用分子扩散和剪切效应的总效应来描述石蜡沉积机理。利用临界蜡张力作为模拟放大因子,采用半经验的石蜡沉积数学模型,预测了Unity油田21井的生产井筒在现场生产条件下的石蜡沉积情况,模拟了不同产量和不同时间的蜡沉积剖面。结果表明,该油井在目前高产条件下,未发生石蜡沉积问题;在低产时,须考虑清蜡和防蜡措施。     

油包水乳状液管流蜡沉积规律研究

以高含蜡原油、水为实验介质,探索了油包水乳状液在管流实验条件下的蜡沉积规律,着重研究了温度及含水率条件的影响,分别从沉积物质量、碳数分布和含水量的角度,定量分析了油包水乳状液管流蜡沉积的相关机理。结果表明:沉积物质量随含水率增加呈先增大后减小的趋势,但沉积物含水量却始终增大,同时沉积层厚度与含水率关系图谱中拐点含水率随温度降低而前移,由此揭示了多相管流蜡沉积中胶凝作用的影响,这将为油水混输管道的设计、运行和管理提供相关理论支持。     

储层石蜡沉积预测技术研究与应用

在油田开发过程中 ,由于油藏温度、压力等条件的变化 ,高含蜡原油在近井带容易产生石蜡沉积 ,堵塞地层孔隙或裂缝 ,严重影响油田开采 ,尤其对于低渗油田 ,伤害特别严重。文中应用理想溶液理论、质量守恒和能量守恒等基本原理 ,建立更符合油田实际情况的油藏中石蜡沉积预测数学模型 ,开发一套方便实用的油藏中石蜡沉积预测软件系统FPOS1 0。在此基础上 ,应用室内实验数据和现场数据对吉林新民油田油井石蜡沉积情况进行预测和现场拟合 ,确定新民油田临界石蜡沉积半径为 2 5m ,快速、准确地为现场清防蜡措施提供理论依据。