确定含蜡原油析蜡点方法的对比研究

析蜡点是表征原油析蜡过程的一个重要参数。根据析蜡后由于分散相蜡晶的出现．粘性流动活化能就增大这一特点，提出了依据活化能的增加确定析蜡点温度的方法，并将该方法与其它三种方法(旋转粘度计法、差示扫描量热(DSC)法、显微观察法)进行了对比分析。结果表明，旋转粘度计法不适用于测定初始析蜡速率较慢、以及含蜡量少的原油；DSC法具有简便、耗样量少、再现性好的优点；显微观察法确定的析蜡点与试片厚度及透光亮度有关，其结果受主观因素影响；依据活化能的增加确定原油析蜡点，数据可直接取自原油粘温曲线，其结果与DSC法确定的析蜡点基本一致，且再现性好。     

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.     

含蜡原油溶蜡点和析蜡点测定方法的比较

析蜡点和溶蜡点是表征原油析蜡过程的重要参数,在相同的实验条件下,溶蜡点比析蜡点更接近于固液相平衡点。参照原油析蜡点的测定方法,分别利用流变仪和差示扫描量热仪(DSC)测定了大庆原油的溶蜡点,并与相同温变条件下测定的析蜡点进行比较。结果表明:利用流变仪测得的溶蜡点比析蜡点高12℃,利用DSC测定的溶蜡点比析蜡点高18℃;根据2种仪器的测量原理,利用DSC实验测得的结果更准确。     

蜡晶形态、结构与含蜡原油流变性的关系

叙述了蜡晶的显微观察特征,讨论了添加降凝剂前后以及施加剪切作用前后蜡晶大小和形态与原油流变性的关系.利用基于数学形态学的蜡晶图像特征提取软件,分析对比了不同试验条件下获得的蜡晶显微图像,实现了蜡晶大小及其分布特征的量化描述,描述结果与已知的定性认识相一致.     

原油组分对含蜡原油析蜡特征的影响规律

准确预测析蜡特征对于把握清防蜡时机尤为重要。在原油组分和组成分析的基础上制备了3个系列的模拟原油,利用高温气相色谱分析了油样的组分及其对应蜡组分的碳数分布,并应用差示扫描量热法(DSC)测量了模拟原油的析蜡点、析蜡高峰温度及平均放热焓等参数的变化规律。结果表明:胶质和沥青质质量分数增加对析蜡点和析蜡高峰温度影响较小;芳烃质量分数增加会显著降低析蜡点和析蜡高峰温度,但在一定质量分数下会造成沥青质析出;含蜡量增加会大幅提高析蜡点和析蜡高峰温度,不利于加热法解除近井蜡堵。试验结果有利于热力学预测高含蜡原油析蜡特征及指导油井清蜡。(图5,表1,参23)     

含蜡原油乳化机制影响下的蜡晶形态及聚集行为

以含蜡原油-水两相为代表的混输是油田集输生产中普遍采用的储运工艺,在油田地面工艺优化及节能增效开发的背景下,混输过程中面临的流动保障问题因油水乳化机制的影响而更为复杂、严峻。集偏光显微观察实验与普通光显微观察实验于一体,通过建立油水乳化体系中蜡晶形态及聚集行为的表征方法,实现了乳化水存在下蜡晶微观形态及聚集结构特征的直观再现,并定量化构建了乳化机制影响下蜡晶特征参数的分布规律。结果表明:随着温度升高、乳化剪切作用增强,蜡晶形态、结构趋向规则化,且其聚集行为受到抑制;含水体积分数对油水乳化体系中蜡晶形态及其聚集行为的影响则表现出在转相点附近发生特征转变。对乳化环境下蜡晶形态及其聚集行为的定量表征和分析,为深化理解管输剪切流场中油水两相蜡沉积过程的作用机制提供了必要基础和依据。     

加剂高凝原油析蜡规律研究

以2008年西部原油管道加剂输送吐哈和哈油时油头油尾出现油品凝点超高现象为例,应用DSC热分析技术分析了加剂油品物性突变原因,测定了原油的析蜡点、析蜡高峰点、析蜡热焓等特性参数,并根据测试结果计算了原油含蜡量.     

蜡对原油流变性的影响

蜡的组成、含量、性质及其在原油中的形态等是导致含蜡原油流变性复杂化的根本原因。论述了蜡含量、蜡的性质、蜡的形态和结构对含蜡原油流变性的影响。析蜡点和溶蜡点是表征蜡在原油中结晶析出和溶解的特征温度，溶蜡点一般高于析蜡点10℃以上。在析蜡点温度以上，含蜡原油具有牛顿流体的特性，其粘温关系符合Watther经验式和Arrhenius指数方程。研究表明，直接影响含蜡的油流变性的关键因素是已结晶析出的蜡量，而不仅仅是油中的蜡含量。另外，蜡晶的形态和结构对含蜡原油的流变性也有着重要的影响。     

微观蜡晶特征在流变曲线上的宏观体现

为了研究证明含蜡原油流变曲线和微观蜡晶两者之间存在一定的关联,测试了广范围剪切速率下的含蜡原油流变曲线,确立了微观蜡晶和流变曲线之间的定性关系,并且取得以下认识：广范围剪切速率下的含蜡原油流变曲线能够一定程度地体现微观蜡晶特征,其中低剪切速率下的流变曲线能够体现蜡晶形态,高剪切速率下的流变曲线能够体现蜡晶结构;并非温度越低,剪切速率对粘度的影响程度越大,在高剪切速率下,有可能存在相反的情况;在低温条件下,剪切速率存在一个临界值,只有当剪切速率大于该值时,粘度才会出现较为明显的下降;温度越低,形成的蜡晶网格结构越稳定,需要较大的剪切应力,蜡晶网格结构才能破坏。该研究成果深化了对含蜡原油流变性的认识,具有一定的理论意义。（图6,表1,参15）     

含蜡原油管道蜡沉积研究进展

蜡沉积会减少管道的有效内径，增大输送压力，降低管道的输送能力，增加清管频率，甚至造成蜡堵事故。介绍了国内外有关析蜡的热力学模型、蜡沉积机理及蜡沉积的动力学模型的研究进展状况，提出了一些研究建议。     

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。     

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。     

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。     

高温原油管道内外检测数据对比分析

以同一时期进行内外检测的某条原油管道A站至B站管段作为研究对象,对内检测发现的管道外腐蚀结果与外检测数据评价结果进行对比分析。结果表明：管道外腐蚀点远多于外防腐层缺陷点;由于阴极保护的作用,外防腐层缺陷点处管体良好,未见明显腐蚀;管道外腐蚀风险点在防腐层剥离的区域。可以利用内检测数据评价管道防腐层的剥离情况,现有的外检测技术具有局限性。针对外检测技术的局限性,提出在管道外检测及日常管理过程中,应加大直接开挖检查力度,对管道外防腐措施的有效性进行评价,以确保管道的安全运行。（图2,表1,参7）。     

原油期货贸易对国际原油市场的影响

原油期货市场是国际原油市场的重要组成部分之一，原油期货贸易的出现对原油市场产生了深远的影响，通过分析这些影响可以对原油期货贸易的作用有一定的了解，并且对于原油期货价格在现货价格形成中的影响有一定的认识．     

原油管道差温顺序输送水力-热力耦合计算模型

原油差温顺序输送是指顺序输送具有不同流动特性的原油时,根据安全与节能的需要,调整油品加热温度以节约能耗的一种管输技术.建立了埋地原油管道差温顺序输送的数学模型,提出了移位网格下的虚拟边界条件法.编制了较为严格的非稳态水力-热力耦合计算程序,可用于管道设计与运行阶段出站温度、流量和压力随时调整,以及地温、原油物性和土壤物性发生变化的条件下,任意油品种类数与油品排列次序,任意批次数与批次量的工艺计算.利用新大管道原油差温顺序输送现场测试数据对模型进行了验证,结果表明各批次原油进站温度实测值与计算值的平均偏差较小,最大为1.4℃.     

原油差温顺序输送最大安全停输时间

原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定是目前原油顺序输送技术领域重要而又尚无公认可行方法的技术难点。为此,基于数值模拟结果,从“再启动难易程度”的角度对停输安全性进行分析。通过一系列理论分析,导出了既能满足生产需求又简便易行的原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定方法：对于不存在停输危险性的停输时机,理论上最大安全停输时间为无穷大;对于存在停输危险性的停输时机,通过数值模拟分析,先找到刚好使无量纲排空时间趋于无穷大的停输时间,再进一步在该停输时间附近找到满足判定条件“只要再启动过程出现进站流量随时间减小的现象都不安全”的停输时间,即最大安全停输时间。该方法同时适用于普通含蜡原油管道。     

原油加热炉低温腐蚀与积灰问题

分析了加热炉低温腐蚀和灰机理，指出酸的露点和积灰问题是严重制约排烟温度降低的主要因素，提出了采用热管空气预热器，控制金属壁温，加强燃料脱硫处理，研制抗抵温腐蚀材料等措施，以降低排烟温度，提高加热炉效率。     

终冷温度对加剂改性大庆原油蜡沉积的影响

为了分析终冷温度对加剂改性原油蜡沉积规律的影响,保持油壁温差相同,控制不同的终冷温度,采用搅拌槽蜡沉积装置、流变仪、差热扫描量热仪等试验仪器,对添加纳米降凝剂的大庆油、添加EVA降凝剂的大庆油以及大庆空白油进行静态蜡沉积对比试验与动态剪切对比试验。同时,结合分子扩散、胶凝等机理,分析不同试验条件下加剂改性大庆油的结蜡规律。结果表明:当终冷温度较低时,加剂油结蜡总量明显高于空白油,但结蜡总量中含凝油多、蜡晶结构较弱;空白油结蜡总量低,但蜡晶结构较强;随着终冷温度升高,加剂油与空白油的结蜡量逐渐降低并趋于一致。终冷温度较低且剪切剥离强度较弱时,添加降凝剂会增加管输蜡沉积量;一旦经过高剪切或提高终冷温度,加剂油的结蜡量将明显降低,管输安全性提高。(图7,表4,参21)