基于滞回环的含蜡原油触变模型评价

触变性是含蜡原油的一个重要流变特性,对输油管道停输再启动过程的水力特性及安全性至关重要。通过实验,研究了4种含蜡原油在剪切速率先呈线性增大后呈线性减小这一循环加载条件下的滞回环特性。利用最小二乘原理,分别对剪切速率循环一次得到的单一滞回环和剪切速率变化率不同的多个循环得到的多个滞回环进行了拟合。用平均偏差作为统计指标,对8个触变模型进行了评价。结果表明,基于Cheng的含蜡油品中存在完全可逆和完全不可逆两类结构,在Houska模型的基础上建立的模型最适合于描述含蜡原油的滞回环特性。

高矿化度稠油流动的影响因素及改善原油流动的方法

探讨了压力、温度、掺入剂等外加因素对高矿化度稠油流动性的影响,提出了改善原油流动的方法。稠油掺入稀油降黏所用的"稀油"对改变原油的流动性的影响十分明显,加入少量混合芳烃能使原油本体黏度大大降低,同时也大幅度减少稀油的用量。如果加入油溶性活性剂,则效果更好。当稀油资源受到限制时,加入乳化降黏剂更是廉价有效的方法。如果原油黏度特别高及储层水的矿化度高达15×104mg/L、且碱土金属也高达2×104mg/L时,稠油降黏所用的活性剂必须耐盐,并且须加入油水稳定剂和降摩阻剂。这样调整油水的流度比能使原油和水同步上升,使原油在地层和井筒中的摩擦力降低,有效地避免由于油水乳状液在盐的作用下的不稳定性所引起的地层含水率升高、产油量降低的问题。

输油管道运行优化研究

为了降低输油能耗，本文以输油管道热耗一电耗耦合费用为目标函数，建立了准周期性非稳态大气环境温度下，输油管道优化运行数学模型，编制了相应的软件。以庆一哈输油管道为例进行了优化计算。结果表明，该管道优化运行每年节约费用超过600万元，各加热站优化运行出1：3油温及压力都是年周期性变化的，且油温比大气温度延迟约2个月。因此，输油管道优化运行应该考虑温度延迟的影响。

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HAAKERS600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700~800r/min的转速搅拌,在2h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。

流动改进剂减少含水原油流动阻力实验

大庆油田采用低温集油输送时能耗大、成本高，为了减小含水原油在集输过程中的流动阻力，改善其流动性，降低含水原油的集输成本，在室内开展了向含水原油中加入DODE系列流动改进剂后的流动实验，探讨了DODE系列流动改进剂对沿程阻力的影响．实验结果表明：含水原油中添加DODE系列流动改进剂可使含水原油的转相点由原来的50％～70％提前到了30％～50％，降低了含水原油的表观黏度；管路压降明显减小；流动改进剂最佳添加量为200mg／L；同一剪切速率下对应的剪切应力减小，原油的表观黏度减小，且流动改进剂质量浓度越高效果越好，原油乳状液的流变性越接近牛顿流体．

水套加热炉的失效分析

提高水套加热炉的可靠性并延长其安全使用寿命,对于油气集输系统的安全生产具有十分重要的现实意义。故障树分析方法是从分析失效因果关系中的顶部事件开始直到底部事件。它是由果到因、自上而下地进行分析,具有简明、直观、灵活的特点,是工程系统可靠性分析与评价的有效方法。文中对引起水套炉发生失效的各个因素进行系统分析,建立了以水套炉失效为顶事件的失效故障树。通过对水套炉故障树的定性分析,得到了故障树的各阶最小割集;通过对水套炉失效故障树结构重要度的计算,找出了底事件的薄弱环节,由此确立了水套炉失效的主要原因,并提出了相应的改进措施以提高水套炉的运行可靠性。

PAMAMPS对高矿化度原油O／W乳状液稳定性的作用

原油形成O／W乳状液体系后，可乳化降黏．但由于盐是强电解质，压缩分散相油珠的舣电层，所以高矿化度原油形成的O／W乳状液通常处于不稳定状态，采出过程中会出现水多油少的现象．本文用丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）合成了系列AM／AMPS聚合物．通过在碱金属为180000mg·L^-1，碱土金属盐为10000mg·L^-1的高矿化度条件下，各种聚合物的耐盐性对比实验，筛选出了合适分子量的耐盐的AM／AMPS聚合物（以下简称PAMAMPS）．利用PAMAMPS黏度和耐盐活性剂DM-5522（耐受碱金属盐为150000mg·L^-1，碱土金属为20000mg·L^-1）的协同作用，使形成的原油O／W乳状液在高矿化度环境下保持一定时间内的稳定（t≥50min），并能在150min后达到99％的脱水率．用热力学理论对O／W乳状液体系的分散和稳定进行了解释．此外试验发现了PAMAMPS耐Fe^2＋的特性，并对PAMAMPS的耐温性应用进行了讨论．