加剂原油过泵剪切的室内模拟实验

利用室内模拟泵剪切装置对马岭加剂原油进行了过泵温度下的三组模拟实验,提出了兼顾现场关键点与流变关键点的室内模拟泵剪切的实验方案,得到了与现场一致的结果.从流变学角度研究了模拟泵剪切实验结果,得出了有意义的结论.同时还进行了一组模拟泵与高速搅拌器模拟泵剪切的对比实验,认为栅形搅拌叶不能用来模拟泵剪切,并从现场的角度对马惠线的加剂运行方案提出了合理的建议.     

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.     

低速剪切影响加剂原油低温流动性机理研究

通过对室内模拟管流低速剪切流动参的测试和蜡晶显微观察，研究了低速剪切对不同原油低温流动性的影响及对蜡晶影响之间的关系。研究表明，不同组成的原油，低速剪切对蜡晶的影响不同，低速剪切既能破碎蜡晶聚集体，又能形成蜡晶聚集体。管道流动过程中的“恢复”现象实质就是管流低速剪切改善加剂原油低温流动性的表现，其机理是管流的低速剪切使得高速剪切后破碎的蜡晶聚集体重新形成。     

处理温度对加剂混合原油流变性的影响

针对中原原油与进口原油混输的实际,中洛复线进行了加剂浓度相同、热处理温度不同的混合原油流变性的试验与研究,结果表明,在新的输送工况下,对于中原与阿曼两种比例混合的原油,在加剂浓度为50 g/t的条件下,采用55℃的处理温度,可以达到安全、低耗运行的目的,经济效益显著.     

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。     

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。     

确定原油剪切平衡时间的方法

通过测试具有一定代表性的胜利原油，中原原油，河南原油及进口阿曼原油在不同的温度、剪切速率，恒温时间等条件下的平衡剪切时间，以确定各种条件对平衡剪切时间的影响，为原油的粘度测试提供有效的测量时间。     

高速剪切后加剂原油低温流动性的恢复

通过分析现场和室内试验结果,研究了不同条件下高速剪切后加剂原油低温流动性的恢复问题。研究表明,加剂原油低温流动性的恢复与原油的组成和高速剪切后的温度条件有关。有的加剂原油高速剪切后恶化了的流动性可以恢复,有的不能恢复,还有的原油根本就不受影响。加剂原油的恢复性与温度有关,在高温下剪切后流动性可以恢复的原油在低温下不一定能恢复。     

降凝剂改善西峰原油流变性研究

介绍了添加降凝剂改善西峰原油流变性研究的内容和方法,对试验结果和影响加剂效果的因素进行了分析.西峰原油添加10 mg/kg GY-3降凝剂后,其凝点、反常点和低温表观粘度大幅度降低,当重复加热温度低于50℃时,会恶化加剂原油的低温流变性.GY-3降凝剂的降凝效果具有较好的抗高速剪切能力.     

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。     

有关原油流变性与石油化学的讨论

含蜡原油综合改性处理输送工艺技术已成功地应用于低输量管道,为了进一步提高含蜡原油综合改性处理工艺技术的效能和扩大应用范围,认为选择廉价高效的化学剂是关键,应把原油流变性与石油化学紧密地结合起来,从原油与化学剂相互作用的机理出发开展专门研究会取得一些突破。讨论了原油化学类别,原油中蜡的组成形态和结晶习性,原油中胶质、沥青质及其与蜡的综合作用,原油中液态烃类对原油流变性和改善原油流动性的影响。指出在科学研究中要采用多种现代分析手段,从分析与综合两个方面深入开展研究,以求取得进展。     

彩南原油流变特性试验

彩南原油属石蜡基原油,析蜡点在４８～５０℃之间,反常点为２０℃,针对这些特性,进行了原油热处理和添加改进剂综合处理试验。试验结果表明,原油的流变特性得到了改善,粘度、凝点、反常点及屈服应力值均有明显下降,根据试验结果确定了原油综合热处理的温度、加剂量等参数,有效地指导了彩南原油管道的安全运行。     

混合原油温度对流变性的影响

在室内试验的基础上,研究了混合原油温度对流变性的影响,提出了混合原油凝点、粘度、稠度系数、流变指数等参数与混合原油温度的关系式,通过对鲁宁输油管道现场实测证明,该关系式的计算结果能够满足管道运行的需要,为鲁宁输油管道的生产决策提供了可靠的试验数据.     

对原油流变学研究的若干思考

我国生产的原油大多为流变性复杂的易凝高粘原油，原油流变学及其应用一直是我国输油管道领域的重要研究课题。总结了我国原油流变学及其应用研究的成果，论述了进一步深入开展原油流变学研究的必要性。提出我国原油流变学研究的发展和突破需要加强创新，大力进行系统和扎实的基础研究，流变学研究应与相关的基础科学及工程科学密切结合。指出了未来5～10年我国原油流变学发展方向及其应用研究的重点。     

大庆原油低温流变特性量化表征

针对东北管网低输量输送大庆原油安全运行的要求,基于流变学理论分析和管输模拟试验研究结果,建立了大庆原油流变特性参数凝点、粘度(表观粘度)、屈服应力与管输条件下热历史和剪切历史关系的数学模型。引入了原油存在不完全可逆性参数的Houska触变模型适用于描述大庆原油的触变特性。通过试验,得到了铁大线、秦京线管输条件下大庆原油的触变模型参数。研究成果应用于大庆原油管道低输量运行特性和安全性评价,基于热油管道流动安全性定量评价方法,得到了铁秦线不同输量下最低安全进站温度。     

破乳剂对含水稠油流变性的影响

含水稠油添加破乳剂后形成油水悬浮液,常规同轴圆筒旋转粘度计不能准确测试其粘度。为了研究破乳剂对含水稠油流变性的影响,利用可测试扭矩的搅拌器,测量了添加不同质量分数破乳剂、不同温度条件下油水悬浮液的扭矩,计算了其对应的粘度。研究认为:低温下破乳剂可明显降低含水稠油的粘度,改善稠油的流动特性;但高温下破乳剂对含水稠油的粘度影响不大。     

原油管输过程热经济性评价方法及其应用

提出了原油管输过程热经济性定义、评价参数、评价方法和建立评价曲线的方法,并进行了实例评价。算例表明,提出的评价方法对热油管道的节能降耗具有实用意义。应用评价曲线可以确定热经济性良好的输量范围,预测经济加热耗油指标。通过对运行参数进行热分析获得的定量数据和评价曲线比较,既可以评价设计和实际输量下管道的总体热经济性程度,又可以评价实际输送方案的热经济性状况。根据输送过程实际加热耗油量,应用评价曲线可以方便地评估热站的实际综合运行效率。     

单井原油储罐加热方式的优选

针对分散区块产出稠油的加热问题,叙述了采用不同加热方式进行单井原油储罐加热的工作原理,计算了不同加热方案进行锅炉设计时所需的钢材耗量,分析认为采用烟气直接加热是单井原油储罐的最佳加热方式。基于计算分析结果,提出了采取分体式直接加热方式进行单井原油储罐加热系统的设计建议。     

大庆油田高含水原油流变性的研究

大庆油田在连续开采40多年后,已经进入高含水后期,含水量在80%以上,由于高含水原油的流变特性发生了变化,应用原有流变特性已经不能满足工程需要,通过对高含水原油的流变特性和原油流变特性与含水率和温度的关系进行研究,给出了高含水原油流变参数的回归计算公式,并对曲线进行了分析.研究结果表明,高含水原油输送的连续相应该尽量采用连续相为水的水包油型的原油输送,对高含水原油管道输送、设计和改造有着重要意义.