原油磁处理防蜡技术应用与机理的研究

本文实验研究了原油管道结蜡强度、原油析蜡峰点、石蜡相变热与磁处理磁感应强度的关系,确定了原油磁处理防蜡最佳的磁感应强度范围,显微观测了磁处理对原油蜡晶的影响。在此基础上,依据理论研究结果,阐述了磁处理防蜡的作用机理。     

磁防蜡参数优化研究与应用

应用DLVO理论论证了磁处理技术的作用机理。分析认为 ,磁场作用致使蜡晶胶粒间的范德华引力势能增大是各种磁处理效应的根本原因。通过对原油进行磁处理试验和理论研究发现 ,磁防蜡器的磁感应强度、峰值和作用次数对磁防蜡效果影响显著。对于不同油井的原油 ,磁防蜡器的参数不同 ,防蜡效果也不一样。现场应用 8口井后效果明显 ,在管理措施相同的条件下 ,因结蜡造成的平均检泵周期延长 1倍以上 ,结蜡状况明显减轻。     

基于蜡晶磁取向的原油磁防蜡机理研究

采油生产过程中油管内壁极易结蜡结垢,清防蜡一直是困扰油田正常生产的技术难题。磁防蜡作为一种节能高效的原油防蜡技术,在油田防蜡降黏方面得到了越来越广泛的应用,但是原油磁防蜡的机理至今仍未明确。为揭示原油磁防蜡的微观作用机理,在"磁致分子取向"机理的基础上,探讨磁场作用于原油时的能量转化机制,并据此研究磁场对原油中蜡分子的取向作用规律。结果表明:分子抗磁各向异性是原油中的高分子蜡成分能够响应磁场作用的根源,而蜡分子的有序聚集结构又显著增强了磁场对蜡的取向作用。磁取向作用能够产生三种效应,即减小蜡晶的粒度、取向排列及形成"有序流动"的油流等。这三个方面的共同作用会显著抑制蜡晶网络结构的生成,从而导致原油的胶凝温度降低及低温流动性增强。     

原油磁处理降粘减阻技术的研究

通过室内和现场试验研究，确定了原油磁处理效果与原油温度、磁感应强度、原油含水率及磁处理时间的关系，明确了磁降粘减阻效果的保持时间，分析了磁处理作用机理，研制出适合于原油集输用的磁处理器，由此对原油磁处理降粘减阻技术各种参数做了较全面的优选：适宜的磁感应强度范围１００～２５０ｍＴ，较好的磁处理温度范围３５～４２℃在１～１０ｓ的范围内磁处理越长越好，磁降粘减阻的有效保持时间约４ｈ，原油磁降粘减阻效果随     

原油磁处理降粘减阻技术的研究

通过室内和现场试验研究，确定了原油磁处理效果与原油温度、磁感应强度、原油含水率及磁处理时间的关系，明确了磁降粘减阻效果的保持时间，分析了磁处理作用机理，研制出适合于原油集输用的磁处理器，由此对原油磁处理降粘减阻技术的各种参数做了较全面的优选：适宜的磁感应强度范围100～250mT，较好的磁处理温度范围35～42℃，在1～10s的范围内磁处理时间越长越好，磁降粘减阻的有效保持时间约4h，原油磁降粘减阻效果随原油含水率的上升而下降，其磁降粘减阻率范围80％～20％。在原油集输中应用该项技术，可减少掺液量或降低掺液温度，并降低原油输送温度5～10℃，部分低产液量、低含水油井能够实现不加热集油。     

磁防垢技术及应用发展现状

水设备中的水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，在经济上带来相当大的损失。人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究，并找到不同的化学和物理防垢方法。其中，磁化（永磁和电磁）水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染，集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身，是一种极具发展前景的防垢除垢技术。文中介绍了磁场对水溶液物理化学性质、结晶过程、作用条件的影响，并介绍了磁场作用下离子对磁化效果的影响及磁场的记忆效应；在此基础上，阐述了磁防垢的作用机理及磁防垢除垢技术的工艺发展情况。最后指出，建立和完善定量磁处理防垢除垢理论模型是机理研究的发展趋势，在应用技术上加强磁处理技术与光、超声波等物理技术、化学投药法及生物技术协同处理工业用水，将会取得更好的效果。     

磁处理技术在油田注水系统中的应用

磁学理论指出,磁性存在于一切物质中,并与物质的结构和化学组成有关。国内外试验发现,将抗磁质置于磁场中,某些特性会发生变化。油田注水磁处理技术,就是根据磁学理论,普通水被磁处理后,以改善水的物性和其在地层中的渗流特征,使注水管线内壁结垢、垢晶发生变化的一项应用研究课题。由于磁化机理尚无成熟理论解释,因此本文着重对该技术在油田注水系统中的应用,进行初步探讨。     

磁处理强化钻井液添加剂效用的实验研究

在不同磁场条件下，分别对２种降粘剂和５种粘土稳定剂在钻井液中作用的变化规律进行了实验室试验。探讨了磁化处理的最佳条件和作用机理。分析认为，磁处理对钻井液塑性粘度增效作用大于表观粘度，对阳离子有机聚合物增效作用大于其它几类粘土稳定剂作用。     

磁处理对水泥颗粒电动电位的影响

研究了含有不同表面活性剂的G级水泥悬浮体在经过磁处理前后其ζ电位的变化规律。实验结果表明,经磁处理后,水泥悬浮体中颗粒的ζ电位约增加10～20mV;同时,本文从吸附理论出发,论证了水泥悬浮体经磁处理后其稳定性增加是由于表面活性剂分子在水泥颗粒表面的吸附更整齐且紧密所致。这为解释磁场对水泥悬浮体流变性的增效作用提供了理论依据。     

强磁场作用下原油降粘及其应用

本文论述高磁能积永磁材料钕铁硼(Nd-Fe-B)出现后,磁技术在石油开采与输送方面的应用。采用内聚式强磁场对原油作磁场处理,其平均降粘率可达40～55%,提高输送能力10%以上,延长采油井清蜡周期10～20倍。作者根据能量转换原理,推导了从强磁场能量到剪切力的转换关系式。认为:在强磁场作用下,原油介质中剪切力的变化,是粘度下降的主要原因。     

西峰油田注入水磁处理防垢技术

以西峰油田注入水为研究对象,分析磁处理技术在不同温度、流速、延迟放置时间和磁场强度等条件下的防垢效果;同时研究了磁处理前后水分子聚集体微观结构的变化规律及磁化防垢的机理。结果表明,磁场强度、水流速度、温度以及磁化后延迟时间均影响磁处理防垢效果,其中,温度对磁处理的防垢效果影响最大;对于Ca2+浓度为1 800 mg/L的水样,在油藏温度条件下,磁场强度为99.22 A/m(7 900 Oe)、水流速度为5 mL/min时的防垢率为9.66%,而常温条件下的防垢率则高达85.34%;同时,在外加磁场的作用下,氢键结构被破坏,聚集水分子中氢原子受到的吸电子作用减弱,从而有利于水分子聚集体的分散,可以极大地减弱成垢离子的聚集。图4表5参12     

螺旋埋弧焊管生产中磁场对焊接质量的影响

分析了螺旋埋弧焊管生产中轴向磁场和横向磁场对电弧的作用以及外磁场对焊接质量的影响,介绍了外磁场造成的气孔、夹杂和焊缝外观等焊接缺陷的类型及原因。为了减少外磁场对螺旋埋弧焊管焊接质量的影响,经过对焊接缺陷和内焊打断试样分析讨论后,提出了重新布置焊接电缆线路和走向的措施。经现场试验,成型器内磁场过强的现象有了明显改观,电弧的磁偏吹减弱,附着在焊剂挡板、焊剂回收管、成型辊、递送边和自由边坡口等处的氧化铁粉明显减少。     

高含蜡凝析气流体的气-固相变特征

国内外近年在深部储集层发现越来越多高压地层流体。深部储集层温度很高，地层流体常出现反凝析现象，更重要的是，深部地层流体因含有大量重质烃类而出现气—固相交。采用固相沉积激光探测系统实测高压凝析气流体的固相沉积动态，结果表明固相开始沉积的压力随温度降低而升高。应用热力学原理对此现象进行了理论分析。图2参15     

磁场对碳酸钙溶液结晶过程的影响

用测定混合溶液的电导率的方法,测定了磁化前后饱和溶液在碳酸钙结晶沉淀过程中液相电导率的变化。实验证明：若磁场的磁感应强度为０．２Ｔ,磁处理可使混合溶液的电导率显著降低,溶液中成核速率及晶体生成速度明显增大;实验数据证明,晶核生成速度及晶粒长大速度都可用一级反应速度方程描述;在优化磁场作用下,溶液中的成核速度远远大于晶体生长速度,溶液中有大量微晶生成时,稳定性增强,因此具有防垢效应;溶液浓度越高,其磁效应越强;在优化参数情况下,溶液的湿度越高,磁处理效果越好,但磁处理的记忆效应将大大削弱,因此磁处理的温度范围以６０℃～９０℃为宜。实验结果对认识磁防垢的机理有参考价值。     

挥发性油藏轻烃回收理论研究

以长春油田为挥发性油藏实例，通过流体物性分析资料和实际生产特征的研究，认为近发性油藏的特殊性取决地它的烃类体系的组分组成特征。该类油（气）藏开发过程中轻烃回收是必要的。以热力学和相平衡理论为基础，选用ＰＲ状态方程建立了轻烃回收的相态模型，并且进行了精度检验。对长春油田进行了轻烃回收模拟计算，获得了具有理论和实际意义的 结论。     

Mechanochemical transformations of natural gas hydrates

Chemical transformations of hydrates of natural gas from the Irelyakh gas and oil field of the Republic of Sakha (Yakutia) upon vigorous mechanical treatment were studied. It was found that a general feature of mechanochemical transformations of natural gas hydrates is an increase in the carbon chain length of hydrocarbons forming the hydrates. It was shown that the constitution of the products of mechanical activation of gas hydrates depends on both their synthesis and mechanical treatment conditions.     

磁场对泡沫钻井液电导率的影响研究

磁处理技术是利用磁场对非铁磁性流体作用．使被作用物的性质产生某些期望的变化，从而改善生产效果和使用效益。磁处理对常规钻井液流变性能的影响研究结果表明，磁化能明显改善钻井液性能。通过研究磁化后泡沫钻井液的性质．测定与控制钻井液的电导率，以便从电测曲线上取得更好的地层特性评价。泡沫钻井液的电导率与密度基本呈线性关系，电导率随密度的升高而变大；磁处理后泡沫钻井液的性质发生明显改变．泡沫钻井液的电导率有不同程度的下降，在磁场强度为100mT、蜂数为2的磁场条件下泡沫钻井液的电导率变化率降低最大，电导率平均下降16％左右。     

磁场响应形状记忆聚合物复合材料的研究进展

磁场响应形状记忆聚合物(SMP)复合材料(MSC)是以SMP为基体树脂、磁性粒子为填料的一类复合材料。MSC的磁场响应原理:磁性粒子在交变磁场下产生热量,SMP因受热而产生相转变,从而实现了材料的形状回复。概述了SMP种类、外加磁场和磁性粒子对MSC磁场响应性的影响,重点阐述了磁性粒子的粒径、种类及其含量对MSC磁场响应性的影响。概括了MSC的研究现状和进展,展望了其应用前景。     

A THERMODYNAMIC MIXED-SOLID ASPHALTENE PRECIPITATION MODEL

A simple model for the prediction of asphaltene precipitation is proposed. The model is based on an equation of state and uses standard thermodynamics, thus assuming that the precipitation phenomenon is a reversible process. The solid phase is treated as an ideal multicomponent mixture. An activity coefficient model based on the athermal Flory-Huggins expression was included to account for solid phase non-ideality, but was found to have little effect on the results. Only a fraction of each of the heaviest components are considered potentially solid forming. This approach is based on the assumption, that out of the total PNA composition of a crude, the asphaltenes and resins are mainly aromatic-naphtenic in their nature. The predictions shows the correct qualitative behavior with respect to temperature and pressure, but due to lack of data the model was not evaluated quantitatively with respect to these effects