一种可用于重油降粘的大功率超声换能器设计

基于夹心式压电换能器基本原理,设计了一种可用于井口重油降粘和高凝油降凝的工业规模应用的大功率压电超声换能器,其工作频率为16.86 kHz,输入电功率为500 W,可在100℃高温环境下长时间连续工作。首先根据工作环境需要设计了换能器模型,结合等效电路法和传输矩阵法,计算了换能器满足谐振频率条件的各部分参数;通过有限元仿真软件ANSYS对换能器进行了模态分析和谐响应分析,确定了换能器的最佳工作模态和工作频率。根据仿真模型,制作了工程样机,通过阻抗分析仪测得其实际的工作频率与仿真结果的误差为0.5%。这种大功率压电超声换能器有望在重油降粘以及超声处理工业中得到规模化应用。     

稠油的降粘开发现状调研

本文主要阐述了国内外各种降粘工艺的技术特点及稠油开发现状,并对各自的优、缺点进行详细的对比。     

超声波降粘实验研究

通过对两种油样分别作用不同的超声时间,不同的超声功率后,测量出在不同条件下原油的粘温曲线。然后对这些数据进行分析处理,找出超声作用对原油的规律。有助于超声波在原油开采、储运等方面的应用研究。     

关于化学降粘开采技术的探讨

目前常用的稠油降粘方法有掺稀油降粘、加热降粘、稠油改质降粘（通过改变稠油性质来降粘）以及化学降粘等四种,掺稀油降粘存在着稀油短缺及稠油与稀油间价格上的差异等不利因素;加热降粘则要消耗大量的热能,存在着较高的能量损耗和经济损失,改质降粘要求较为苛刻的反应条件,同时使用范围较窄,而化学降粘使用范围相对较宽,同时工艺简单,成本较低,易于实现。而且许多油藏因区块分散,含油面积小,油层薄等原因不能用常规方法开采,或者不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采,因此,为了提高稠油开采的经济效益,化学降粘开采稠油是一种很有前途的方法。     

稠油井井筒降粘

复合型稠油助产剂，原油与水形成O／W型乳化体系，使期间形成水膜与水膜之间的摩擦，达到降低粘度，降低粘阻，达到提高采收率的目的。     

中石化关于化学降粘开采技术的探讨

目前常用的稠油降粘方法有掺稀油降粘、加热降粘、稠油改质降粘（通过改变稠油性质来降粘）以及化学降粘等四种,掺稀油降粘存在着稀油短缺及稠油与稀油间价格上的差异等不利因素,加热降粘则要消耗大量的热能,存在着较高的能量损耗和经济损失,改质降粘要求较为苛刻的反应条件,同时使用范围较窄;而化学降粘使用范围相对较宽,同时工艺简单,成本较低,易于实现。而且许多油藏因区块分散,含油面积小,油层薄等原因不能用常规方法开采,或者不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采,因此,提高稠油开采的经济效益,化学降粘开采稠油是一种很有前途的方法。     

使用水溶性自扩散降粘体系提高尚南薄层稠油油藏水驱开发效果

薄层常规稠油油藏,由于原油粘度高,地层渗流阻力大,水驱开发效果差,处于低产低效开发状态。水溶性自扩散降粘体系能降低原油粘度、溶解重质组分、提高渗流能力、增加水驱波及体积,提高最终采收率。     

套管加药降粘装置的筛选应用

套管连续加药装置有2种,ZD-B自动加注装置和自制加药装置。ZD—B自动加注装置通过调节控制变频器频率,调节电泵运动次数,每月每周每天的定时定量控制加药。自制加药装置由降粘剂配置贮罐、软管、输液控制装置组成,把药剂用“点滴”的方式加入套管中去,达到连续加药的目的。装置的应用解决了光杆缓下的问题,方便了生产管理,保障了油井正常生产,延长了油井生产周期。     

一种新型油井降粘举升强制混合装置的研制

【摘要】辽河油田油藏以稠油为主，在其稠油井举升开采过程中多需掺入降粘剂、降凝剂、除蜡剂等化学药剂，用以降低稠油粘度、降低稠油凝固点，将井底原油顺利举升至地面。目前通常加药方式是向油套环空内注入化学药剂，利用化学药剂的自由沉降和药剂与地层流体之间的自由扩散作用来达到加药目的，但该种加药方式存在药剂见效慢、药剂浪费等问题。为此以稠油井空心抽油杆加药方式基础研制了油井药剂强制混合装置。与常规油井混合器相比，该套装置具有将抽油杆上下冲程的动能转化成药剂与地层流体的混合动力，室内及现场试验证明，该套装置的混合效果良好，能够最大程度的发挥化学药剂的各种功效。目前以油井药剂强制混合装置为井下工具的掺药降粘举升工艺技术在取代掺热稀油降粘工艺与空心抽油杆电加热降粘工艺方向上具有广阔前景。     

用于稠油降粘的水热裂解催化剂研究进展

为了解决稠油开采的难题,如今越来越多的研究聚焦在稠油降粘技术上,应用催化剂来提高稠油降粘效率是一种永久性的原位升级方法。综述了近年来国内外报道的各种催化剂类型,包括无机酸盐催化剂、有机盐催化剂、矿物催化剂、无机酸催化剂和金属基纳米催化剂,描述了它们在稠油地下催化裂解中的有效性,并展望了水热裂解催化剂的应用前景。     

超声波应用于稠油降黏的实验研究

稠油在我国已探明的储量中占比50%以上,而它的高密度、高黏度等特征使得其开采和运输的难度极大,因此,稠油降黏意义重大。超声波技术在稠油降黏的应用中已取得了一定的成效,但尚未得到现场大规模应用。为探究超声波在稠油降黏过程中的作用规律,基于室内实验设计了包括超声波发生器、流变仪、电子天平、恒温水浴等仪器组成的超声稠油降黏评价测试平台。在测试平台上,观测了超声波发生器的电功率、超声作用时间以及油样初始黏度对稠油降黏效果的影响。结果表明,只有在一定的条件下,超声波技术在稠油降黏中的应用才能取得较好的效果,说明了超声波技术对于稠油降黏以及油井的增产增注具有适用性。目前看来,超声波降黏技术在油田现场实际井中的应用及其降黏机理还需进一步深入的研究。     

超声-表面活性剂对原油降粘的实验研究

本文研究了超声和表面活性剂对原油粘度的影响。当原油含水率不大时,超声降粘主要是由于超声降解的作用,但这种降粘效果不理想。掺入表面活性剂SP－20后,在低含水率下,原油未能形成水包油乳状液,当含水率为50％时,掺入表面活性剂,能使原油形成水包油乳状液。将超声与表面活性剂相结合,能使原油形成的乳状液更稳定。     

超声波改性有机膨润土及其对苯的吸附研究

为了提高有机膨润土对苯的吸附能力,采用超声波辐照处理膨润土改性合成有机膨润土.通过研究不同的改性条件对苯吸附量的影响,获得了最佳工艺条件为:超声处理时间20min、固液比1:10、十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)加量120mmol/100g及超声波功率600 W.在此条件下制备的有机膨润土对苯的吸附平衡研究表明,在开始30rain内吸附非常快,吸附150min后基本达到吸附平衡,其对苯的吸附量达51.28mg/g.     

芯管式稠油掺稀混合器设计及其掺混性能研究

掺稀降黏是稠油开采工艺中的重要技术,而混合器是增强掺混效果的主要工具。首先,提出了一种新型芯管式稠油掺稀混合器结构,采用芯管微孔外射的方式,实现稀、稠油在环空内掺混,同时根据"文丘里效应"原理设计变截面锥管结构,以形成不规则湍流,实现二次掺混。该混合器具有掺混效果好、对油液压降影响小等优点。其次,利用CFD（computational fluid dynamics,计算流体动力学）仿真技术研究了微孔直径、微孔密度、喷射角度、内锥角和出入口压差等5个因素对掺混不均匀度系数和掺稀比的影响。最后,针对塔河油田采油二厂的稠油掺稀开采工况,设计了一款可对接3 1/2"油管的混合器,并进行了室内掺混实验分析,获得的掺混不均匀度系数为0.023 4,掺稀比为0.290 1,达到了理想水平,这表明该混合器具有良好的掺稀降黏性能。研究成果为提高稠油开采效率和减小抽油设备的故障率提供了新的技术手段。     

一种对超声波连续检测系统中回波信号处理的新方法

“喷淋水耦合多探头高能超声动态检测系统”能对各种刚性管材各处的壁厚进行高速、连续的探测,系统检测效果取决于对回波信号的处理.文章探讨了利用放大及逻辑运算等电路处理方法来处理回波信号以获得稳定的壁厚脉冲的新方法,采用这种新方法还可以通过计算机检测系统多图形地显示壁厚曲线、超标报警.     

基于干耦合横波超声换能器的钢丝长度检测及缺陷定位

在特定工况下会出现无法将超声换能器放置在杆状构件底面完成常规检测的问题,如服役桥梁的平行钢丝构件、装配式建筑中灌浆套筒内的插入钢筋。为了提高超声导波技术的适用性,提出了将频率为50 kHz的自发自收式干耦合横波超声换能器置于杆状钢丝侧面进行长度检测及缺陷定位的方法。结合理论分析、仿真模拟和试验验证开展研究,结果表明：干耦合横波超声换能器的最优激发角度为90°,即激发方向垂直钢丝轴向;对于不同长度和不同缺陷位置的钢丝,长度检测和缺陷定位的仿真及试验结果的预测相对误差均小于2%。     

车轮电磁超声探伤技术的研究

我国铁路相关部门对车轮的检测主要采取定期检修的方式，即在规定的时间里集中大量的人力，对车轮有计划地进行检修，这样就需要很大的人力和物力。为了改善这种情况，我们研制了车轮动态自动探伤系统，本文主要介绍电磁超声表面波的激发和接收机制，利用电磁超声表面波对车轮探伤的原理，并分析了一些重要的探伤参数和缺陷波的处理方法。     

Analysis of ultrasonic wave scattering for characterization of defects in solids: I. Spherical inclusions and reciprocity

This paper, as part of a series on elastic wave scattering, presents results of measurements and calculations on scattering of ultrasonic waves by a solid spherical inclusion (tungsten carbide) embedded in titanium alloy by the diffusion bonding process. Both direct scattering and mode-converted scattering angular distributions are reported for shear and compressional incident waves. The consequences upon the signals when transmitter and receiver were interchanged are explored in a reciprocity rule.     

基于改进时间反转法的超声导波检测系统构建

针对目前国内自主研制超声导波检测设备能力不足以及常规超声导波检测灵敏度较低等问题,构建一种基于改进时间反转法的超声导波检测系统。利用超声导波线性叠加性,单独激励时间反转信号,再线性叠加检测信号,在LabVIEW环境下,开发基于NEXTKIT信号万用仪和NI PXI-6331采集卡的超声导波时间反转检测系统。实验结果表明:纯净的时间反转信号是获得良好聚焦效果的前提,为窗宽选择提供依据,有效提高小缺陷反射回波信号幅值,为设备小型化提供可能。