减四线含蜡油流动特性的研究

对中石化抚顺石油一厂减四线含蜡油的流变特性和粘温特性进行了分析测试，采用RV2旋转粘度计了在61－70℃范围含蜡原油的流动特性参数，当油温在70℃以上时，原油为牛顿流体，低于70℃时，为非牛顿流体，而且油温越低其非牛顿特性超强。减四线含蜡油的粘温关系与原油类似，其粘温曲线可分为放射段和直线段，但非牛顿特性强于原油。     

非牛顿原油的管道摩阻特性

通过分析具有假塑性流体特性的原油在加热输送管道中的摩阻损失特点,提出了随输油温度降低,非牛顿原油摩阻损失下降的临界有效管流剪切率的概念和计算公式。相对牛顿流体,当流量增大时,非牛顿原油的摩阻损失增加幅度减小,并且原油流变指数越小,这种趋势越大;对于热输非牛顿原油管道,管道的临界有效管流剪切率只与所输原油的性质有关。     

非牛顿原油管道摩阻特性

通过分析具有假塑性流体特性的原油在加热输送管道中的摩阻损失特点，提出了随输油浊国度降低，非牛顿原油摩阻损失下降的临界有效管流剪切率的概念和计算公式。相对牛顿流体，当流量地产大时，非牛顿原油的摩阻损失增加幅度减小，并且原油流变指数越小，这种趋势越大；对于势输非牛顿原油管道，管道的临界有效管流剪切率只与所输原油的性质有关。     

新疆红山嘴油田红003稠油掺水的流动特性

针对新疆红山嘴油田红003井区稠油特性以及集输难题,结合该井区的地形特征,对比分析了常用稠油输送方法的优势与不足,提出了红003井区稠油掺水集输方法。以红003井区原油T1和TA为研究对象,采用原油含水率、流变学及密度测试方法,评价了两种原油的基本性质、流变与粘温特性;采用水平环道装置,对两种原油掺水的反相点及降粘减阻效果进行了试验。结果表明:红003井区原油T1和TA分别属于典型的普通稠油与特稠油,可以采用掺水等措施提高其流动性;其W/O型乳状液反相点分别约为40%和45%;当油水混合液含水率分别大于50%和55%时,在60～70℃的温度范围内管流表观粘度均在100mPas左右,降粘减阻效果显著,可实现顺利集输。     

加剂BZ28-2S混合原油的析蜡特征与流变性

实验评价了BZ28-2S混合原油加剂前后的析蜡特性、流变特性与粘温特性,结果表明：BZ28-2S混合原油对SW3流动改进剂具有良好的感受性,扩大了管道输送的安全温度范围。在高温段（35-65℃）混合原油加剂前后的粘温曲线基本重合,均表现为牛顿流体;在低温段（15-30℃）,混合原油表现为非牛顿流体,此时,在同一温度下,加剂后混合原油的表观粘度和反常点显著降低,低温流动性得到明显改善。此外,通过添加流动改进剂,混合原油的静屈服值大大降低,提高了海底管道停输再启动的安全性。     

压力对含水原油析蜡过程的影响

应用高温高压流变仪,以渤海油田含蜡原油为研究对象开展试验,测量了不同压力、不同含水率下的原油粘度,探讨了压力对油水混合物析蜡过程和析蜡点的影响。结果表明:在不同压力下油水混合物的粘温特性曲线符合指数规律,同时原油粘度与压力亦呈指数关系。当压力从0.1MPa增至12.0MPa时,析蜡点随压力线性升高,平均升幅约0.1℃/MPa;在相同的压力下,不同含水率原油的析蜡点平均偏差0.2℃,说明含水率对渤海含蜡原油的析蜡点影响不大。     

含水超稠油流变性试验与研究

针对辽河油田含水超稠油的物性特点,从现场取样,用自行设计的细管式流变仪研究了含水原油的含水率、温度和剪切速率对含水原油流变性的影响,确定了不同温度和含水率条件下含水超稠油的流变特征。研究结果表明,含水率和温度对流变指数有较大的影响,含水率越高,温度越低,含水原油流变指数越偏离1,非牛顿流体性越强;温度和含水率对含水超稠油的流变特性均有明显的影响,温度升高,视粘度下降。     

油气水三相流体高温高压流变特性实验

以大庆外输含蜡原油为实验介质,利用自行研制的高压流变特性测试系统,测试了实验油样在氮气和天然气两种气质加压条件下,油气两相和油气水三相在不同剪切速率、含水率及压力下的粘温特性,探讨了氮气和天然气的溶解度对含蜡原油析蜡点和溶蜡点的影响。结果表明：在氮气和天然气两种气质加压条件下,油气两相和油气水三相混合物的视粘度均随剪切速率的增大而减小,且温度越低剪切稀释性越明显。在相同的压力条件下,原油含水率低于20%时,油样视粘度随着含水率的增大而增大。在低于泡点压力的条件下,当以天然气加压时,油气水三相和油气两相混合物的溶蜡点和析蜡点均随压力升高而降低,而以氮气加压时的变化规律与此相反,说明天然气溶解于原油有利于改善原油的流动性。     

W/O型原油乳状液及其凝胶流变特性研究进展

W/O型原油乳状液是原油开采和集输过程中常见的油水共存状态,其流变性质是多相混输管道流动安全保障的基础资料。阐述了分散相液滴体积分数及粒径对原油乳状液表观黏度的影响,总结了现有的黏度预测模型;分析了乳状液中无固相存在时及有蜡晶析出时,液滴自身以及液滴与蜡晶共同作用对乳状液黏弹性的影响;从屈服过程的变化及屈服应力、屈服应变的角度,详尽分析了分散相液滴导致原油乳状液凝胶屈服行为发生的改变;从原油乳状液凝胶的结构裂降和结构恢复行为两个方面,分别探讨了含水率对其触变性的影响。     

管道流体流变性的一般规律研究

分析了管道中流体流动的普遍规律,建立了管道流体一般性流动模型,提出了非牛顿流体阻力计算的有效方法.研究成果得到了试验数据的验证,适用于各种非牛顿流体管道输送的分析研究,有助于满足日益高涨的煤浆和矿浆管道建设发展的需要,对高粘高凝原油管道输送也具有实际意义.     

粗油水乳状液的流变特性

粗油水乳状液相对于稳定的油水乳状液而言,其静置会出现两相分离的现象,类似于两相管流的分散程度。针对现有乳状液表观黏度理论不适用于粗油水乳状液的问题,采用Haake RS 6000流变仪对不同含油率下粗乳状液的流变曲线进行测量,同时观察温度变化对粗乳状液黏度的影响。研究结果表明：粗乳状液因含油率不同而表现出不同类型的非牛顿流体特征,水为连续相时表现为膨胀性流体,油为连续相时表现为假塑性流体。乳状液的黏度随含油率升高逐渐增加,并在60%含油率处达到最大值,当含油率继续升高时,随着含油率升高,其黏度逐渐减小至纯油的黏度值。在不同温度下,相同含油率的乳状液黏度随着温度升高呈指数规律降低。此外,根据实验数据对已有的油水乳状液黏度计算模型进行评估,并对应用于低含油率粗乳状液的黏度模型进行修正,提高了预测精度。对粗油水乳状液流变性的研究成果,将进一步提高原油开采及运输中管道压降预测的精度,为管道运输系统的精确设计提供可靠的物性参数。（图9,表3,参20）     

环道试验条件下稠油O/W乳状液的性质

利用试验环道对胜利新滩含水65%稠油的W/O乳状液采用转相乳化法形成O/W乳状液的性质进行测试。3种不同方案的试验结果表明:在相同条件下,环道试验配制的乳状液液滴尺寸分布范围大,稳定性较差;在其他条件不变时,环道流量和乳化剂加量对乳状液的动态稳定性影响较大;流量越大,O/W乳状液的动态稳定性越好;在一定范围内,乳化剂加量越大,O/W乳状液稳定性越好。在管流条件下,形成O/W乳状液和乳化剂在管壁吸附均可降低管输摩阻,乳状液的稳定性是影响管道压降的主要因素。温度变化对O/W乳状液的表观粘度影响不大,同时,加剂0.8mg/g形成的O/W乳状液停输再启动不存在困难。     

新滩KD451稠油O/W乳状液流变性研究

在模拟生产条件的基础上,对新滩KD451区块稠油O/W乳状液的流变性进行了研究。O/W乳状液在中低剪切速率下,含水量小于80%时,表现出明显的剪切稀释性;在含水量达到80%,剪切速率超过51s-1时,表现出明显的牛顿流体的特征。在同一剪切速率下,表观粘度随时间的变化主要是由于乳状液稳定性变化所致。温度、相体分数、混合强度、油水性质以及液滴大小分布都会对乳状液的流动性能产生影响。同时针对新滩KD451区块稠油集输特点,提出了评价稠油O/W乳状液性能的方法。     

吉林扶余油田稠油乳化降黏实验研究

针对典型油样进行组分分析,找出原油中影响黏度的主要因素。采用A型水溶性降黏剂进行乳化降黏实验,通过静态评价试验,研究了水溶性A型降黏剂与原油之间形成乳状液的稳定性和粒径分布、油水界面张力、降黏率及洗油率,考察了该降黏剂降黏效果。实验结果表明：原油中蜡含量达14.7%,高含蜡是影响原油黏度的主要因素;降黏剂浓度越大,乳状液分水率越低,乳状液粒径分布越集中,油水界面张力越低,乳状液越稳定;油水比越大,分水率随降黏剂浓度变化越显著;随降黏剂浓度增大和油水比降低,降黏率逐渐升高,降黏率最高可达91.5%;该降黏剂有较好的洗油效果,洗油率为61.1%。     

稠油-水两相流乳化条件的实验模拟

以胜利油田典型稠油掺水集输管道进/出口采集的7种油水样为研究对象,基于实际管输油水介质中的乳化水含量,实验模拟与确定实际油水流的乳化条件,测试分析不同稠油的乳化特性,对比分析模拟乳化油与实际乳化油粘温特性的相似性,探讨不同油水混合液在相应模拟乳化条件下的反相点与实际油水流乳化水含量之间的关系。结果表明:特稠油掺水完全乳化所需的搅拌时间比普通稠油长得多,普通稠油完全乳化所需的搅拌时间与掺水率呈正相关,特稠油完全乳化所需的搅拌时间与掺水率无明显关联性;室内模拟乳化油与管输实际乳化油的粘温特性相似,模拟油水乳状液的反相点与相应的实际管输油水流的乳化水含量基本相同。因此,室内可以模拟确定稠油掺水输送的乳化条件。     

超稠原油降粘剂的应用性能

根据超稠原油组成分析的结果研制出富含胺基类基团聚合物型流动改进剂,将其应用于辽河超稠原油试样,进行粘温性能测试,并建立不同剪切速率下的粘温预测模型。模型验证结果表明:研制的胺基类共聚物型流动改进剂,由于具有与超稠油较为相似的结构组成,使得系统内部难以形成集团聚集结构,分散性能显著提高,显示出较好的降粘性能,平均降粘率可达55%～85%。经预测模型回归和计算分析,指数关系预测模型的相关性较好,相关系数为0.988,可以较准确地评价原油的粘温性能和低温流动性能,为提高超稠原油低温流动性能研究提供了理论依据。