含蜡原油屈服应力的研究进展及分析

屈服应力是含蜡原油的一个重要流变性质,它能够表征含蜡原油的胶凝强度和含蜡原油管道停输再启动的难易程度.回顾了屈服应力的研究进展情况,分析了含蜡原油屈服应力的各个影响因素,包括原油经历的热历史、剪切历史、原油组成以及静置时间等.总结和分析了屈服应力测量的主要方法.测量系统的几何尺寸、壁面性质以及时间等因素均会对屈服应力测量值产生影响.就屈服应力认识和研究中存在的问题提出了若干建议.     

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。     

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℃.     

含蜡原油触变模型研究现状

黏弹-触变特性是含蜡原油重要的流变特性,对输油管道停输后再启动过程的水力特性及管道运行安全具有重要影响.介绍了含蜡原油黏弹-触变特性的成因、机理和特点,总结了常用触变性测试方法及优缺点.评述了现有触变模型的研究现状,分析了现有黏塑性触变模型和黏弹-触变模型的特点与缺陷.对于目前最常用的结构动力学类触变模型,阐述了采用单一结构参数存在的问题,详尽分析了现有速率方程的一些数学特性及其存在的缺陷,总结了现有的一些改进方法.     

埋地热油管道热力参数测定装置的设计与应用

针对东北管网埋地热油管道输油工况、管道及其周围土壤热力参数变化频繁的问题,设计了一套可以测定管道沿线不同位置的管壁温度和土壤温度场的装置。利用该装置中分布在不同位置的铂电阻测温仪可以获得土壤截面5个方向上与管壁距离不同的43处温度。应用该套装置测定了东北管网部分管道在正常运行、停输再启动、开挖大修等工况下沿线不同截面管壁和土壤的温度分布,并参照实际生产数据进行分析。结果表明该测定装置可以准确地检测到管壁和管道截面土壤的温度,能够反映不同工况下管道及其周围土壤的热力变化规律,为热油管道的安全运行提供技术支持。     

埋地含蜡原油管道停输温降规律

全面分析了埋地含蜡原油管道停输后管内原油的温降规律,对埋地含蜡原油管道与输水管道、稠油管道以及架空管道的停输温降规律进行了比较.在分析影响埋地含蜡原油管道停输温降的各种因素时,指出停输初始阶段的自然对流传热和伴随有蜡晶潜热释放的移动界面传热问题是埋地含蜡原油管道停输温降研究的两个关键.分析并比较了常用的停输温降数学模型.     

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。     

原油凝点波动大时管道流动保障分析方法

根据原油凝点与油温或地温的关系分析管道的流动保障安全性是常用方法，然而，在实际管道输送中，原油凝点会有一定波动，但现行SY／T5536-2004《原油管道运行规程》没有明确凝点的取值方法，故当凝点波动幅度较大时，难以直接采用该技术规范。为此，提出基于凝点的均值和标准差两个统计特征值，结合现行技术规范，综合分析凝点均值及“均值加1～3倍标准差”与油温或地温的关系，判断管道流动保障安全性的方法。针对管输原油凝点波动很大的某长输管道，分析了其常温输送的可行性，验证了该方法的实用性。（图1，表3，参10）     

战略石油储备的经济效益研究

从石油供应中断导致国民经济损失的角度探讨战略石油储备的经济效益.将能源作为新的变量引入Cobb-Douglas生产函数,研究得出国民产出与能源消费之间的经验关系.分析了石油在能源消费中的重要作用,计算了石油供应中断可能带来的国民产出损失和经济增长减缓数量.根据战略石油储备能完全弥补石油供应中断损失的假设,得到了战略石油储备的经济效益值.