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。

含蜡原油管道安全经济清管周期模型的建立与计算分析

在满足安全运行的基础上,以动力费用、热力费用及清管费用的总和为目标函数,建立了含蜡原油管道安全经济清管周期模型。基于中宁—银川输油管道清管后的运行数据,分析了不同进站温度、输量和余蜡厚度对管道安全经济清管周期的影响,结果表明：进站温度的升高会使管道运行日平均费用增加和清管周期延长,输量的增加会使管道运行日平均费用降低和清管周期缩短;进站温度为16、18℃时预留的余蜡厚度为0.4~0.6 mm,进站温度为14℃时可以不预留余蜡厚度;不同进站温度及输量下余蜡厚度对清管周期的影响规律基本一致,即清管周期均是随着余蜡厚度的增加而逐渐缩短,且进站温度改变时余蜡厚度对清管周期影响的变化较显著。

辽河特稠油降粘研究

对辽河特稠油的组成和物性进行了分析 ,分析结果表明 ,胶质含量高是辽河冷东特稠油粘度高、流动性差的主要原因 ,研制能在较高温度区高效降粘的改质胶质油溶性降粘剂是解决该类油品输送问题的可行性方案 ,通过试验 ,初步探索了降粘剂的组成及分子量分布对其降粘性能的影响。

梳型原油破乳剂的合成与应用

以含氢硅油、烯丙基聚醚酯(AEPC)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料在氯铂酸的催化作用下制备出多支链的梳型聚硅氧烷原油破乳剂。通过探讨AEPC、MAA、MMA的摩尔配比对延安原油脱水效率的影响,确定了原料最佳摩尔配比为3∶2∶2。将所制破乳剂与多乙烯多胺聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚(TA-1031)按质量比8∶2复配进行破乳实验,在总加量为100 mg/L,脱水温度为60℃时,脱水率达到91.02%。

油田原油集输絮凝物形成机制与处理技术

在油田集输原油脱水沉降和污水除油沉降分离过程中,在油水界面上会有一层非常稳定的黏稠胶状物质形成,其黏度高、含水率高,难以实现脱水处理,严重影响设备的正常运行。通过大量室内试验,借助显微镜、热天平等分析仪器,探讨油田原油集输絮凝物的形成过程、稳定因素及形成机制,在此基础上针对油田絮凝物的特点,研究开发油田絮凝物破乳处理、离心脱水处理及干化燃烧处理技术。监测结果表明,新的絮凝物处理技术可以实现油田絮凝物的无害化处理与资源化利用。

特高含水期油井常温输送新途径

通过论述产油、产水、管径、管线长度、环境温度与计量间的回油温度之间的关系,应用管道沿轴向降温公式,确定了在不同环境温度下抽油机井的常温输送控制图。常温输送控制图的建立,改变了油田常温输送工作中存在的仅以含水、产液量为常温输送标准的思路,通过引入管径、管线长度、环境温度等与抽油机井回油温度密切相关的参数,使得喇嘛甸油田的油井常温输送工作开展起来更加科学、规范,同时在近两年的实践中取得了一定的经济效益。

埋地管道泄漏数值模拟分析

针对不同因素对管道泄漏工况的影响进行了模拟研究。管道的铺设方式一般为埋地铺设,长时间埋地管道会因为外力破坏或管道自身老化、腐蚀穿孔等因素造成管道泄漏。管道泄漏时会造成重大压力损失和管道流体的损失,管道大孔泄漏后容易在地面上被检测出来,小孔泄漏不容易被检测出来。因此采用数值模拟方法,通过模型简化,同时考虑计算精度和计算成本,建立了埋地管道小孔泄漏扩散模型。研究埋地输气管道泄漏扩散特性,对管道的日常维护以及应急救援具有重要的意义。分别研究泄漏压力、泄漏孔径、管道埋深、土壤性质、环境温度、泄漏孔形状和障碍物等因素对埋地管道泄漏扩散的影响。数值模拟结果表明,同一点甲烷浓度随时间的增加而增加,主要分为三个阶段:孕育阶段、快速增长阶段和缓慢增长阶段。最终得到泄漏量和浓度随着管道埋深,土壤温度,泄漏口形状,土壤孔隙度,土壤颗粒直径等因素变化的规律。

脉冲水射流水力共振设计

在导管首端设置正弦脉冲流发生器,下游某处设置空气室,精心构建系统条件造成水力共振,使喷嘴处脉冲射流的压力振幅大大提高。系统的数学物理模型用水力瞬变特征线有限差分方程建立,变时步方法解算。最优水力共振条件用Matlab直接搜索算法搜寻。正弦脉冲流发生器由恒流泵和正弦容积变化活塞缸构成,电动活塞泵用凸轮传动给出恒定流量,活塞缸活塞用凸轮或曲轴连杆传动使缸容正弦变化。

复配型原油降凝剂的发展概况

高蜡原油输送过程中,添加化学降凝剂可以有效改善高蜡原油的低温流变性,实现原油的常温输送。对常用降凝剂的种类、降凝剂复配理论以及复配型降凝剂的发展概况和现场应用状况进行了综合论述,并客观地指出了降凝剂在复配和应用过程中存在的问题。

井筒重力热管流动与传热特性的研究

井筒重力热管是利用热管将油藏自身能量,即井底热量传递到井筒上部,在无需外加动力条件下实现对井筒近井口流体加热,改善井口流体温度分布,防止近井口结蜡和絮凝,从而降低采油成本。为了研究井筒重力热管的传热性能和工作过程,进而改进和优化重力热管的传热性能,建立了重力热管内部流动和传热的数学模型。利用该模型对重力热管的传热特性进行了数值模拟,得到了热管正常工作时,液膜厚度、蒸汽流速和液膜流速及热管换热系数随热管高度的变化规律。

纳米粒子破乳技术研究进展

全面阐述了微波/纳米粒子技术破乳的机理,为研究更多新型功能性的破乳剂提供参考价值。分析微波/纳米粒子在石油开采过程中的应用,最后指出其在破乳应用中的显著优势以及未来发展前景。

尼日尔原油添加降凝剂对比实验

针对尼日尔原油进行了三种降凝剂的筛选,分别从不同加剂量、不同热处理温度、不同二次回升温度、不同静置时间等方面进行了对比实验,确定了合理的降凝剂种类及运行参数。同时对尼日尔原油添加不同降凝剂之后凝点附近的屈服值进行了对比,发现对于添加某种降凝剂之后,虽然降凝降黏效果良好,但是凝点附近屈服值有所增大。屈服值与再启动压力密切相关,因此会对管道安全停输时间有所影响,需要引起生产部门的注意。

大港油田原油长输系统常温输送可行性分析

油田原油长距离输送需要加热加压,耗费大量的能量,特别是输送高粘易凝原油,能耗更高。因此原油常温输送对原油长输管道节能降耗具有重要意义。针对长输系统存在的站站加热、站站进罐高能耗输送工艺现状,进行了原油长输系统常温输送可行性分析,提出了相应整改建议,以达到长输系统优化运行、节能降耗的目的。

原油破乳研究进展

研发原油破乳技术是现代石油工业领域的重要研究方向之一。综述了原油破乳技术在近年所取得的研究进展,重点归纳和阐述了化学破乳、物理破乳和生物破乳法应用于原油破乳中的进展和各自的优势,并对发展工业规模原油破乳技术所需解决的主要问题和未来研究方向进行了探讨。

烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醇醚用于稠油乳化降粘的研究

实验原油为胜利某油田高胶质(47.99%)高沥青质(9.13%)、凝点18℃的脱水脱气特稠油,3.4s-1下30℃粘度3.6×105mPa·s,50℃粘度1.6×104mPa·s,给出了粘温曲线。稠油乳化降粘实验条件如下:油水体积比7∶3,温度50℃,水相中烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚浓度5g/L。实验结果表明:作为稠油乳化降粘剂,该嵌段聚醚在烷基链长为C8～C18时均可使用,C8～C12时效果较好,C9的效果最好,形成的稠油乳状液粘度280mPa·s,稳定时间240min;壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚(EP EO PO)中EO加成数占EO+PO加成数的50%～95%时,乳状液粘度小于400mPa·s;用Davies法计算的HLB值在13～17时,使用4g/LEP EO PO形成的乳状液粘度小于300mPa·s;在水相中有2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在时该乳化降粘剂可耐浓度≤2.0×105mg/L的NaCl;在有8.0×104NaCl和2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在下,温度从35℃升高到80℃时,乳状液粘度和稳定时间均下降,90℃时乳状液发生反相,EP EO PO的使用温度为35～80℃。图4表3参4。

稠油中胶质对沥青质分散稳定性的影响研究

应用XPS、Zata电位分析仪表征了3种稠油沥青质、胶质表面官能团及其溶液ζ电位,通过13C-NMR定量计算了3种胶质的缩合芳环、烷基侧链结构参数,以此探讨了胶质电性质及分子结构参数与沥青质分散稳定性之间的内在联系。结果表明:辽河沥青质因含有质量分数较高的羧酸和钙元素而带负电荷;塔河、渤海沥青质富含镍、钒元素及酸性官能团(-OH和-SH)使其带正电荷;3种胶质因只含酸性官能团(吡咯、-SH和-OH)其表面带正电荷。胶质在沥青质表面的吸附会改变沥青质的ζ电位。由此推断,沥青质/胶质在有机溶剂中所带电荷来自表面金属阳离子的离解和酸、碱性官能团去质子作用。根据胶质对沥青质的稳定情况,带同种电荷的沥青质对胶质形成的电荷库仑排斥力对胶质在其表面的吸附影响并不明显,说明沥青质/胶质间缩合芳环产生的范德华力大于两者间电荷库仑排斥力。胶质分子结构参数是影响沥青质胶体稳定性的主要因素,胶质缩合芳环和烷基侧链结构越多,分散稳定沥青质效果越好。

SL的合成及降粘性能研究

辽河冷东原油胶质、沥青质含量高(23.65%,3.05%),含蜡量低(1.02%),粘度高(50℃时49Pa·s),为了改善其流动性,研制了长链醇丙烯酸酯三元共聚物,进行了结构鉴定并实验考察了降粘性能。在性能考察中使用的共聚物样品有:一种具有双峰的宽分子量分布共聚物SL;在优化条件下合成的共聚物SL 5;SL的3个分级产物,按分子量从大到小排列分别为SL(Ⅰ),SL(Ⅱ)和SL(Ⅲ)。确定实验条件时考虑到该特稠油中胶质的溶解温区为33～55℃,原油热处理、加剂在80℃下进行,降粘效果评价在50℃左右进行。实验研究结果表明:加入2000mg/LSL的冷东1号油(SL溶解于甲苯中,甲苯量为原油的1%),50℃时粘度9.5Pa·s,降粘率39.9%,55℃时粘度6.1Pa·s,降粘率37.8%;加入SL,SL(Ⅰ),SL(Ⅱ),SL(Ⅲ)的冷东2号油,50℃时粘度分别为19.0,18.3,19.0,15.6Pa·s,降粘率分别为23.4%,26.2%,23.4%,37.1%,60℃时分别为6.8,6.1,5.4,5.1Pa·s和15.8%,24.5%,33.3%,36.9%;对冷东1号油,30～60℃时的降粘率按大小排列顺序为SL 5>SL(Ⅲ)>EVA。作出的结论是:对于辽河高胶质特稠油的降粘,分子量分布适当的优选共聚物SL可在50℃使用,配合一些热处理措施后可在管道输油中获得实际应用(要求粘度≤1.5Pa·s)。图3表7参10。

乳化稠油中多重乳滴的形成及对乳状液性质的影响

在新滩肯东451区块产出的平均含水58%的稠油(W/O乳状油)中以0.6mg/g油的加量加入复配乳化剂HATJ72,在50℃搅拌2分钟转相形成的O/W乳状液,含大量复杂的多重乳滴,观测到了以水为最外相的七重乳滴。多重乳滴稳定性差,讨论了影响多重乳滴稳定性的因素:乳化剂及其加量;搅拌强度;温度;Ostwald熟化作用及形成原始乳滴时的油水比。由该区块净化稠油和含水7.2%的塔河稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液中乳滴结构比较简单,绝大多数为W/O/W型。与由肯东稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液相比,肯东含水(58%)稠油加乳化剂转相形成的含水相同(35%)的O/W乳状液,表观黏度较低且黏度较不稳定。简介了获得成功的肯东451站含水稠油乳化降黏集输试验。在含水58%的稠油中按0.6mg/g油的加量加入乳化剂HATJ72和自由水,转相形成O/W乳状液,输送温度50℃,乳化液滴结构复杂,乳状液稳定性较差,输送至下游5公里处时,管道垂直方向上含水、油、水滴数量、黏度已有很大差异。液滴结构复杂、乳状液稳定性差,是自由水引起的,因此应控制掺水量。

降凝剂的应用概况

由于原油中特别是高蜡原油中蜡含量过高 ,造成原油低温输送的困难 ,为了解决这一问题 ,目前采用的方法有物理法和化学法。物理法存在能量消耗大 ,设备投资多及后处理困难等缺点而较少采用。化学降凝的方法以操作简单、设备投资少 ,且不需要后处理等优点而被广泛采用。对原油降凝剂发展概况 ,降凝剂种类 ,降凝机理以及影响降凝效果的因素进行了阐述 ,并且对降凝剂分子设计的进展 ,现场应用效果以及其应用前景进行了分析和展望。

W/O型乳状液破乳技术进展

介绍了近年来W/O型乳状液的破乳技术,包括重力法、离心法、加热法、化学法、电学法、微波辐射法、超声波法、膜法、微生物法、磁处理法、冷冻解冻法、研磨法、润湿聚结法以及针对于沥青质薄膜决定稳定性的W/O型稠油乳化液的新型CO2破乳法,归纳了各种方法的破乳机理和研究现状,并概述了各种技术的应用特点,为其工业应用提供参考。