加剂大庆原油结蜡规律研究

研究考察了加剂大庆原油在结蜡模拟过程中流变性的变化和影响加剂大庆原油结蜡的各主要因素,根据试验结果回归出加剂大庆原油的结蜡模型.重点研究了降凝剂对大庆原油结蜡的影响,通过对比分析大庆空白原油与加剂原油的结蜡试验结果,得出了两个重要结论.     

剪切历史对西部管道外输吐哈油物性的影响

针对目前西部原油管道冬季运行特点,对管输加剂吐哈油经管流剪切和过泵高速剪切后的物性变化规律进行研究,结果表明:吐哈油经加剂综合热处理后凝点显著降低,可以满足鄯善首站的外输要求,但油流经历沿线温降、管流剪切和过泵高速剪切到达玉门站时,进站凝点明显升高;沿线加剂吐哈油的物性取决于其所处的温度区间、经历管流剪切过程中管流剪切力和蜡晶分子间力的相对大小以及经历过泵高速剪切前后蜡晶分子结构力的相对大小;其中,翠岭-安西站间油流温度低于12℃,管流剪切和过泵高速剪切对加剂吐哈油的凝点影响较大,使其凝点上升、物性变差。     

含蜡原油蜡沉积影响因素对比试验

为探究不同蜡沉积因素对大庆原油结蜡规律的影响,采用单一变量法,控制不同的结蜡时间、油壁温差、温度区间、剪切速率等影响因素,利用某新型动态蜡沉积试验装置对大庆原油进行蜡沉积对比试验。结果表明:当剪切速率一定时,随着结蜡时间延长,蜡沉积量逐渐增多,蜡沉积速率逐渐降低;当结蜡筒壁温度不变且在析蜡点以下时,随着油温的升高,蜡沉积量逐渐增大;当油壁温差保持不变且温度区间逐渐上升时,蜡沉积量逐渐减小;剪切应力与剪切剥离蜡量并非线性关系,当剪切力达到某一临界值时,蜡沉积层会被油流冲刷下来。研究结果可为未来含蜡原油管道的输送提供借鉴与技术支持。     

剪切作用对加剂大庆原油粘度和凝点的影响

通过管流剪切、过泵剪切模拟试验以及管输模拟试验,研究了剪切作用对加剂大庆原油粘度和凝点的影响.研究表明,在测粘温度和析蜡点中间值附近35℃和37℃的剪切作用对粘度的影响较大,剪切温度趋近于测粘温度和析蜡点时剪切作用对粘度影响变小,而对于凝点,不存在一个使剪切作用影响明显减小的较低剪切温度.剪切后温度下降幅度越大,剪切作用对粘度的影响越大.快速降温条件下加剂原油受到的剪切作用较小,很可能会夸大降凝剂的实际使用效果.     

管输过程中加剂原油粘度变化的预测方法

以剪切作用对加剂原油粘度影响的数学模型和含蜡原油粘温关系机理模型为研究核心,建立了管输过程中加剂原油粘度变化的预测方法,大大减少了试验模拟的工作量和时间.通过对加剂大庆原油、加剂青海一厂原油、加剂青海混合原油和加剂中原原油44组管输模拟试验数据的检验,得出预测结果与模拟试验结果的平均相对偏差为11.5%.粘度预测值、测量值与按照降凝剂效果评价规范的"快速降温"方法评价结果对比表明,以管输应用为目的的降凝剂效果评价必须考虑剪切效应,该研究成果为快速预测管输条件下降凝剂的改性效果提供了一种有效手段.     

重复加热对加剂改性原油蜡晶形态与结构的影响

研究重复加热对加剂改性CQ原油宏观流动性与微观蜡晶形态的影响,有助于探究重复加热影响降凝剂改性效果的内在原因。对降凝剂改性CQ原油进行重复加热实验,研究发现重复加热对改性CQ原油蜡晶形态与结构的影响规律与对流动性的影响存在对应关系:将加剂CQ原油预热至60℃后再动态降温至20℃,然后重复加热至不同温度,当重复加热温度小于35℃时,随重复加热温度的升高,蜡晶尺寸减小,分形维数变小,改性油的宏观流动性变差;当重复加热温度为35℃时,蜡晶尺寸与分形维数达到最小值,降凝剂改性效果完全丧失;当重复加热温度大于35℃时,随重复加热温度的升高,蜡晶尺寸与分形维数逐渐增大,改性油的宏观流动性逐渐变好;重复加热恶化温度区间与原油的析蜡点到溶蜡点温度区间对应。研究成果为分析重复加热对加剂原油流动性的影响提供理论支撑。(图5,表5,参24)     

低输量加剂输送管道安全经济运行的基本原理

着重介绍了中洛复线加降凝剂输送３次现场试验，通过热力与水力计算，说明中洛复线可采用隔站点炉运行方式；根据对管道等效结蜡厚度变化规律的讨论，评述了低输量加剂输送管道结蜡规律和清蜡措施；分析了等效结蜡厚度与管道传热系数的关系，认为随着等效结蜡厚度的增加管道的传热系数将随之降低。采用加剂综合处理工艺以降低原油的凝点和粘度，保持一定的结蜡凝油层厚度以降低管道的传热系数，是实现安全降低原油的凝点和粘度，保持     

管输剪切作用对加剂原油流动性的影响

在管输过程中，添加降凝剂的原油必然受到泵剪切和管流剪切作用。研究表明，在原油析蜡高峰区的温度范围内，泵剪切和管流剪切都会影响加剂原油的低温流动性。在缓慢降温过程中，管流剪切的影响可以超过泵剪切的影响。     

BEM-5 P原油降凝剂试验效果与应用

介绍了大港油田混合外输原油添加BEM—5P原油降凝剂在室内试验和现场试验的情况，分别在两条长输管道上进行了现场加剂试验，BEM—5P原油降凝剂对大港混合原油的改性效果得到了验证，同时预测评价了大港油田低输量长输管道降凝输送的经济效益。     

湛茂原油管道添加降凝剂运行室内研究

简述了湛茂管道添加降凝剂运行的室内研究情况。考察了加剂原油的静态稳定性,对于快速降温的影响以及用加剂油护管停输进行了研究,结果表明,湛茂原油管道采用加剂换热工艺能更好地保证热处理温度,降低原油凝点,实现管道安全间歇输送。     

管流剪切对加剂原油低温流动性的影响

在长距离的加剂常温输送管道中,加剂原油必然经受长时间的管流剪切。研究表明,在缓慢降温过程中的管流剪切会对油样的低温流动性产生显著影响,影响程度的大小与降温速率及剪切时间密切相关,而且存在一个“最佳降温剪切率”。描述了最佳降温剪切率在加剂原油粘度变化和倾点(凝固点)变化中的体现。研究证实,油样中高碳蜡的含量对中低速剪切效应有影响,影响程度的大小与降温速率及剪切时间密切相关。     

加剂原油轻组分挥发对低速剪切效应的影响

在加剂输送管道中,油样为密闭带压输送。在非密闭状态下进行长时间加剂原油管输模拟试验时,轻组分会挥发,分析了轻组分挥发对加剂混合原油低温粘度及原油凝点的影响,轻组分的挥发加剧了中低速剪切作用的影响,即掺入适当轻质油可进一步改善加剂原油的耐剪切性能。因此,在进行慢速降温的管流剪切模拟试验时,应使用密闭耐压罐。     

含蜡原油管道含蜡量计算及加剂油头跟踪方法

针对高含蜡原油因结蜡导致管道堵塞和停输再启动困难的问题,基于运行参数分析,通过长输管道水力摩阻计算公式变换及SPS模型拟合,计算得到了管道内以结蜡为主的不可流出物的含量,并利用加剂油头到达末站引起过滤器堵塞及油头凝点变低的现象,得到了管道内实际不可流出物的体积,与模型计算结果对比表明：计算含蜡量与实际含蜡量相吻合,模型基本满足要求。由于乍得加剂高凝油与非加剂高凝油的黏度差别较大,提出了一种根据各阀室站场间压力差变化来跟踪加剂油头的方法,用于判断加剂油头到达的大概位置,为高凝高含蜡原油管道加剂时间及加剂量的确定提供参考。     

低输量管道输油工艺若干问题的讨论

基于管道的低输量特性,就管道特性的计算,清蜡周期及清蜡方式的选择,改性输送热力工况及降凝剂经济注入量的确定等问题进行了讨论,并推荐了考虑析蜡潜热的热力计算简易算法及选取Ｄ０,Ｋ值的经验公式。     

液体弹性波在油田管输系统中的应用

液体弹性波对管道中流动的液体产生压力冲击波，并引起剪切作用。根据这个特点，设计液体弹性波应用系统用于原油管道系统清蜡，防蜡，防蜡，降和粘及解堵。该系统集剪切输送必压力输送工艺特点于一体，优于系统的剪切处理方法，能对整个管道系统进行连续剪切和压力处理是一种先进折物理处理方法。     

魏荆输油管道当量管径分析

魏荆输油管道由于采用了加剂低温输送,致使管道壁结蜡严重,当量管径变小。通过对１９９２－１９９８年魏荆输油管这实际运行工况参数的分析,认为管径的变化有一定的规律,指出适当的反输可延长机械清管周期。分析了当量管径缩小的利弊,为管道的最佳运行提供了参考。     

不同温度下单相含蜡原油的蜡沉积规律

针对石油工业中的蜡沉积问题,利用冷指实验装置研究了单相含蜡原油体系冷却液温度、油流温度和同一温差不同温度区间对蜡沉积规律的影响,得到了单相含蜡原油蜡沉积规律的宏观特性,并利用高温气相色谱（HTGC）装置分析沉积物组分的宏观变化。在相同油温条件下,随着冷却液温度的升高,蜡沉积速率减小而沉积物中高碳数组分比例增大;在相同冷却液温度条件下,随着油温从凝点附近增大至析蜡点以上,蜡沉积量先减小后增加最后再减小,沉积物中高碳数组分比例增大;在同一温差条件下,随着温度区间温度的升高,蜡沉积量的变化有波动但油温在析蜡点附近沉积量达到最大值,沉积物中高碳数组分比例一直增大。针对实际管流,环境温度基本恒定,通过升高入口油温减少沉积的发生,因此,在含蜡原油管输中,入口油温的选取对整个管输过程中蜡沉积的形成以及形成后的清理很重要。根据实验结果,入口油温不是越高越好,应保证入口油温低于析蜡点且整个管输过程中高于凝点5℃左右。（图6,参12）