原油降凝剂作用机理及其研究进展

针对含蜡原油管道输送的化学降凝技术,基于原油结蜡的微观过程,总结了国内外关于降凝剂作用机理的解释。分别从晶体学和热力学两个角度描述了降凝剂在石蜡结晶过程中的作用。晶体学分析认为:降凝剂并不能阻止石蜡的结晶,但可以通过改变蜡晶结构和表面性质,提供更多的晶核、提高蜡晶晶体的对称性和改善蜡晶的表面性质,阻止蜡晶彼此连接。热力学分析认为:降凝剂分子为石蜡的结晶过程提供了更便捷的热量变化途径,使体系维持在非结晶的稳态。对降凝的作用机理进行分析描述,可为降凝剂材料的设计和结构优化提供参考。     

原油降凝剂研究进展

介绍了国内外原油降凝剂的发展概况,重点阐述了原油降凝剂的作用机理、结构特征、降凝效果的影响因素(包括原油组成、热处理温度、冷却速度、降凝剂加入量、剪切作用)等方面的研究进展,给出了国内现有降凝剂的种类和国内外降凝剂的现场应用实例.提出应加强原油降凝剂降凝机理、对用于原油降凝与降粘的不同化学剂间的相互影响作用以及原油降凝剂研究方向等问题的研究.     

魏荆线GY—3降凝剂的应用研究

为了解决魏荆线低输问题,采用添加降凝剂进行了现场运行试验。试验采用的是原油稀释的GY—3降凝剂,结果表明:魏荆线原油经过添加浓度50×10~(-6)降凝剂和加热到70C的综合处理,疑点由37C降到30C,降低7C;35C和剪速52.9 s~(-1)时的粘度由260mPa.s降至62.0mPa.s;降粘率为76％,反常点由43C降至30C,降低13C;最低日输量由5000t/d.降至2500t/d。同时分析了重复加温对原油加剂效果的影响,及降低进站温度对原油结蜡规律的影响。通过经济分析比较,认为采用加降凝剂的输送方式,不仅可取代低输量情况下的正反输,还增加了一定的经济效益。     

降凝剂研究中应注意的问题

通过对管输原油降凝剂的研究和总结,阐述了重复加热和剪切对原油加剂改性效果的影响。提出降凝剂的研究应注意提高降凝剂对改性效果的抗重复加热性能和抗剪切性能。     

降凝剂的筛选,评价及机理探讨

鉴于目前通过繁琐重复的实验进行降凝剂的筛选，还难以选出性能好又适合于某种原油的降凝剂，提出了含蜡原油降凝剂的筛选模式：①判断某种原油倾点改善的最好程度，以决定该原油进行加剂处理的可能性；②分析含蜡原油的ＤＳＣ曲线与降凝剂的ＤＳＣ曲线；③从流变学的角度来筛选。降凝剂对原油改性效果的实验模拟方法，应联系现场实际，全面考虑各项指标，并由定性模拟向定量测量发展。分析降凝剂对原油改性的原因时，必须从物理，化     

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)     

苏丹油田管输原油降凝剂的研制及应用

针对苏丹原油高含蜡的特性，研制出了以乙烯一醋酸乙烯醋为主料，以丙烯酸高碳醇酯和胶质改性剂为辅料的降凝剂。通过对国内外多种原油降凝剂的对比评价试验，研制出的CNPCNo.9A降凝剂对苏丹油田含蜡原油的降凝效果非常显著，性能优于国外其它多种降凝剂，同英国Champion公司研制的WM1310降凝剂一起被GNPOC业主选择为现场用剂，并成功地应用于苏丹外输管道的生产中。     

复合纳米材料对含蜡原油析蜡特性的影响

大庆原油是典型的高凝、高粘、高含蜡原油,其低温流动性较差。为了改善含蜡原油的低温流动性,在大庆原油中添加复合纳米材料,通过XRD扫描实验和POM拍照,研究了复合纳米材料对含蜡原油中石蜡的结晶形态和析蜡点的影响。进行了大庆原油空白样和大庆原油分别添加50g/tEVA、100g/t复合纳米材料样品的动态降温XRD扫描对比实验,结果表明:复合纳米材料能够有效地改善大庆原油中石蜡的结晶形态(原油中60.01%的正构烷烃的结晶形态得到改善),使晶粒尺度变小,晶面间距离增大,并降低了大庆原油的析蜡点,从而明显改善了原油的低温流动性,提高了原油低温流动的时效稳定性;复合纳米材料对原油的降凝、降粘效果明显优于传统的EVA类化学降凝剂。     

转轮流动模拟器在原油降凝剂评价中的应用

探讨了用转轮流动模拟器评价原油降凝剂的效果和模拟输油管道输送添加降凝剂含蜡原油的工业性试验的可行性,试验结果表明,用转轮模拟器可以方便地测定了不同加剂量下降摩擦因子和原油视粘度随温度的曲线及管输温度界限等数据。     

降凝剂最佳始注入量的探讨

当原油降凝剂达到一定数量后,降凝剂在蜡析出时便与其中的绝大部分共晶,混合晶体在生长过程中为极化了的降凝剂分子集团所包围,蜡晶改进达到了相对稳定的状态。小于这个量可引起原油流变的急剧变化,大于这个量则不会再引起原油粘度和凝点的大幅度下降。据此,作者提出了最佳始注入量的概念。这对于在注入量的筛选中加快速度将起到良好的作用。