用于胶凝原油蠕变描述的一种垂直移位因子

描述胶凝原油的屈服破坏过程中的非线性黏弹性蠕变行为,必须同时考虑应力、时间和温度等参数。引入时间-温度-应力等效原理描述胶凝原油蠕变特性,在进行移位叠合的过程中,除考虑水平移位外,同时引入一种胶凝原油垂直移位因子,并给出其表达式。对不同温度下形成结构的胶凝原油进行剪切蠕变实验,并用黏弹性损伤模型对蠕变柔量主曲线进行描述。结果表明:等应力移位过程中的垂直移位可忽略,而等温移位过程中的垂直修正不可忽略,且对蠕变柔量主曲线的获得有很大影响;拟合曲线与实验数据吻合很好。     

原油凝管电加热解凝模拟计算研究

针对原油凝管电加热解凝问题,借助CFD仿真软件建立凝油融化传热相变数学模型。模拟计算结果表明:解凝前期,凝油是由外层向内层逐渐融化,靠近管道顶部区域融化速度较快。解凝后期,悬浮状态的凝油逐渐被四周高温液相热油包围,热对流作用加强,凝油融化速率加快;通过对管道加载不同温度对比解凝效率分析得知,原油黏度变化是影响解凝效率的重要因素,将黏度随温度升高而降低时出现拐点的温度作为管道加载温度,解凝效率最高;并且通过给不同管道加载相同温度情况下对比解凝速率得知,管径越小管壁热源向凝油区热量传递效率越高,热损耗较小,解凝速率越大,反之管径越大解凝速率越小。     

影响降凝剂改性效果的实验研究

以北疆原油为研究对象,进行室内降凝剂筛选实验,确定了最优的加剂量为50×10~(-6),最优加剂温度为55℃。并对北疆加剂原油进行管输模拟,得到在实际的输送过程中,管流剪切对加剂原油的影响,实验和模拟表明,剪切作用能使凝点降低2~10℃。当凝点降低到一定程度后,剪切作用又使凝点有所回升。     

不同剪切历史和热历史对原油滞回环的影响

胶凝含蜡原油由于其蜡晶的三维网状空间结构,具有复杂的流变性。胶凝原油的流变性质一直是研究的重点和热点。通过实验,研究了在不同剪切历史和热历史作用下胶凝原油滞回环的不同变化规律。实验结果表明,对于不同的降温速率,在同一剪切条件下,当降温速率较低时,其原油屈服应力较大,滞回环曲线凸起较高,但随着剪切速率的增加,其应力逐渐接近,滞回环曲线逐渐接近;对于不同的胶凝温度,在同一剪切条件下,胶凝温度越低的,其屈服应力较大,并且随着剪切速率的增加,应力之间的差别虽变小,但胶凝温度低的比胶凝温度高的大,在滞回环曲线上可以看到低温度的曲线比高温度的曲线所对应的应力大;对于不同的剪切速率,剪切速率变化率大的,其屈服应力大,但随着剪切速率的增大,滞回环曲线相接近,即其应力也逐渐相接近。     

周期性载荷下胶凝原油响应特性实验分析

对胶凝原油开展周期性载荷作用实验,研究其应变响应特性,分析应变-应力曲线变化规律及其流变学特征,实验结果表明:应力幅值较小时,应变响应幅值基本不变,随应力幅值的增加,应变响应变幅值随作用时间延长而增大,且其响应周期变长;应力幅值增加时,应变-应力曲线逐渐向椭圆形发展;随温度的升高,向应变轴发生偏转;且随作用周期的增大,应变幅值不断增加。     

基于Krstulovic-Dabic模型的复合胶凝体系水化特性研究

将粉煤灰、矿粉、膨胀剂、纳米硅、粘改剂等掺合料按一定比例加入基准水泥中,采用等温量热仪测试了复合胶凝体系在5℃、20℃和30℃下的水化放热速率曲线.同时基于Krstulovic-Dabic模型,计算了相应的水化动力学参数,讨论了温度和掺合料对水化动力学参数的影响,探讨了复合胶凝体系复杂的水化机理.结果表明,复合胶凝体系的水化放热速率峰值随温度升高呈指数增加,而峰值到达时间则随温度升高呈指数减小,水化动力学参数随温度升高显著增大.掺合料的加入降低了复合胶凝体系的水化动力学参数和水化放热速率峰值,并使放热峰值提前出现,特别是膨胀剂和纳米二氧化硅作用显著.计算得到的反应速率曲线与测试得到的实际速率曲线的拟合精度受到温度和掺合料的影响.     

含镁离子对硅酸溶液胶凝行为的影响

向不含金属离子的硅酸溶液中加入金属镁离子,研究了体系pH值、温度、镁离子浓度对硅酸溶液胶凝时间以及镁离子对胶凝产物基团的影响。结果表明,加入镁离子的硅酸溶液体系胶凝曲线最高点出现在pH值=1.5附近;随体系温度和镁离子浓度的升高,含镁离子硅酸溶液的胶凝时间逐渐缩短;镁离子的加入导致凝胶产物部分红外特征吸收峰强度变弱。     

粘弹性清洁压裂液的性能评价与应用

采用一种长链脂肪酸季铵盐类阳离子表面活性剂配制成粘弹性清洁压裂液,室内性能评价结果表明,该压裂液的最佳使用浓度为1.5%².0%;60℃时静态滤失系数为3.15×10-4m/min1/2;静态悬砂速度为0.25 mm/s,常温下与原油混合可迅速破胶;具有良好的耐温性能(65℃)、稳定性和抗剪切性能,与地层水配伍性良好;岩心伤害率9.9%2.0%;60℃时静态滤失系数为3.15×10-4m/min1/2;静态悬砂速度为0.25 mm/s,常温下与原油混合可迅速破胶;具有良好的耐温性能(65℃)、稳定性和抗剪切性能,与地层水配伍性良好;岩心伤害率9.9%¹0.3%,比瓜胶压裂液下降了65%。在同类井况条件下,粘弹性清洁压裂液和瓜胶压裂液现场应用对比实验结果表明,该清洁压裂液在增油效果上具有一定优势,推广应用前景良好。     

基于匀变速剪切对含蜡原油触变性的研究

含蜡原油的胶凝问题是管道运输过程中一个重要的研究问题。通过对经历不同降温速率温度降至凝点附近的原油做匀加速剪切,剪切至某值后再做匀减速剪切,形成一个环形剪切。测量剪切应力随剪切速率变化的曲线关系,结果表明:在这样循环匀变速剪切的作用下,样品的剪切应力各点连线也呈现一个环形,即称作含蜡原油的滞回环。在胶凝原油发生屈服之前,剪切应力随剪切速率增大急剧增大,持续的剪切会有效阻止蜡晶结构的形成;降温速率越低,原油形成的蜡晶结构强度越大。     

集输工艺对高蜡原油中降凝剂作用的影响分析

高蜡原油的集输工艺对降凝剂的降凝降黏作用有较大影响。使用降凝剂AE对吉林木南原油降凝处理,考察了集输过程中降凝剂加量和加剂温度、泵的高速剪切、原油的重复加热和输送过程中冷却速率等工艺条件对降凝剂作用效果的影响。结果表明,降凝剂最佳加剂量0.7%,最佳加剂温度70℃,高速剪切温度应在析蜡点10℃以上,重复加热温度应不低于60℃,在55～40℃的析蜡高峰区应使原油温度缓慢降低。     

影响油菜籽毛油脱胶因素的研究

采用市售油菜籽进行压榨制备毛油,并进行脱胶实验,单因素试验表明:菜籽毛油加热温度在50～60℃、磷酸加入量为油重0.1%～0.3%、加水量为4%～6%、水化时间在20～30min时脱胶效果比较好。在单因素试验结果基础上设计L_9(3~4)正交实验,确定菜籽油脱胶工艺的最佳参数为:温度50℃,磷酸添加量0.3%,加水量6%,水化时间30min,在此脱胶条件下,脱胶率可达为97.69%。     

纳米聚甲基丙烯酸十八酯降粘剂的合成及其降粘性能

通过微乳液聚合方法合成了纳米聚甲基丙烯酸十八酯降粘剂,并且通过傅立叶变换红外光谱仪和透射电子显微镜（TEM）进行表征。将纳米聚甲基丙烯酸十八酯（NPOMA）降粘剂分别应用于胜利19号井稠油和大庆丹东站稠油进行降粘性能研究,结果表明,在40℃时,叫（降粘剂）-500×10^-6时胜利稠油的表观粘度下降70．88mm^2／s,表观降粘率为70．53％,净降粘率为23．04％;w（降粘剂）=300×10^-5时大庆稠油的表观粘度下降26．44mm2／s,表观降粘率为66．26％,净降粘率为37．59％。因此该种降粘剂更适用于大庆稠油。     

浮顶罐内含蜡原油静态储存中的冷却胶凝规律

将失流点以下的含蜡原油看作是多孔介质体系,以附加比热容法描述蜡的结晶潜热,动量源项方法表征蜡晶网络结构对液态原油的流动阻力,基于有限体积法数值模拟含蜡原油的冷却胶凝过程。结果表明：传热机制和边界条件主导了凝油结构的演变进程。在自然对流作用下,凝油最先在罐底和罐壁所包围的区域内产生,且其始终是罐内胶凝最严重区域。罐顶最先形成完整的凝油层,其发展先后经历了慢速增长和快速增长两个阶段,且其凝油层厚度逐渐趋于均匀分布;其次是罐底,其发展过程与罐顶相反;最后是罐壁,其凝油层的演变具有从罐底沿罐壁向罐顶推进的特点。罐内对流越强,罐顶凝油层的增长速率越缓慢,罐底凝油层的增长速率越快。基于温度场及凝油结构的演变规律,可以将含蜡原油的冷却过程分为3个阶段,即自然对流占主导的第1阶段,导热逐步取代自然对流的第2阶段,及以导热为主导机制、边界条件调控下的第3阶段,同时给出了不同阶段原油温度分布和散热损失规律的细节。     

长白山原产地人参的气相色谱指纹图谱

根据人参成分组成的特点,研究了人参的预处理方法、色谱柱的选择、色谱仪柱温的设定程序对指纹图谱的影响。利用毛细管气相色谱法对人参指纹图谱研究最佳工作条件为:低沸点乙醚为提取溶剂,索氏提取器提取人参挥发油;选择聚二甲基硅氧烷毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);空气压力0.15 MPa,进样口150℃,分流比:1:40,一阶程序升温30℃/min,升时7 min(至250℃)。通过毛细管气相色谱法,对不同种类人参的指纹图谱提取对比。     

SbSn金属间化合物结构与原油脱硫效果评价

为了考察SbSn金属间化合物的制备条件对材料的结构以及脱硫性能的影响,采用不同的熔融温度,配以喷雾快冷法制备了SnSb金属间化合物.用差热分析和XRD对产物进行了测试表征.对产物的结构进行了模拟计算与讨论,给出了产品制备温度分别在750℃和950℃下的分子点群示意图.发现锡锑化合物在升温过程中,熔体的结构会发生变化,不同熔融温度下制备出的材料的晶体结构不同.脱硫实验结果表明,900℃以上熔融喷雾快冷制备出的材料具有较好的脱硫性能.在SnSb和原油乳化液质量比为1∶20的条件下,950℃下,熔融喷雾快冷制备出的材料一次搅拌24 h可以使原油中的硫含量降低2440.0 μg·g^-1.     

一个胶凝原油的蠕变模型

为了研究胶凝原油的启动屈服过程,确定胶凝原油的蠕变模型至关重要。基于不同剪应力下胶凝原油的蠕变特性,建立了具有黏性流的黏弹性固体流变模型来描述胶凝原油的黏弹流变特性,通过试验验证该模型能精确描述胶凝原油的黏弹性蠕变过程;若施加的剪应力高于胶凝原油的塑性屈服应力,胶凝原油的蠕变将从稳定流变阶段很快达到加速流变阶段,表现为典型的黏弹塑性特征,将非线性黏塑性体和具有黏性流的黏弹性固体流变模型串联起来得到一个非线性黏弹塑性剪切流变模型,该模型能充分反映胶凝原油的加速剪切蠕变过程,并与试验结果吻合的较好。     

碳酸钠焙烧铝系钒铁炉渣共提取钒与铝

通过对铝系钒铁炉渣碳酸钠焙烧-水浸全过程的矿物分析、热力学计算及对比实验,研究了炉渣中钒、铝同步转化、溶出的机理与规律. 结果显示,焙烧进程中渣中镁铝尖晶石MgO×Al2O3相、CaO×2Al2O3相逐渐消失,MgO相生成,并生成碱熔相Na2O×Al2O3和钒酸盐. 随焙烧温度及时间增加,Na2O×Al2O3和钒酸盐相明显增多,钒、铝溶出率增加. 焙烧熟料经水浸后,液相呈碱性,钒、铝分别以可溶性钒酸钠和铝酸钠的形式进入水相,固相残留物为少量未反应的镁铝尖晶石及新生成的MgO和Ca(OH)2. 在磨矿粒度<75 mm、配碱系数1.0、焙烧温度1000℃及焙烧时间4 h的优化条件下,钒的溶出率可达90%,铝的溶出率可达75%.     

316不锈钢连铸工艺参数对结晶器内坯壳厚度影响模拟

为研究连铸过程中拉速及过热度对凝固传热的影响,采用商业有限元软件ANSYS,对316不锈钢板坯厚度生长情况进行了模拟. 采用2-D模型,分别计算了拉速为0.4, 0.5, 0.6 m/min及过热度为30, 40, 50℃时坯壳出口温度、坯壳厚度及表面温度的变化,探讨了坯壳生长及厚度变化规律. 结果表明,拉速从0.4~0.6 m/min变化,坯壳出口温度升高83℃、坯壳的出口厚度平均减薄3.2 mm、表面温度随拉速提高而升高;过热度从30~50℃变化,坯壳出口温度升高20℃、表面温度平均升高20℃、坯壳的出口厚度平均减薄1.35 mm.     

不加热集油粘壁规律研究进展

随着国内石油开采进入中后期,采出液含水率高达70%～90%,油田集输能耗大大增加,这使得不加热集油工艺得以广泛应用。但凝油粘壁现象所引起的一系列流动保障问题受到了国内外研究者的广泛关注。本文重点阐述了国内外凝油粘壁的研究进展,对现阶段凝油粘壁规律的影响因素与相关研究成果作了总结与分析,介绍了粘壁规律的主要实验设备与研究方法,对国内外学者的实验情况作了概述。结合上述研究成果,总结了凝油粘壁的宏观规律、原油物性与组成的影响以及胶凝原油的影响,并认为凝油粘壁是动力学与热力学共同作用的结果。特别提出了对凝油粘壁温度的判别方法与经验关联式。最后给出了进一步开展凝油粘壁研究的建议与方向。这将对未来缓解与治理凝油粘壁问题与确保管道安全运行有着重要意义。