甲基丙烯酸十八酯-顺丁烯二酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯降凝剂对原油蜡晶形态的影响

用偏光显微镜(PLM)观察甲基丙烯酸十八酯-顺丁烯二酸酐-醋酸乙烯酯-苯乙烯(OMVS)降凝剂添加量对原油蜡晶形态的影响。实验结果表明,随OMVS降凝剂添加量的增加,蜡晶由不规则的棒状和片状逐渐变为粒径小、分散均匀的近似球状的蜡晶;PLM表征结果显示,加入OMVS降凝剂的非洲原油和国产原油的蜡晶颗粒数均由不到100个增至大于1300个和1700个,原先占主导地位的表面积较大(非洲原油150～250μm2和国产原油100～200μm2)的蜡晶个数由超过60%降至1%以内,表面积较小(5～50μm2)的蜡晶个数由不到10%增至90%以上。通过指数回归可确定OMVS降凝剂添加量-蜡晶平均表面积-降凝幅度的内在关系,计算结果与实验结果吻合。

剪切弥散对含蜡原油蜡沉积的影响

在定义剪切弥散的基础上,通过室内及现场试验,研究了有温差和无温差时剪切弥散对蜡沉积的影响,分析了悬浮颗粒在剪切流场中的迁移方向,指出在一定条件下剪切弥散对蜡沉积的影响非常小,在建立蜡沉积模型时可以忽略剪切弥散的影响。

利用模型环道研究原油蜡沉积

准确预测出含蜡原油管道中的蜡沉积对节约费用、管线设计以及确保管道安全输送有重要的意义。改造安装了模型环道蜡沉积测试装置。该装置上使用了 2个实验段 :测试段和参比段。通过 2个实验段两端压差的对比可确定出蜡沉积厚度。考虑了贴壁处油温下降及流场畸变对管段压差的影响 ,给出了确定蜡沉积厚度的压差计算方法。

含蜡原油蜡沉积特性与清蜡周期研究

管道清管作为减小含蜡原油管输安全隐患的主要措施,一直是工程安全研究的重要方面。对原油蜡沉积机理的分析,明确了蜡沉积过程中的主要影响因素,并对个因素的影响效果进行了评价,描述了几种不同清蜡方法的作用效果,研究了含蜡原油管道清蜡周期的影响因素,为管道清管周期的确定提供理论支持。

南梁油田含蜡原油蜡沉积影响因素分析

在含蜡原油的开采和集输过程中,蜡沉积可导致油井产量降低、管道输送能力减弱等问题,严重影响油田运营的安全性和经济性,而明确原油蜡沉积特性及影响因素是制定清防蜡措施的关键。以南梁油田为研究对象,利用自制冷指实验和环道实验装置,研究了油壁温差、沉积时间、油管表面状态对原油蜡沉积的影响规律,并结合分子动力学模拟探讨了不同蜡分子与裸钢(α-Fe)、FeCO_(3)腐蚀膜及聚四氟乙烯(PTFE)防蜡涂层之间的作用机理。结果表明:在相同油温(60℃)下,随着油壁温度从20℃升高到40℃,结蜡速率从198.84 g·m^(-2)·h^(-1)降低至5.33g·m^(-2)·h^(-1);随着沉积时间延长,结蜡速率降低;随着油管表面粗糙度增加,蜡沉积速率升高,含FeCO_(3)腐蚀膜表面更易结蜡,而防蜡涂层油管的蜡沉积速率仅为裸油管的一半,防蜡率为52.92%。分子动力学模拟结果表明,蜡分子在油管不同表面的吸附倾向由大到小顺序为:FeCO_(3)、α-Fe、PTFE;有支链或碳数较高的蜡分子更易吸附于油管表面。总之,油管表面粗糙度及其附着物与蜡分子的吸附特性共同决定不同油管表面状态下的蜡沉积特性。

JH油田含蜡原油析蜡温度测试与分析

采用显微镜观察法、黏温曲线法、DSC法分别测试了JH油田六个不同区块的原油析蜡温度。在DSC法中,测定了降温速率5、10℃/min下的析蜡点。在黏温曲线法中,测定了剪切速率10、20、50、100 s^(-1)下的析蜡点。在显微镜观察法中,测定了降温速率0.5、5℃/min下的析蜡点。实验结果表明,不同方法测量的析蜡点有所差异,一方面与不同测试方法的原理有关,另一方面与仪器的分辨率、操作者的经验有关。若原油中的活性物质和大分子不溶物影响较大时,也会表现不同。

石西至克拉玛依原油管道结蜡特性及安全清管周期研究

目前含蜡原油管道的清管周期没有统一标准,需要根据油品性质和管道的实际情况确定。采用OLGA软件对石西至克拉玛依原油管道(SK原油管道)的结蜡特性进行了模拟分析,利用浓密膏体的管道输送阻力计算公式,将蜡堵分析转化为蜡柱长度和压降关系的计算,制定了SK原油管道的安全清管周期。结果表明:在管道103 km处流体温度降到25℃,从103 km至终点的管段均处于析蜡温度的区间范围;管道运行5天后,采用HeatAnalogy模型模拟的结蜡厚度在110.06 km处达到最大(0.01 mm),结蜡量为80 kg,结蜡量在运行2天后才有明显增加并呈直线上升趋势;以收球筒长度4 m作为蜡柱长度的极限值,计算得到收蜡量为200 kg,推算SK原油管道的清管周期可由目前的5天延长至9天,大大减少了操作成本。结果可为含蜡原油管道的结蜡特性研究及安全清管周期制定提供理论参考。

含蜡原油磁处理降黏技术研究进展与展望

含蜡原油常温下流动性差,流动保障问题严重,影响原油管道的经济和安全运行,采用磁处理技术改善含蜡原油流动性是解决这个问题的有效手段之一,符合当前绿色低碳的发展要求。调研含蜡原油磁处理降黏理论与技术研究进展,总结国内外研究者研究磁场作用下含蜡原油黏度变化规律的方法,论述相关磁处理实验装置的特点,分析含蜡原油磁处理降黏效果和时效性,探究原油组成和磁处理条件对含蜡原油磁处理降黏效果和时效性的影响效应,阐述含蜡原油磁处理降黏机理研究进展,评价现有降黏效果定量预测模型。针对含蜡原油磁处理降黏技术存在的问题,对该技术未来的研究方向进行展望。

热处理温度对含蜡原油触变过程微观蜡晶的影响

热力条件是影响含蜡原油低温流变特性的主要因素。通过微观实验研究热处理温度对触变过程中含蜡原油蜡晶微观结构的影响,以探究热力条件对含蜡原油胶凝体系流变特性的影响规律。结果表明:不同加热温度下的蜡晶微观参数统计学量随剪切时间的变化趋势一致,且热处理温度越高,相同时刻微观蜡晶的面积均值、粒度均值及周长均值越大,而蜡晶的长径比均值越小;经剪切破坏后,在动态平衡阶段,热处理温度越高的蜡晶重新聚集形成的Delaunay三角形越小越密集;剪切结束后的恒温静置恢复阶段,加热温度较高的含蜡原油恢复效果较好。

含蜡原油流变性描述及降黏机制研究进展

针对含蜡原油的流变性和降黏机制进行了综述。首先,从微观特性、黏温特性、屈服特性、触变性、黏弹性等方面介绍了含蜡原油流变行为;其次,分别介绍了气体、轻质原油、醇类等组分溶解对原油流变性的影响;最后,阐述了现有原油流变行为及轻质组分对原油流变性影响研究的不足和局限性,并对进一步研究进行展望。在以后工作中可将探寻剪切历史对蜡晶微观结构影响的作用机理、与施加的剪切速率条件无关的屈服应变、屈服应力作为研究重点。建立一种可靠的原油黏弹-触变模型,是原油管道再启动数值计算的前提与基础。

EVA/PMMA杂化改性降凝剂对长庆含蜡原油流变性的影响机理

基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球良好的有机相容性,通过熔融共混法将PMMA微球与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA28)降凝剂复合制备了EVA/PMMA杂化改性降凝剂;以长庆含蜡原油为研究对象,通过流变实验评价了EVA/PMMA杂化改性降凝剂对原油流变性的改善效果,利用差示扫描量热法和偏光显微镜法考察了添加降凝剂前后原油的结晶特性和蜡晶形貌变化。结果表明:与纯EVA28降凝剂相比,加入质量分数20 mg/kg EVA/PMMA杂化改性降凝剂使长庆含蜡原油的凝点从8℃降低到5℃,5℃时的黏度从40.96 mPa·s减小到35.56 mPa·s,屈服值从0.527 Pa减小到0.224 Pa。EVA/PMMA杂化改性降凝剂可以进一步降低长庆含蜡原油的析蜡点,增溶石蜡的正向作用更加显著,利于改善原油的流变性。

人工神经网络在含蜡原油黏度预测中的应用

与传统模型相比,人工神经网络在含蜡原油黏度预测中具有更高的准确性及泛化能力。从原油组分、黏度等多个角度进行分析,结合温度、黏度等因素的影响,建立基于人工神经网络的含蜡原油黏度预测模型,对神经网络结构和参数进行优化,进一步提高模型性能,从人工神经网络预测纳米润滑油黏度与原油黏度预测两方面讨论了其在含蜡原油黏度预测中的应用,以期提供理论参考。

高含蜡原油管道结蜡特性研究

为明确高含蜡原油的蜡沉积特性,找出蜡沉积的规律,采用改进型动态蜡沉积实验装置对高含蜡原油的结蜡沉积特性进行了研究,并考察了不同因素对蜡沉积速度的影响。结果表明,随着实验流速、气油比、矿化度和含水率的逐渐增大,目标高含蜡原油的蜡沉积速度均呈现出逐渐减小的趋势。而随着实验压力的逐渐增大,目标高含蜡原油的蜡沉积速度则呈现出“先减小后增大”的趋势。另外,pH值对目标高含蜡原油的蜡沉积速度的影响相对较小。降凝剂ST-2的加入能够显著降低目标高含蜡原油的蜡沉积速度,当降凝剂ST-2的质量分数为0.12%时,可使蜡沉积速度减小至0.0005mm·h^(-1),与未添加降凝剂的原油样品相比,蜡沉积速度减小了97.06%。在高含蜡原油的管道输送过程中,可适当添加合适的降凝剂,以最大限度的降低蜡沉积对管道堵塞的风险。

含蜡原油防蜡剂的应用研究

在含蜡原油的采集与输送中,化学防蜡剂是重要应用部分,其对于整个过程的安全与效率都会产生较大影响。当前已有众多关于化学清蜡的实验与数值模拟研究,深入探讨了化学防蜡剂的种类、作用方式和应用范围。现存的化学防蜡剂主要包括稠环芳烃型、表面活性剂型、高分子聚合物降凝剂型以及新兴的纳米粒子型。这些防蜡剂多通过水膜理论或蜡晶改性理论来防止蜡晶的联结与沉积。然而,前三类防蜡剂在环保、适应性和经济性方面存在局限。未来,研究的焦点应转向开发环保、高效且广适的化学防蜡剂,利用纳米技术增强防蜡性能,并持续探索更环保的防蜡解决方案。本文围绕化学防蜡剂展开,详细探讨其类型、作用机理以及在实际应用中的影响因素。再分析影响防蜡剂作用效果的关键因素,如酸值、含水率、机械杂质以及含盐量对表面活性剂性能的具体影响,最后探讨含蜡原油防蜡剂在实际应用中的现状及其未来发展趋势,为相关领域的研究和实践提供了有价值的参考。

输油管道系统管壁温度与原油温度对蜡沉积的影响

在室内建立小型管流结蜡环道实验装置,模拟输油管道运行中某一管段的蜡沉积情况,进而探讨结蜡机理和影响管壁结蜡的因素.通过室内模拟实验研究了含蜡原油的蜡沉积速率,考察了蜡的沉积规律对温度的敏感性及其程度,确定了实验条件下的结蜡量,并利用差热扫描量热仪从微观角度对蜡沉积物的特性进行了分析测试.结果表明:管壁温度相同,原油温度不同时,油壁温差增大,析蜡温度、析蜡高峰温度及析蜡潜热都升高;原油温度相同,管壁温度不同时,析蜡温度、析蜡高峰温度及析蜡潜热随油壁温差减小呈上升趋势.该研究为认识输油管道系统蜡沉积规律及防蜡清管措施的选择和应用提供了依据.

含蜡原油特征温度实验研究

用旋转粘度计对原油在温度扫描条件下的粘-温关系进行的实验研究表明,原油在低温时呈胶凝状态。根据原油低温凝胶化理论,用常规方法对实验数据进行了处理,得到了动态降温条件下含蜡原油流动性变化的特征温度,即开始出现最大成胶活化能时所对应的温度。对于同一种原油,特征温度越高其低温流动性能越差。对实验数据的分析表明,特征温度与原油经历剪切过程的粘性流动熵产呈幂函数关系,并据此拟合出相应的经验式。利用该经验式,通过计算管输原油过程中所产生的粘性流动熵产,可确定原油的特征温度。6种空白原油及4种加剂原油的92组特征温度数据的计算值与实测值的最大偏差为0.86℃,平均绝对偏差为0.3℃。该关系式可用于管输含蜡原油流动的安全性评价。

含蜡原油井筒结蜡剖面的预测模型

油井结蜡是含蜡原油开采中的不利因素。对含蜡原油在井筒流动过程中蜡沉积影响因素进行了分析，研究了石蜡的沉积机理。利用Ｆｉｃｋ扩散定律和剪切扩散理论，推导并建立了蜡分子扩散和蜡晶径向迁移过程中油井结蜡剖面的预测模型，该模型可用于计算油井井筒中各点的石蜡沉积速度以及沉积厚度的增长速度。对影响油井结蜡剖面的各因素进行了敏感性分析。研究结果表明，油井沿井筒的蜡沉积厚度分布随原油的性质、含水量、原油在井筒中的温度和压力条件、油井的产量以及生产时间的变化而变化。在实际生产中，对上述影响因素进行控制和调节，可以改善油井的结蜡状况。

含蜡原油胶凝过程特性研究

利用RS75流变仪在小振幅振荡剪切的模式下分别研究了3种不同历史条件下含蜡原油的胶凝过程,同时通过偏光显微镜观察了不同降温速率条件下原油中的蜡晶形貌.结果表明,在静态降温条件下,降温速率越大,原油胶凝的温度越低,原油形成的胶凝结构越弱;并且降温速率越大,原油在恒温静止过程中,结构随时间恢复的速率越大,恢复至平衡所需时间越长,但最终的平衡结构却越弱;在同样的降温速率下,原油低温胶凝结构随着降温过程中剪切作用的增强而减弱,但当历史剪切速率超过一定数值时,原油的胶凝结构将基本不再继续变化;在同样的历史剪切速率下,降温速率越大,原油在低温(31℃)静止初始的储能模量越小,但最终的平衡结构却越强.

含蜡原油降凝剂与石蜡作用机理的研究进展与探讨

高分子降凝剂产品已广泛应用于原油的开采和输送工艺中,但是,对降凝剂降凝机理认识的不足制约了降凝剂的开发和应用。降凝剂与油品中石蜡的相互作用决定其降凝机理。本文综述了近年来人们在研究降凝剂与石蜡作用机理方面所使用的研究方法和所取得的进展,并深入探讨了降凝剂与石蜡的具体作用方式。对于含蜡原油,降凝剂主要通过与石蜡的共晶、吸附作用使蜡晶结构更紧凑,并促进小蜡晶聚集成较大尺寸的聚集体,从而大大降低蜡-油界面积,破坏蜡晶三维网络的形成,宏观上表现为原油凝点降低,低温流动性改善。

大庆原油管输结蜡规律与清管周期的确定

在确定不同流态区管壁处剪切应力、蜡晶溶解度系数、径向温度梯度及管道沿线温降分布的基础上,回归建立了适用于描述大庆油田某两联合站间输油管道蜡沉积的结蜡模型。根据差压法原理,建立了研究原油管输结蜡过程室内模拟试验装置,并覆盖该输油管道的典型工况条件开展了管输原油结蜡模拟试验。相对偏差分析表明,结蜡模型预测结果与试验值的适配性良好。进而在预测运行时间对该输油管道结蜡影响的基础上,结合结蜡层厚度对管道轴向温降及压降的作用,确定了年季节最高与最低土壤温度期的清管作业周期分别为4个月和3个月。