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。     

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.     

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     

α-TCP/TECP双相磷酸钙的胶凝特性研究

主要研究了α-Ca3(PO4)2-Ca4(PO4)2O体系胶凝材料的凝结硬化及强度性质.研究表明,在实验条件下,该体系胶凝材料的凝固时间随粉料中TECP质量分数的增加而缩短.硬化体24h抗压强度与TECP质量分数的关系呈凸型曲线关系.当TECP质量分数为20%时,抗压强度最大为37.6MPa.此外,阐述了硬化体的XRD分析和SEM观察.     

含蜡W/O体系水合物成核特性与诱导期模型

明确含蜡W/O(油包水型乳状液)体系水合物成核特性是保障深海油气开采及集输管道安全的关键,水合物生成诱导期是描述成核特性的基础参数.基于反应釜中含蜡及不含蜡W/O体系水合物生成诱导期实验,首先定义实验体系诱导期为体系达到相平衡温度时刻与观测到升温峰时刻间的时间间隔;其次发现含蜡体系诱导期显著长于不含蜡体系的诱导期,且随...     

多元热流体热采稠油乳状液的形成及稳定性研究

利用PVT装置模拟高温高压下热采稠油乳状液的形成过程,并通过RS600流变仪及光学显微镜,测定了渤海脱水原油与模拟水在不同条件下所形成的原油乳状液的黏度及微观特性,考察了影响热采稠油乳状液稳定性的因素。结果表明,随实验温度、搅拌速率以及防膨剂浓度的增加,稠油与模拟水乳化所形成的原油乳状液黏度增加,水滴数量增加、粒径减小,所形成的原油乳状液稳定性增强,而多元热流体的加入使得原油乳状液黏度降低,但水相颗粒以更小的粒径分布得更均匀。这主要与温度增加及多元热流体的作用有关,稠油黏度降低,再加上剪切速率增加及稠油中的天然乳化剂共同作用,使得稠油容易与模拟水乳化,形成稳定的W/O型乳状液。     

稠油表面活性剂乳化降黏效果及其作用机理研究——以渤海BZ25-1s油藏为例

针对渤海BZ25-1s油田储层地质特征和流体性质,在不同实验方法条件下,以油水乳状液黏度、乳状液结构形态、分水率和界面张力为评价指标,开展了稠油表面活性剂乳化降黏效果及相关作用机理的实验研究。结果表明,当油水体积比低于7∶3和乳化药剂浓度高于600 mg/L时,强化分散体系可以与原油作用形成水包油型(O/W)乳状液,降黏率可达80%。相对于强化冷采体系,强化分散体系在破乳、降低界面张力及抗吸附方面均具有显著优势,其与原油乳化作用可以导致部分表面活性剂组分进入原油中,进而影响强化分散体系与原油间界面张力和乳化效果。强化分散体系能更大幅度降低注入压力、减缓含水率上升速度,并且能更有效地提高原油采收率。     

稠油O/W乳状液中多重乳滴对稳定性的影响

对胜利油田新滩区块稠油乳化降粘研究结果表明:稠油在乳化降粘配制O/W乳状液时,会形成部分W/O/W多重乳滴,这种多重乳滴的多少和性质与配制O/W乳状液的方法有关.当用纯稠油与活性水配制时,形成的多重乳滴少,其主要是中间油相与外水相油水界面膜的破坏.它的破坏对整个乳状液稳定性影响小.而利用高内相W/O乳状液用转相法配制O/W乳状液时,会形成较多的W/O/W多重乳滴.这种乳滴的破坏对乳状液稳定性有很大影响.     

稠油W/O型乳状液表观粘度变化微观原因解析

研究表明在一定温度和剪切速率条件下,一定油品的稠油W/O型乳状液表观粘度随含水率的增加呈现先增加后降低的趋势.基于这种变化现象的微观原因,本文从相、分子取向和原油胶体结构模型氢键理论3个方面进行系统的阐述.同时根据以上3种解释理论,对于不同性质的稠油W/O型乳状液转相点不同的原因也进行探讨分析,验证了3种解释理论的正确性.一般密度大和粘度高的原油所含胶质和沥青质等天然的W/O型乳化剂较多,W/O型乳状液的转相点亦较高.由稠油乳状液表观粘度变化及相转化过程对稠油的开发进行思考,不同稠油油藏初始含水饱和度使稠油乳状液表观粘度变化及相转化过程不同,分析认为考虑相转换对进一步深入认识油藏水驱规律具有较大的研究意义.     

原油沥青质特性及其对含蜡油结晶胶凝的影响

沥青质是原油中最重的极性组分,对含蜡原油的结晶、胶凝和流动行为具有重要影响.介绍了原油中沥青质的发现历程及目前存在的几种描述方法.针对沥青质在原油中的存在形式和自身结构特征,总结了沥青质胶体理论和实际溶液理论的发展情况和优缺点,以及沥青质的二维、三维结构模型.论述了沥青质聚集析出现象的机理和特点,归纳了描述该动力学过程...     

溶气原油乳状液的溶气特性与稳定性研究

利用带压溶气原油乳化装置在不同溶气环境（CO2、CH4、N2）下对长庆原油进行带压乳化,并通过溶解度测定装置、溶气原油乳液稳定性分析装置、界面张力仪、高压流变仪测得不同气体的溶解度Rs、分水率fv、界面张力γ、界面膜弹性模量εd、溶气原油黏度μ,溶气原油乳状液表观黏度μap。结果表明,油水界面膜的存在会在一定程度上抑制气体从外相向内相的迁移,使溶气原油乳状液的溶解度小于内外相各自的溶解度之和;在溶CO2的环境下,由于其油/水界面张力最小,使其乳化效果最好,形成的带压W/O型乳状液乳滴最为细密,同时由于其油水界面弹性模量最大,形成的带压乳液体系最为稳定,乳液体系较原油体系的增黏率最明显;与之相反,在溶N2的环境下,带压乳液体系的稳定性较差,易于破乳。     

降温速率对原油胶凝特性的影响

通过测试胜利油区原油、河南油区原油和巴西原油在不同降温速率下的胶凝特性,较全面地评价了降温速率对这三种原油胶凝特性的影响,提出了对原油的胶凝特性影响最大的降温速率方案。     

水包油型乳状液粒度分布影响因素研究

利用马尔文激光粒度仪对不同条件下制备的水包油型乳状液粒径分布进行了研究。结果表明,水包油型乳状液粒度随活性剂的质量分数增加而减小,当活性剂的质量分数达到0.5%时,乳状液体系很稳定,粒度随静置时间变化较小;聚合物的加入使水包油型乳状液粒度先增大后减小再增大;在一定剪切速率范围内,水包油型乳状液粒度随剪切速率的增加而减小,当剪切速率超过6 000 r/min时,粒度几乎不随剪切速率发生变化;剪切达到一定时间后,乳状液粒径随剪切时间变化很小;在低剪切速率下,剪切时间较短时形成的乳状液体系不稳定。     

原油组分及乳化剂对乳状液黏度影响分析

在油井堵水技术中,活性原油堵水技术以其低成本、低伤害、有效期长等特点越来越受到人们的关注。但是在应用中发现,不同区块进行活性原油堵水调剖效果差异较大,有些区块措施效果明显,而另一些区块则效果很差,分析原因为不同区块原油组分中胶质、沥青质含量差异较大,而该物质会对活性原油乳化效果产生较大的影响。为了从根本上提高活性原油堵水技术水平,通过室内乳化实验和光谱实验分析了乳化剂结构和原油组分对油包水乳状液的影响因素。分析得出,乳化剂Span系列的亲油端碳碳单链长度越长,乳状液黏度越大;而双键的存在不利于形成乳状液,且形成的乳状液黏度低;胶质中的5个芳香环排列组成的成分有利于沥青质的溶解,同时5个芳香环的面性排列会增加乳状液的黏度。     

含特殊管段的含蜡原油管道热力计算与分析

针对含蜡原油长输管道管内外情况均十分复杂的特点,详细研究了含特殊管段的含蜡原油长输管道,利用有限元法对热油管道处于不同工况下的热力模型进行了求解,并在计算过程中对特殊管段进行了巧妙的处理,最后通过算例详细分析了特殊管段对处于不同工况的原油管道热力特性的影响。结果表明,结蜡层的存在会使处于正常运行管道中的原油散热能力减弱,但却会使停输管道内的原油温降速率增大;而管道沿线浸水段的存在,不仅会使管道正常运行中末端油温偏低,还可能使管道在停输中中间浸水段的油温远远低于末端温度,严重影响对停输管道顺利再启动的判断。     

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。     

油水两相绝热和冷却流型与换热特性研究

通过自制热电偶、自制双平行电导探针、Labview编程系统和IMP温度采集系统等测量手段获取油水两相流内部的相分布特征,分析流型种类和流动参数与换热系数的相互影响。结果表明,管外冷却换热会影响流型分布,管外冷却换热过程中水包油、混合界面分层流以及油包水这三种流型所占的范围变小,但分层流、油包水&水包油以及水包油&水流型在流型图上所占范围变大,相邻流型之间的转化分界线偏上,向更大油速和水速趋势发展,并且换热系数与流型和流速密切相关,低流速下主要受流速的影响,而高流速下主要受流型的影响。