河口稠油掺水降粘输送试验研究

由于胜利油田河口稠油粘度高、密度大,因此稠油的开采、输送和加工处理都比其它石蜡基原油困难得多.为了寻求更经济、有效、可靠的稠油输送方法,通过大量的室内环道试验和现场试验,研究分析了稠油掺水输送的技术条件及降粘效果,并通过优化得出了河口稠油的最佳输送工艺参数,表明了稠油掺水降粘输送是一种比较经济、有效的稠油输送方法.     

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。     

KD18稠油W/O型乳状液特性及其降粘方法

新滩油田KD18油水混合液一般呈W /O型乳状液 ,其乳化水含量约为 5 0 %～ 6 0 % ,粘度高 ,集输难度大 ,必须对其进行降粘处理。针对这种油水混合液的特性及外输现状 ,提出了在高粘W /O型乳状液中直接加剂转相、分散、乳化的降粘新方法 ,开发出了KD18稠油W /O型乳状液的高效降粘剂。研究表明 ,在一定条件下 ,KD18稠油W /O型乳状液在 5 0℃、5 1s- 1下的表观粘度可由 70 0 0～ 10 0 0 0mPa·s降到 10 0mPa·s以内 ,降粘率在 98%以上 ,为高粘W /O型乳状液提供了有效的降粘途径。     

高粘牛顿流体输送的表观滑移流动研究

在高粘度流体输送过程中,用低粘度的流体局部置换高粘度的流体,可以降低附壁边界层的粘性从而实现管道内流体流动减阻。对管道内两种粘度流体环状流动进行了理论和计算研究,推导了滑移层厚度及流体粘度与流动流量、减阻、滑移速度等的关系式,结果表明,随着滑移层变厚,其流速的增量会减小;当滑移层较薄时,流量增否取决于两层流体粘度之比;只有控制滑移层厚度不超过一定范围输送效率才会最大;滑移速度与压差成线性关系。     

BZ28-2S混合稠油及其乳状液的特性

针对BZ28-2S稠油海底混输管道混合稠油的掺水乳化问题,测试了BZ28-2S混合原油及其不同含水率乳状液的流变性,评价了W/O型乳状液的乳化反相特性,提出乳状液反相点是一个条件性参数,分析了W/O型乳状液发生反相的原因。研究结果可为混合稠油的掺水输送提供参考。     

某热稠油管道的水力特性分析

与一般热油管道相比,热稠油管道的流动特性主要有两个特点,一是在给定加热温度和管段压降条件下,该管段流量的试算过程可能陷入其特性曲线的不稳定区,该区域内管段的摩阻损失随流量增加而降低;二是稠油在管道中的流动可能位于层流和紊流的过渡区,通常用临界雷诺数2 000作为层流和紊流的分界点,而分别按层流和紊流公式确定的该点的摩阻系数有较大差别,因此对于某些加热温度和管段压降而言,可能不存在合适的流量与之对应。基于对某热稠油管道在不同加热温度、不同总传热系数和不同流量下的水力计算,得出了其一个站间管段的一组管路特性曲线,即摩阻损失和流量之间的关系曲线,以此可以确定其不稳定区的流量区间。认为从保障流动安全的角度出发,管道应该避免在流量不稳定区间工作。     

高分子减阻剂对非牛顿型流体流动特性的影响

以普兰德动量传递理论为基础,按照卡门的三层模型,通过室内模拟环道用0号柴油及加入减阻剂在圆管内的流动参数的测定,计算了非牛顿型流体管内湍流边界层的层流内层、过渡层、湍流中心的涡流粘度,涡流粘度与运动粘度比、总应力随相对位置的变化等定量参数,探讨了高分子减阻剂对非牛顿流体流动特性的影响,对湍流减阻现象的机理与增大减阻率的条件进行了定量分析.     

稠油掺水流动摩阻预测误差根源及对策

基于国内外油水流乳化及转相、黏度测定与摩阻预测的研究现状,探讨了油水流动摩阻预测误差的产生根源和解决对策。油水流动的乳化程度及转相条件、油水流型变化规律、油水黏度测定等因素均将影响油水流动摩阻计算的准确性,其根源在于油水混合液在旋转流变仪、环道模拟装置等测试分析系统与实际管道中的流动特征及组成性质截然不同。为此,以建立测试系统与实际管道中油水流动规律的内在联系为切入点,提出相应的研究思路,以期为稠油掺水流动摩阻预测的深入系统研究提供参考。(参40)     

稠油水环发生器结构优化

水环发生器是水环输送稠油技术的重要装置,为了改善水环稳定性和提高输油效率,对水环输送稠油的减阻机理进行讨论,并采用数值分析的方法对水环发生器结构进行优化。采用VOF(Volume of Fluid)模型建立了水环流动数值模型,并完成了模型验证,研究了水环发生器不同间隙厚度对其稳定性的影响,探讨了水环发生器间隙厚度对水环输油效率的影响,得到了水环发生器最佳间隙厚度。结果表明:间隙厚度存在一个最佳值,过小不利于水环的形成和稳定,过大则会降低输油效率。研究结果为水环输送高黏原油提供了理论指导。     

风城超稠油外输管道掺稀输送工艺

参考国内外应用成熟的稠油降粘工艺,结合克拉玛依石化公司的加工技术,提出了风城稠油掺柴降粘外输方案。重点研究了风城稠油特性,掺柴后的混油特性,掺柴工艺流程,不同输量下管道运行的水力、热力条件,以及最小启输量、最大输量及安全停输时间等。结果表明：掺柴后的混油在一定温度下表现出牛顿流体特性;掺稀工艺满足事故工况和投产初期低输量运行要求,低黏度下满足设计输量的最小掺柴质量分数为20％,高黏度下满足设计输量的最小掺柴质量分数为25％,且低黏度和高黏度下管道外输量适应范围较大。风城超稠油外输管道的顺利投产,可为我国今后设计线路更长、输量更大的稠油外输管道提供参考。     

埕岛油田海底输油管道流体摩阻规律

通过大量的现场生产试验数据,对不同温度、不同含水率的原油粘度及摩阻进行了测定,对海底管道中摩阻的变化进行了研究,发现了影响原油外输的摩阻规律,提出了降低原油外输摩阻的建议,对浅海原油外输工作有一定的指导意义.