Relationship between waxy crude viscosities and wax crystal microstructure

It is important and profound to quantitatively study the relation between rheology and microstructure for development of the microstructural mechanism of crude oil rheology and even for the waxy crude oil pipelining.However,due to the high complexity and irregularity of wax crystal morphology,quantitative characterization is hard to achieve.This has hampered further study on the rheology-microstructure relationship.A new approach combined the fractal geometry and the stereology theory is presented for quantifying the intricate wax crystal morphology and structure.Based on the characterization,the effects of microstructures and oil composition on the waxy crude viscosities are analyzed quantitatively.It further validates the previous qualitative research and enriches understanding into the microstructural mechanism of waxy crude oil rheology.

高蜡原油流动性改进机理

以含蜡质量分数为56.9%、粘度为34.2 Pa.s的胜利原油为研究对象,研究了剪切速率对加剂原油表观粘度的影响;降凝剂质量浓度为200 mg/L时,原油的凝点从49℃降至39.5℃;屈服值从32.4 Pa降至0.13 Pa;表观粘度从34 158.9 mPa.s降至79.2 mPa.s。采用电子显微镜对比了20℃时加降凝剂前后蜡组分在静态条件下的蜡晶形态,加剂前蜡晶单体较紧密地聚集,多而细小,均匀分散;加剂后蜡晶明显变大,蜡晶大小的分布变宽,根据共晶机理分析改性剂使蜡晶颗粒聚集变大,从而改善了原油的低温流动性。

高蜡原油蜡晶形态及降凝剂的影响

针对高含蜡原油不易开采、集输等问题,研究了辽河油田高含蜡原油的结晶形态及降凝剂对蜡结晶的影响.与大庆原油相比,辽河原油中的蜡晶较大且多,2种原油的蜡晶均为小晶粒分散在油中;降凝剂EVA 18/3的质量分数从0.1%增加到0.7%,油中蜡晶逐渐变小,但油的凝点并未下降;从高蜡原油中分离出的蜡油经溶剂稀释与未稀释的结晶形态不同,稀释后的蜡晶为交错排列的针状或片状,呈规则的网状结构,而未稀释的蜡油中结晶呈不规则的粒状.

含蜡原油中的蜡晶形态

含蜡原油中蜡的形态结构对其流变性有着重要影响。叙述了国内外学者利用光学显微镜和散射技术对蜡晶形态的研究。介绍了蜡晶形态研究过程中引入低温技术的处理方法与结果 ,利用低温技术使蜡晶形态保持样品最初 (未冷冻时 )的质地特征 ,并用电子显微镜研究了静态及动态条件下的蜡晶形态 ,指出结晶核为薄片状 ,厚度与分子大小相当 ,它们的进一步发展依赖于结晶条件。

复配菌对含蜡原油微观结构影响分析

含蜡原油中的蜡是原油流动性差的主要原因之一,为解决含蜡原油的流动性给原油开采和集输带来的巨大困难,需对原油进行降蜡处理。微生物降蜡利用微生物的代谢作用直接降解原油中的蜡组分,将长链烃类降解为中短链烃类,从而降低原油中的蜡含量。通过检测复配菌处理前后原油中的蜡含量及蜡晶形态,研究复配菌对原油中蜡组分的降解及原油中蜡晶形态、大小的影响,从宏观上分析复配菌的降蜡特性;通过检测降蜡处理后油样的粒径分布,从微观角度对复配菌的降蜡效果进行了验证。

含蜡原油流动性改进机理实验研究

将配方组分在100℃搅拌1小时,由25号变压器油,50号、60号粗晶蜡或80号微晶蜡(单种蜡或混合蜡)及60号道路沥青(只用在个别配方中)配成了一系列模拟含蜡原油及其加剂油,加剂量400mg/kg,药剂为以聚丙烯酸高碳醇酯为主的商品降凝剂GY1。测定了空白和加剂模拟油的相关特性,考察了20℃下析出的蜡晶在偏光显微镜下的形态结构,讨论了化学剂改进含蜡原油流动性的机理。加入GY1使模拟油浊点(析蜡点)只下降0～2℃,使30℃时析蜡量增加10%～35%,因此这两点都不是使流动性改进的因素。GY1的降凝效果随模拟油中蜡的标号增大、含量减小而增大,降凝效果较好时,在接近凝点温度下的屈服值降低率和降粘率也较大。降凝、降粘的共同切入点是抑制蜡晶形成网状结构或拆散蜡晶网状结构。化学剂改进含蜡原油流动性的机理是改变蜡晶表面性质,促使蜡晶长大,形成形状对称性高的蜡晶聚集体。图12表3参6。

南阳含蜡原油混合输送的结蜡特性

以南阳油田含蜡原油(1#原油、2#原油及其混合原油)与沉积物为研究对象,采用族组成分析、流变性测量、显微观察和气相色谱分析的方法,探讨了含蜡原油混合输送的结蜡特性。实验结果表明,混合过程主要表现为物理变化;混合原油的反常点与1#原油一致,析蜡点显著升高;与混合原油相比,沉积物中的蜡含量显著升高,沥青质含量增大,胶质含量显著减小,反常点和黏度显著增大,黏度随温度变化更敏感;沉积物与1#原油的蜡晶颗粒大小相差不大;沉积物和1#原油均含有C_(37)^+组分而2#原油没有;混合原油和沉积物的物理性质与1#原油基本一致,表明1#原油对混合原油的基本性质和结蜡特性起到了主要作用。