流变学及粘度检测技术新发展

文章简述了流变学原理及其三个学派（实效学派、理论学派和学院学派）和观点和方法，概述了流体了主要是非牛顿流体的粘度特性以及影响流体流变特性的诸因素。介绍了８０年代的粘度测量技术和先进的流变分析方法和粘度测量技术。     

新疆塔河重质原油及其乳状液不同温度和压力下的粘度

自行设计并制造了高温高压落球法液体粘度测定仪,简介了主要构件,用乙二醇、丙二醇、丙三醇等校准,粘度测定值的相对误差小于1%。在温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃,流体静压力分别为0.1、1、5、10、15、20MPa,含水率分别为0%、10%、20%、30%、50%、70%、90%的条件下,测定了新疆塔河油田高粘重质原油(含蜡4.14%,密度0.9586g/cm3)及其水乳状液的粘度,共计得到了210个粘度数据并列表给出。粘度随温度升高而降低,符合一段规律。在每一含水率和温度下,粘度随流体静压力升高而增大,增幅随温度升高而减小。在每一流体静压力下,粘度～含水率曲线通过峰值,峰值位于含水率20%处,峰高随温度升高而减小,含水率超过20%后原油乳状液由油包水型转变为水包油型。给出了4组粘度～温度和粘度～含水率曲线作为示例。典型粘度数据:781.4mPa·s(含水0%,50℃,0.1MPa);1406mPa·s(含水0%,50℃,20MPa);431.5mPa·s(含水30%,50℃,0.1MPa)。图5表1参2。     

Comparative Studies on Synthetic and Naturally Extracted Surfactant for Improving Rheology of Heavy Crude Oil

Effect of surfactants on rheological properties of heavy crude oil obtained from Mehsana Asset, Gujarat, India, were studied. Studies on effectiveness towards flow behavior were made using a surfactant extracted from a tropical Indian plant Madhuca longifolia (Mahua) and nonionic surfactant Brij-30 considering various contributing parameters such as temperature, concentration, and shear rate. Tests were performed at controlled shear rate. At 25°C, 2000 ppm Mahua and Brij-30 addition reduced viscosity of crude oil by 48% and 52%, respectively. Complex and viscous modulus of crude oil decreased significantly due to addition of both the surfactants. FTIR studies of crude-surfactant mixture showed remarkable decrease in concentration of viscosity enhancing groups such as alkanes, alcoholic, and acidic groups indicating the effectiveness of both the surfactants. Naturally extracted surfactant may be used as flow improver for transporting heavy crude oil.     

稠油油藏储层冷采用活性分子的性能评价与应用*

针对边底水薄层特稠油油藏热采高轮次后注汽易窜,封堵困难,含水大幅上升导致开发效益下降的问题,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(AA)、4-苯基-1-丁烯(PB)、丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料、四甲基乙二胺为催化剂制备了水溶性活性分子共聚物(AAPA).研究了油剂比、AAPA加量、pH值、Ca2+、Mg2+、温...     

用磺化稠油降低稠油粘度的初步研究

在低温下 (15～ 2 0℃ )用 5 0 %～ 6 0 %的硫酸将辽河稠油磺化 ,得到了一系列磺化稠油 ,在 5 0℃粘度为 115 3mPa·s的辽河稠油中按质量比 2 g/kg加入磺化稠油 ,使 5 0℃粘度降至 786～ 914mPa·s ,降粘率为 19.8%～31.8%。将磺化反应进行优化 ,得到磺化稠油的最好制备条件 :5 5 %硫酸 ,用量为稠油的 1.5 % ,在 15℃反应 2h。得到的磺化稠油在加剂量为 2 g/kg时使稠油 5 0℃粘度下降 30 .8%。稠油降粘率与加剂量的关系曲线很复杂 ,经过一个明显的极大值和一个极小值 ,极大值对应的加剂量为 2 g/kg ,即最佳加剂量。讨论了稠油降粘机理。图 1表 1参 2。     

Investigation of non-Newtonian flow characterization and rheology of heavy crude oil

The heavy crude oil exhibits a non-Newtonian shear thinning behavior over the examined shear rate. The viscosity of the heavy crude oil decreases about 15.6% when the temperature increased from 30 to 60°C. Heavy crude oil was blended with the aqueous solution of surfactant and saline water in different volumetric proportions of NaCl, and Na₂CO₃ solution mixtures. The addition of 50% of the mixture to the heavy crude oil causes a strong reduction in the viscosity, about 67.5% at 60°C. The heavy crude oil fits the Power law model since it has the lowest average absolute percent error of 0.0291. The flow behavior index of the heavy crude oil reaches a value of 0.9305 at a temperature of 30°C and it increases to 0.9373 when the temperature raises 60°C, while the consistence coefficient decreases from 2.8811 to 2.3558.     

The Viscosity of Crude Oils in 1,4-Dioxan

Viscosities of crude oil solutions from 0.1 to 1.0% (v/v) have been studied in 1,4-Dioxan as a solvent at temperature ranging from 293 to 313 K. Huggins, Kraemer, Martin, and Schulz-Blaschke relations were used by viscosity data to evaluate intrinsic viscosities and viscometric constant values. Degree of viscosity reduction (DVR) was also calculated. The size of the isolated molecule was evaluated in terms of intrinsic viscosity and shows that interactions between solute and solvent decrease with the rise in temperature.     

水包稠油乳状液稳定性研究Ⅰ.稠油官能团组分分离及其油水界面粘度考察

采用离子交换色谱分离技术将辽河油田杜 -84稠油按化学官能团分为酸性分、碱性分、两性分和中性分 ,同时按极性分离得到胶质和沥青质组分。用元素分析、红外光谱、相对分子质量及酸碱值测定等手段对各组分进行了分析鉴定。又测定了各组分模拟油溶液的油水界面粘度 (IFV) ,考察了油相芳香度、水相 p H值等因素对油水界面粘度的影响。结果表明 ,酸性分和碱性分具有较高的油水界面粘度 ,尤其在水相碱性条件下 ,酸性分的油水界面粘度最高 (p H=1 2时达 0 .1 2 m N· s/m) ,两性分和中性分的油水界面粘度较低 ;沥青质的油水界面粘度明显高于胶质。酸性分的油水界面粘度一般随油相芳香度增大而增大 ,而碱性分油水界面粘度随油相芳香度增大而明显减小 ,两性分和中性分的油水界面粘度随油相芳香度的变化不大。酸性条件下 ,碱性分具有较高的油水界面粘度 ;碱性条件 (p H=1 1以上 )下 ,酸性分具有很高的油水界面粘度。水相碱性条件下稠油中的活性组分主要是官能团组分的酸性分或极性组分的沥青质。油相高芳香度和水相碱性条件有利于 O/W型超稠油乳状液的稳定。官能团组分更能揭示稠油中界面活性组分的内在本质     

稠油油样核磁共振与粘度实验测量结果及研究

核磁共振测井是唯一能够提供原油粘度信息的测井。通过对某地区6桶油样进行核磁共振测量与分析,建立了弛豫时间T2与粘度的关系,其相关系数达到0．966,以此关系式可以利用核磁共振测井来估算地下原油粘度。在分析了油样T2分布随温度变化情况后,可以根据T2分布的形态判断稠油类储层的流体性质。     

掺炼俄罗斯原油生产润滑油基础油的研究

大庆原油与俄罗斯原油按不同比例混合的350-400℃、400-450℃和450-500℃润滑油馏分油经过酮苯脱蜡、糠醛精制和白土精制后,得到基础油典型馏分油,进行润滑油基础油性质评价;通过对非大庆石蜡基原油、俄罗斯原油和大庆原油混兑,重点对润滑油馏分油进行同样工艺试验和评价,为大连石化分公司在保证润滑油基础油质量的前提下有效利用原油资源、合理引进加工原油提供了参考依据。     

原油注碱防腐技术在常减压装置中的应用

常减压装置发生低温腐蚀的原因主要是由于HCl的存在破坏了设备表面形成的FeS保护膜.对原油注碱能有效缓解常减压装置的设备腐蚀情况,适宜的注碱条件为:注入点设在电脱盐后的原油管线上,碱液中NaOH质量分数为4%,注碱速率为16.7 mL/s,每吨原油中NaOH的注入量为2.5 g.结果表明,加工相同原油时,通过注碱可使常压塔塔顶换热器腐蚀速率下降约80%,常压塔塔顶回流罐污水中Cl-质量浓度至少下降80%,常压塔塔顶回流罐污水pH值维持在6.0～7.5,中和剂消耗量也由注碱前的150～180 kg/d降低至注碱后的100～120 kg/d,且注碱操作不会影响常减压装置工艺运行的稳定和二次加工装置的原料质量.     

轮南桑解油田稠油化学降黏新工艺

轮南、桑解油田部分储层原油沥青质含量高,生产过程中沥青质析出,造成井筒举升困难及地面集输管线超压,导致油井无法正常生产.为了解决上述问题,通过室内研究与现场试验,研发了一种耐高温、抗高矿化度的水溶性稠油降黏剂JN-1,并设计了3种针对不同油井管柱、原油物性特征的药剂加注工艺.该稠油化学降黏工艺解决了高温、高矿化度条件下...     

蒸汽吞吐地层热量变化机理

加热地层以降低原油黏度是蒸汽吞吐的主要机理之一;构建考虑热对流和热传导的动态传热模型;通过耦合温度场和压力场;计算地层压力、地层温度和流体对流速度;进而分析地层热量的动态变化规律。 结果表明:在注汽阶段;周期注汽量相同的条件下;注汽时间为6.0~10.0 d时;加热速度和地层净热量均较高;在焖井阶段;压力停止上升;热对流快速减弱;地层加热速度大幅下降;焖井4.0 d后降幅达88.3%;可以开井生产;在采油阶段;热传导起主要作用;地层热量缓慢稳步上升;经过1个吞吐周期;地层热量增量的57.7%随着产液被回收;42.3%保留在地层中。该研究可以更好地了解蒸汽吞吐过程中的地层热量变化规律;为注采参数的优化和蒸汽热量的流向分析提供支撑。