压力作用下油品蜡晶颗粒微观特征

压力会影响管输油品宏观流动特性,但其对内部微观颗粒的作用机制尚不明晰。自主研制带压显微冷热平台,实现0~5 MPa压力范围内油品中蜡晶颗粒的微观结构可视化;制备特殊结构的载玻片,保证油膜铺展厚度一致,最大限度地降低油膜厚度对光学显微测试结果的影响。利用氮气控制体系压力,分别测试恒温加压与恒压降温过程中油品蜡晶颗粒数量、尺寸、盒维数、圆度等微观参数的变化规律,讨论压力对油品内部蜡晶颗粒微观特征的影响规律。结果表明压力增加会导致油品析蜡面积增大、蜡晶颗粒数增多,造成油品析蜡点升高;恒温加压时,蜡晶颗粒尺寸基本不随压力变化,而恒压降温时,蜡晶颗粒尺寸随压力有明显变化;压力增加会导致蜡晶颗粒不规则程度增加,有利于蜡晶颗粒之间的交联。

大庆原油加剂前后的蜡晶分形特性研究

针对蜡晶颗粒定性描述存在的不确定性问题,探讨了蜡晶形态的定量表征方法,提出基于蜡晶体积特征的粒度分布分形模型。以大庆南三联原油和林源原油为研究对象,采用流变学测试法与影像分析技术,测试它们加剂前后的析蜡过程及粘温特性;采用NcMiVnt图像分析软件,处理试样析蜡过程中的蜡晶形态图像,确定蜡晶粒度分布分形维数;进而分析温度与流动改进剂对原油蜡晶分形特性的影响。结果表明,基于蜡晶颗粒体积特征的分形模型可定量表征蜡晶形态;两种原油加剂前后的蜡晶分形维数随温度降低而增大,其析蜡量及蜡晶颗粒数量一般随之增加,宏观表现为原油低温流动性变差;两种原油加剂后的蜡晶分形维数明显增大,而蜡晶颗粒数量大幅减少,宏观上呈现出原油低温流动性提高。

含蜡原油结构抑制机理研究

基于含蜡模拟油加抑制剂GY1前后的特征温度、流变参数、析蜡量及微观结构的实验分析 ,研究含蜡原油结构抑制机理。结果表明 :①抑制剂GY1不能阻止蜡结晶与晶核的形成 ,反而使析蜡量有所增加 ;②对于含粗晶蜡的模拟油 ,抑制剂GY1将阻碍其蜡晶生长 ,使蜡晶尺寸变小、非对称性增大 ,进而增强蜡晶颗粒相互作用与连接趋势 ,宏观表现为降凝与降粘效果差 ;③对于含微晶蜡的模拟油 ,抑制剂GY1有助于其蜡晶的聚集生长 ,使蜡晶尺寸变大、表面结合力降低 ,进而抑制蜡晶颗粒相互作用与连接趋势 ,宏观表现为降凝降粘效果显著 ;④含蜡原油结构抑制的机理就是使蜡晶颗粒聚集变大、提高其对称性、降低其分散度、抑制其相互作用与连接的机理。

含蜡原油乳化机制影响下的蜡晶形态及聚集行为

以含蜡原油-水两相为代表的混输是油田集输生产中普遍采用的储运工艺,在油田地面工艺优化及节能增效开发的背景下,混输过程中面临的流动保障问题因油水乳化机制的影响而更为复杂、严峻。集偏光显微观察实验与普通光显微观察实验于一体,通过建立油水乳化体系中蜡晶形态及聚集行为的表征方法,实现了乳化水存在下蜡晶微观形态及聚集结构特征的直观再现,并定量化构建了乳化机制影响下蜡晶特征参数的分布规律。结果表明:随着温度升高、乳化剪切作用增强,蜡晶形态、结构趋向规则化,且其聚集行为受到抑制;含水体积分数对油水乳化体系中蜡晶形态及其聚集行为的影响则表现出在转相点附近发生特征转变。对乳化环境下蜡晶形态及其聚集行为的定量表征和分析,为深化理解管输剪切流场中油水两相蜡沉积过程的作用机制提供了必要基础和依据。