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.     

高含蜡胶凝油的屈服特性研究

提出了一种高含蜡胶凝油屈服测试方法,量程范围较常规方法宽。基于此研究了低温下测试油蜡混合物胶凝油的屈服特性,详细阐明了熔蜡温度、熔蜡温度下的静置时间和屈服应力测试温度下的静置时间对特高含蜡胶凝油屈服特性的影响。研究发现,熔蜡温度越高,胶凝油的屈服应力越小;熔蜡温度下静置时间越长,油蜡混合物的低温屈服应力越大;胶凝油受屈服应力测试温度下静置时间影响较小。静置时间超过30min,其屈服值基本一致。研究结果对于科学制备高含蜡胶凝油,进而探索清管过程中蜡层剥离机制具有重要意义。     

胶凝原油屈服值多元回归分析

对应于流量的屈服值对胶凝原油管道的顺利再启动至关重要。自行研制的管流试验装置实现了在设定条件下对原油长时间的连续剪切及启动时的流量控制,利用该装置模拟原油在实际管道中的动态降温、静态降温以及再启动的全过程,测试启动温度、停输前的剪切流量、静态温降幅度、启动流量等因素对胶凝原油屈服值的影响;试验数据显示,胶凝原油屈服值与上述诸因素存在一定的关系。应用逐步回归方法,根据各变量的重要性大小,边引入边剔除,最终启动温度、启动流量、静态降温幅度保留在回归模型中,即三元线性模型能较好的描述屈服值与各自变量的相关关系,而停输前的剪切流量为无关紧要的自变量。上述实验数据及分析结果可以为实际胶凝原油管道再启动提供依据。     

考虑乳化水质量分数影响的含蜡原油胶凝特征研究

水相存在于含蜡原油体系中时,随着温降过程的发生,非牛顿型油水乳化体系的胶凝行为在具备含蜡原油属性的同时又具有其自身的特性.针对油包水型(W/O)含蜡原油乳状液,考虑乳化水质量分数的影响,基于流变测量方法,识别并表征了不同乳化环境下W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝温度界限及胶凝结构强度变化规律.结果表明,随着乳化水含量的...     

结蜡对含蜡原油管道安全影响分析

对低输量含蜡原油管道,每次清蜡时都保留一定的结蜡厚度,这是因为蜡的"保温"效果有利于管道的经济运行。然而,从安全的角度考虑,管线保留一定的结蜡厚度存在一定的风险。保留一定的结蜡厚度,管径变小,一旦管线停输或输量下降,管线中单位体积的原油所携带的热量减少,相对降温速率加快,原油形成胶凝结构的速度加快,管线允许的停输时间大大降低,并且管径越小管线停输后的再启动越困难。同时,管线停输后,在某些特殊管段特别是上倾管段,石蜡沉积物会发生破坏滑脱并聚集在管道低洼处,造成蜡堵凝管。因此,建议定期彻底清除管壁结蜡。     

复配菌对含蜡原油微观结构影响分析

含蜡原油中的蜡是原油流动性差的主要原因之一,为解决含蜡原油的流动性给原油开采和集输带来的巨大困难,需对原油进行降蜡处理。微生物降蜡利用微生物的代谢作用直接降解原油中的蜡组分,将长链烃类降解为中短链烃类,从而降低原油中的蜡含量。通过检测复配菌处理前后原油中的蜡含量及蜡晶形态,研究复配菌对原油中蜡组分的降解及原油中蜡晶形态、大小的影响,从宏观上分析复配菌的降蜡特性;通过检测降蜡处理后油样的粒径分布,从微观角度对复配菌的降蜡效果进行了验证。     

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。     

渤中沙河街原油析蜡及其乳化特性实验研究

针对渤中沙河街原油海底管道输送的潜在安全隐患,采用影像分析仪及配套的程控水浴,观测和分析了沙河街原油从65℃到20℃的析蜡过程,确定了其析蜡点与析蜡高峰温度范围.采用HAAKE RS600流变仪,测定了沙河街原油及其掺高温水的油水乳状液的流变曲线与粘温曲线,评价了沙河街原油的乳化特性.结果表明:沙河街原油的析蜡点与粘温异常点分别为51℃与30℃,析蜡高峰温度为35～20℃;当掺水量低于70%时,80℃的沙河街油水混合液在25℃的室温下自然冷却,同时用700～800 r/min的转速搅拌,在2 h内均可充分乳化,其反相点为70%,这为沙河街原油海底管道掺高温水输送的安全操作提供了依据,并可供其他原油的相关研究参考.     

不同测试条件对含蜡原油流变特性的影响研究

以大庆新庙原油为研究对象,采用流变学测试与分析方法,探讨了降温速率及剪切速率对原油低温静屈服值的影响、测试时间和冷却速率对原油低温流变曲线的影响,以及热处理温度、降温方式及降温速率对原油粘温曲线的影响.结果表明,非牛顿含蜡原油的流变特性强烈地依赖于测试条件.在此基础上,提出了含蜡原油流变特性测试思路,通过模拟计算或合理设计来确定降温速率、剪切速率、测试时间等测试条件,为其它含蜡原油流变特性的测定提供了参考.     

大庆-俄罗斯混合原油流变规律实验研究

采用差示扫描量热和流变测试方法对大庆-俄罗斯混合原油的凝点、黏度、触变性、屈服值和析蜡特性进行测试分析。结果表明:相比于大庆原油,混合原油的流变性有所改善,随掺混俄油比例的增加,混合原油的析蜡点、析蜡峰温和含蜡量均呈下降趋势,导致其凝点、表观黏度、屈服值降低幅度逐渐增大,触变性明显减弱。庆-俄油混合比例为4∶4时,与大庆原油相比,混合原油的析蜡点降低7.9℃,析蜡峰温降低6.1℃,含蜡量降低13.9%。此时,混合原油平均降凝率为50.0%,不同剪切速率下的平均降黏率为96.3%,触变实验中的剪切应力总衰减率为14.0%,屈服值衰减率为97.0%。根据DSC测试结果,掺混俄油后不仅仅降低了原油含蜡量,同时也改变了蜡的结晶特性,这是导致混合原油流变性改善的主要原因。     

含蜡原油管道化学防蜡剂研究进展

化学防蜡剂广泛应用于含蜡原油采输领域,为含蜡原油采输过程安全高效运行提供重要保障。目前已经开展了很多关于化学清蜡基础实验研究以及数值模拟研究,对化学防蜡剂的类型、作用机理及其应用范围进行了探究。常见的化学防蜡剂主要有稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂以及新型纳米粒子防蜡剂,它们通常通过水膜理论或蜡晶改性理论防止蜡晶发生联合和沉积。其中,稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂存在环境友好性差、环境适应性差或经济性差等缺点。今后的研究重点应该是探索绿色、高效且通用的化学防蜡剂,利用纳米粒子提高防蜡剂的性能,并且继续探索更加环保的化学防蜡剂。     

超临界CO2 处理对乳状液稳定性的影响机理研究

超临界CO₂(scCO₂)混相驱在提高原油采收率的同时,也显著改变采出原油乳液的性质。利用自主研发的CO₂-原油混相装置在模拟地层条件下对长庆原油进行混相处理,分别使用流变仪、电导率仪和显微镜研究了混相处理前后长庆原油及其W/O 乳液的流变性、稳定性和微观形貌。实验结果表明,scCO₂ 处理改变了长庆原油的组成,破坏了沥青质溶剂化层结构,使得失去保护的沥青质胶粒更易吸附于油水界面;scCO₂ 处理也使得析出的蜡晶尺寸更加细小,数量增加,这将导致乳液黏度显著增大。上述变化导致scCO₂ 处理后W/O 原油乳液的水滴粒径变小、分布更加均匀,宏观表现为乳液体系的流动性恶化、稳定性增强。     

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。     

微生物降解含蜡原油机理研究进展

微生物清防蜡具有成本低、操作安全、对地层无任何损伤等优点。介绍了复杂环境对微生物降解的影响,分析了微生物降解酶的作用,阐述了微生物产生的有机溶剂和生物表面活性剂降解含蜡原油的情况。基于此,指出应加强研究微生物降解酶的产生机理、有机溶剂的产生机理和表面活性剂的产生机理,使微生物对含蜡原油的降解技术有更为广阔的应用前景     

复配菌对含蜡原油含蜡量及其黏度作用分析

微生物能改善含蜡原油的流动性,提高运输效率。将已培养的枯草芽孢杆菌6#和铜绿假单胞菌3#按2∶3的体积比复配培养,并优化其生长条件。采用DSC、偏光显微镜、HAKEE流变仪和界面张力仪对复配菌与含蜡原油的作用效果进行分析。经复配菌处理后,含蜡原油的析蜡点降低了2.23 ℃,析蜡高峰点降低了2.71 ℃,原油含蜡量（原油中蜡质量分数）降低51.64%;蜡晶结构发生了明显变化;37 ℃下测得原油表观黏度降低了64.72%;复配菌对液体石蜡的乳化指数为55.39%,液体石蜡培养基的表面张力从79.89 mN/m 降低至38.83 mN/m。与单菌相比,复配菌在除蜡降黏方面效果更为优异,应用前景更为广阔。     

油温回升对含蜡原油添加纳米降凝剂改性影响

研究并分析了高含蜡原油经纳米降凝剂改性后油温回升对低温流变影响,并对改性后原油静态时效稳定性进行了室内实验研究。实验结果表明,高含蜡原油纳米降凝剂具有良好的降凝降粘效果,加剂后经65℃处理后,凝点降至17.5℃;油温回升后原油低温流动改善效果随回升温度的降低则更好,油温回升至35℃后,降温至30℃测试,凝点为24℃,改性后原油重复加热5次后凝点无变化,稳定性良好,为安全经济地管输高含蜡原油提供了技术支持。