油水不相溶体系流变特性探讨

油水两相流广泛存在于油田生产中,其流动黏度的准确测定直接影响集输工艺设计的合理性与运行管理的科学性,但现有技术尚不能满足其快捷与准确测定的需要。为此,分别以二甲基硅油、吉7稠油和CZ27稠油为油相,自来水为水相,制备不同的油水不相溶体系;采用Anton-Paar Rheolab QC同轴圆筒流变仪及配套DIN53019转子系统,测试其流变特性;分析含水率、温度和剪切速率对油水不相溶体系流变特性的影响,建立相应的流变模型。结果表明,高黏度油相与水组成的油水不相溶体系在本实验剪切速率范围内表现出与纯油相相同的流变特征;根据含水率的不同,表观黏度变化趋势可分为四个区间：含水0数40%的无影响区,40%数55%的线性变化区,55%数75%的波动区,75%数93%的线性变化区;二甲硅油及其油水不相溶体系表现为牛顿流体流变特性,而乳化稠油及其油水不相溶体系表现为剪切稀释性。

稠油管道输送技术综述

我国稠油资源储量丰富,预计储量达300×10^8t以上。随着稠油资源的大规模开发,加热法输送由于能耗较高,停输再启动困难等缺点而越来越多的被其他输送技术所替代。本文简要介绍了稠油加热输送、掺稀输送、乳化输送、液环输送技术的基本原理和流变研究进展,评价了不同工艺的适用条件,展望了未来的发展方向,可望为研究人员提供参考。

一种高稳定性水基泡沫体系的制备与性能评价

水基泡沫在石油钻井、驱油及矿物浮选等方面应用广泛,但泡沫本质上是热力学不稳定体系,良好的稳定性是其应用的前提。基于不同表面活性剂的协同作用,利用WaringBlender法评价复配体系的起泡及稳泡能力,由此筛选出一种高稳定性的水基泡沫体系AFS-2,测试分析其微观形态,评价其油敏性及盐敏性。实验结果表明,最优体系AFS-2的组成为：1g/LSDS＋1g/L3#＋3g/LPAM＋3g/LSF-1＋3g/L十二醇;在20℃下,100mL的AFS-2基液的起泡量为380mL,气泡呈球形,直径在10数100μm之间,属于典型的细小泡沫,半衰期长达6050min,稳定性高;0#柴油、塔河普通稠油及风城超稠油三种油品对AFS-2体系的稳定性影响较大,但重质稠油比轻质油品的破坏能力弱,当风城超稠油浓度小于10.6g/L时,体系半衰期仍大于3720min;当CaCl2浓度小于1g/L或NaCl浓度小于10g/L时,AFS-2泡沫体系仍可保持足够的稳定性。

深水重质油采输管润滑层介质影响研究

在深水高黏原油管道输送中,通过在管壁形成水环可以起到润滑减阻的作用,但针对润滑层介质对于减阻效果的影响却鲜有报道。本文基于计算流体力学理论,建立了水平管液环润滑流动模型,分析了水和稀油作为润滑层介质对流场分布和减阻效果的影响,讨论了液环流速和油核流速对环状流稳定性的影响。研究结果表明,油核流速高于或等于液环流速有助于维持液环结构的稳定,水相作为润滑层介质的减阻效果和结构稳定性优于稀油环润滑,完整的水环润滑减阻率可达90%以上,三通形入口可以形成液环润滑减阻,减阻效果与液环的完整性和液环与油核的流速密切相关。本文的研究成果可以为深水油气管道液环润滑减阻工艺开发提供参考。

长输管道出站温度调整对燃料油耗量的影响研究

为了研究输油温度调整对长输管道燃料油消耗量的影响,针对长输热油管道沿线多个加热站出站温度调整的工况,依据热油管道沿程温降的分布规律,结合保障安全输送的最低进站温度,建立了计算燃料油消耗变化量的数学模型,并对首站和中间站两种情况分别予以了讨论。以阿尔善—赛汉塔拉输油管道的温度调整方案为例,计算了输油温度调整对沿线各站燃料油耗量变化的影响,研究表明,阿赛线沿线7个加热站出站温度下调5℃后,单月最高可节约燃料油75 t,全年可节约燃料油484 t。下调出站温度能减少全线燃料油消耗总量,但沿途部分站点的燃料油消耗量可能增加或保持不变。

阿赛管道稳定运行的进站温度预测与评价

长距离热油管道输送介质的组成一般比较复杂,为维持其经济输送温度,常出现蜡等重有机物固相沉积问题。当固相沉积超过一定程度时,不仅显著增加管道系统的动力消耗,而且严重威胁其运行安全。因此,合理预测热油管道稳定运行的进站温度对保障其安全经济运行尤为重要。依据阿尔善-赛汉塔拉输油管道2008-2010年的历史运行参数,结合苏霍夫温降理论,反算全线7个管段稳定运行期间的总传热系数K,提出不同管段的月推荐K值,以此预测各管段2011年上半年的进站温度,探讨偏差产生的主要原因与预测结果的可靠性。研究结果表明:由热油管道历史运行参数反算得出的推荐K值,可以较好地预测该管道今后的温降趋势,误差在-4～4℃内的可信度高于90%,但进站温度预测值可能因固相沉积而略低于实际值。