玻璃钢管壁/原油界面特性对高含水原油低温集输的影响

我国大部分油田已进入开采中后期,油井采出液含水率较高,玻璃钢管道因其良好的抗腐蚀性广泛应用于油田地面集输系统。同时,为了节约加热能耗,可采用低温集输工艺输送高含水原油,但可能出现的原油黏附问题严重威胁系统安全。因此,探究玻璃钢管壁/原油界面特性,对揭示高含水原油低温集输黏附机理具有重要意义。基于接触角仪探究了含蜡原油在玻璃钢和不锈钢表面的界面特性。结果表明,在水相中,油滴在不同材质平板的接触角随温度的降低而增大,且油滴在玻璃钢表面的接触角大于在不锈钢表面的接触角,油滴在水相中的界面张力随温度的降低而增大;与不锈钢表面相比,油滴在玻璃钢表面的黏附功较小,油滴之间的内聚功随温度的升高而减小;在集输系统中,凝油不易黏附于玻璃钢管道,玻璃钢管道更有利于低温集输工艺的实施。     

含气高含水率原油低温集输温度确定方法研究

黏壁温度作为普适性低温集输边界条件,其在高含水率开发后期的油田中得到了广泛推广及应用。当集输温度高于黏壁温度时,集输管线运行平稳;当集输温度低于黏壁温度时,绝大部分集输管线的压降显著升高,部分集输管线的压降变化不明显。现场降温试验结果表明,当集输管线进入计量间温度逐渐降低至凝点以下6、8、10、12℃时,井口回压存在运行平稳、小幅波动、低频大幅波动和高频大幅波动四个阶段的变化,且当集输温度过低时,集输管线内存在多次“再启动”过程。不同气油比条件下的现场集油管线掺气降温试验结果表明,当气油比分别为40、80、160 m³/t时,集输管线可以在进入计量间温度低于黏壁温度3、4、6℃的工况下进行低温集输。     

高含水原油流变特性研究

高含水原油的视粘度是温度、含水率以 及剪切速率的函数。从现场实际出发 全面研究高含水原油流变特性,即含水原油视粘度与含水率的关系,含水原油视粘度与剪切速率的关系,含水原油视粘度与油温的关系等。给出了测试的相应曲线并对曲 线进行了分析。该油田油水乳状液转 相点在含水６５ ．２ ％ 左右,在转相点以前是以油为外相,水为内相 Ｗ／ Ｏ 型乳状液,视粘度随含水量上 升而增加,且受温度影响较大,同时剪切速率影响也相当明 显。随着剪 切速率的增加,转相点的视 粘度明显下降。用曲面拟合方法回归出流变参数方程。通过现场取样和数据处理分析可知,含水原油其流变特性可由幂律本构方程表示。这一结论为准确计算高含水原油管道工艺参数奠定基础。     

江汉油区油井集输系统简化优化技术可行性探讨

在高含水期和低油价形势下,简化优化地面集输工艺是提高油田开发效益的必然要求和趋势,其技术关键就是采用油井串接模式并实现采出液的常温输送。调研江汉油区油井集输系统现状,分析常温输送的主要因素影响,对地面工艺简化优化的技术可行性进行探讨,给出界定常温输送的经验公式,从而可提出地面集输工艺简化优化的思路和具体做法,通过试验和实施取得了显著的效果。     

星状原油集输管网拓扑优化的混合遗传算法

以投资最小为目标函数,建立了星状原油集输管网拓扑优化数学模型.根据模型特点,利用改进的整数编码遗传算法优化井站隶属关系,利用非线性优化方法优化出相应的计量站最佳位置.针对遗传算法的局限性,对操作过程进行了改进,结合了模拟退火算法,调整了适应函数,给出了初温的确定方法,改进了选择复制操作,从而形成了混合遗传算法,并采用随机多父辈适应函数值加权交叉和多种改进变异操作方法.同时在操作过程中给出了约束条件的处理方法,减少了不可行解的产生,提高了算法优化效率.算例显示了该优化方法的有效性.     

多相混输管道常温集输半径确定与应用研究

油田进入高含水期后集油能耗迅速上升,如果开展常温集输可节约成本,带来一定的企业效益。为判断管道能否进行常温集输,根据现场实测数据,构建并修正水力热力计算模型,进行水力热力耦合计算,确定了管道的常温集输半径,并采用单因素敏感性分析方法对常温集输半径各影响因素的敏感性进行排序,在此基础上研制常温集输半径图版,为地面常温集输工作提供指导。结果表明,修正后的水力热力模型可以较好地预测该管道的压降、温降,其计算值与实测值的平均相对误差分别为9.42%、5.31%;对常温集输半径影响最大的三个因素为起点温度、起点压力、产液量;利用以上三个因素绘制的图版为管道能否实施常温集输提供了依据,当不能常温集输时,可以通过查询图版确定管道起点所需的温度压力。     

原油集输系统地面设施布局的优化

分析了原油集输系统。运用数学规划理论对管网布局进行了研究，根据建设费与营运费综合经济指标，建立了数学模型，在研制“油田地面建设总体方案优选系统”软件中采用了该模型。在吉林油田试用取得了良好的效果。     

降凝剂改善含蜡原油低温流动性的研究

通过测定降凝剂处理前后原油的凝点和表观粘度，研究了降凝剂降凝效果的影响因素，实验考察了两种不同性质的原油－辽河油和一种混合油对几种降凝剂的感受性，选择出合适的降凝剂，对于一定的原油，当降凝剂选定后，降凝效果主要取决于处理条件，通过降凝剂不同加入温度，降凝剂不同注入量对原油低温流动性的影响，得到降凝剂最佳处理条件，结果表明，在观有的几种降凝剂中，丙烯酸C18醇酯－马来酸酐共聚物对辽河油降凝效果最为显著，苯乙烯－马来酸C22－24混醇酯共聚物对混合油降凝效果最为显著，现有降凝剂合理复配对原油降凝效果会有显著改善，降凝剂加入温度有一个最佳值，当降凝剂加入量达到一定值后，原油流变参数的变化将非常平缓并逐渐趋近于一个极限值。     

微波破乳法原油脱水技术研究

对原油乳状液分别进行了热化学法和微波破乳法脱水实验,采用含水质量分数为58.88%的3#原油乳状液,根据本实验原油的特点,通过改变温度、微波震荡时间、脱水剂用量研究了影响原油脱水的相关因素以及趋势,依据实验结果提出新的工艺路线;结果证明:此工艺具有脱水速度快,脱出水清澈的特点.     

习家口油田集输系统清洁生产工艺改造

习家口油田单井管线腐蚀严重,经常发生管线穿口事故。由于伴生气量少,翻斗计量工艺无法运行。针对这种情况采用流量计计井口计量和树杖状串联常温集输工艺,降低了能耗,避免了运输油过程中的烃类气体的排放,减少了环境污染。据统计,习家口油田年减少烃类气体挥发100万方左右,生产运行费用大幅降低,取得了较好的经济效益。     

江汉油田王广集输系统优化工艺技术研究

随着江汉油田勘探和开发的快速发展,发现和投入的新油田大多是低产、低渗、低液、零散的小区块,而传统的三级布站集输模式,存在工艺流程复杂、地面建设投资大、系统效率低,能耗高、运行和管理成本高、投资收益率低等突出问题。针对这些问题,开展集输优化工艺技术的研究,形成一种新型、高效的集输工艺模式,可为油田集输工程技术人员提供参考。     

高含水原油流动沉积实验装置研制

设计并搭建高含水原油实验装置,装置主要包括试验管路、油水分离系统、数据采集系统和电路控制系统。设计出有机玻璃管水浴实验段,以便观测流动形貌和初始沉积过程,基于射流喷射混合器原理完成油水混合装置的设计,使管内流动状态与现场实际相符合。为保证在实验过程中游离水和原油的有效分离,以游离水分离器为基础,设计出适用于高含水原油分离的油水分离器。同时设计出配套数据采集系统和电路控制系统,有效解决了实验数据采集和参数调控的问题。经过实验验证,该实验装置能够较好地适应高含水原油流动沉积研究。     

西区油田常温集输过程清管周期研究

根据西区油田常温集输过程的黏壁规律,给出了通球周期计算公式,并且据此开发了通球周期计算软件。重点计算并分析了不同含水率、流体温度对通球周期的影响,得到温度对周期影响占据主导因素,并进一步分析了环境温度对管道通球周期的影响规律。研究所得结论对于西区油田常温集输过程清管周期的确定和清管工作的实施具有重要指导意义。     

高酸原油脱酸工艺研究进展

随着石油资源的日益枯竭,高酸原油的生产加工日益受到重视.介绍了国内外高酸原油脱酸的工艺,如加氧脱酸法、催化裂化法、热分解法、吸附分离法以及电离分离法等新工艺,并对各种方法及其技术路线进行了比较,指出其中催化裂化法具有较大的优势和应用前景.     

高含水油田集输及处理系统节能简化研究

华北油田老区块站外系统多采用三管伴热集输流程,工艺老化,能耗高;站内工艺流程复杂,隐患点多,随着油田逐渐进入开发后期,产油量下降、含水率上升,站外集输工艺及站内处理工艺已经不能满足国家对企业节能、节水及环保的要求。在保证油井产出液能够正常进站的前提下,利用简短串接、高温井串低温井、井口电加热器等方法将三管伴热集油工艺改为单管集油工艺,有效的节约了能耗;对站内处理工艺进行简化优化,降低了处理后的原油含水率,不但减少了站内的安全隐患点,还降低了运行费用。     

空气低温氧化原油产出气的爆炸极限研究

设计了可燃性气体的爆炸极限测定装置,通过测定其安全性和准确性均符合本实验要求.空气与原油在油藏温度和一定压力下,低温氧化后得到CO、CH_4、CO_2等气体,根据该产出气的组成配制模拟混合气体,研究其爆炸情况,通过人工配制,对原油低温氧化后产出气中各组分比例进行调节,研究测定了不同压力和温度条件下的被测气体爆炸极限以及最高允许氧含量.结果表明:按照产出气组分比例配制的混合气体,不会在油藏条件下发生爆炸;爆炸极限和最高允许氧含量随温度和压力条件改变而改变,高温低压条件易使混合气体发生爆炸,而低温高压条件混合气体不易发生爆炸;二氧化碳对混合气体的爆炸有一定的抑制作用.     

低温地区陆地泄漏原油的生物降解研究进展

陆地原油泄漏事故具有突发性、泄漏量大、泄漏速度快、污染面积广的特点,常对陆地生态系统造成严重的持续性破坏。综述了陆地泄漏原油对土壤环境和人体健康造成的危害,主要介绍了处理原油泄漏的方法,包括无机矿物材料的物理化学吸附法和固定化微生物处理技术。此外,针对我国低温地区陆地泄漏原油的原位处理问题,提出将物理化学吸附与微生物降解有机结合,采用粉煤灰基沸石与固定化低温石油烃降解菌联合处理的方法,充分发挥无机矿物吸附剂吸附效率高、低温高效石油烃降解菌降解彻底的优势,为我国低温地区陆地泄漏原油处理提供参考依据。