胶凝原油屈服值多元回归分析

对应于流量的屈服值对胶凝原油管道的顺利再启动至关重要。自行研制的管流试验装置实现了在设定条件下对原油长时间的连续剪切及启动时的流量控制,利用该装置模拟原油在实际管道中的动态降温、静态降温以及再启动的全过程,测试启动温度、停输前的剪切流量、静态温降幅度、启动流量等因素对胶凝原油屈服值的影响;试验数据显示,胶凝原油屈服值与上述诸因素存在一定的关系。应用逐步回归方法,根据各变量的重要性大小,边引入边剔除,最终启动温度、启动流量、静态降温幅度保留在回归模型中,即三元线性模型能较好的描述屈服值与各自变量的相关关系,而停输前的剪切流量为无关紧要的自变量。上述实验数据及分析结果可以为实际胶凝原油管道再启动提供依据。     

CO2预处理对含蜡原油胶凝屈服特性影响

利用自主研发的CO2⁃原油PVT装置,在模拟地层条件下对含蜡原油进行CO2预处理,并通过气相色谱分析、DSC热分析、流变测量、显微观察等手段研究了不同压力CO2预处理对含蜡原油的物性及胶凝特性的影响。结果表明,经CO2预处理后,含蜡原油中的轻烃含量减少,使原油对蜡晶的溶解能力降低,含蜡原油的析蜡点和析蜡量升高;CO2预处理使原油析出蜡晶尺寸更加细小,结构更加致密,导致含蜡原油胶凝结构的弹性增加,屈服值增大,低温流变性恶化;随着CO2预处理压力的增大,含蜡原油胶凝屈服特性变化越来越明显     

高含蜡胶凝油的屈服特性研究

提出了一种高含蜡胶凝油屈服测试方法,量程范围较常规方法宽。基于此研究了低温下测试油蜡混合物胶凝油的屈服特性,详细阐明了熔蜡温度、熔蜡温度下的静置时间和屈服应力测试温度下的静置时间对特高含蜡胶凝油屈服特性的影响。研究发现,熔蜡温度越高,胶凝油的屈服应力越小;熔蜡温度下静置时间越长,油蜡混合物的低温屈服应力越大;胶凝油受屈服应力测试温度下静置时间影响较小。静置时间超过30min,其屈服值基本一致。研究结果对于科学制备高含蜡胶凝油,进而探索清管过程中蜡层剥离机制具有重要意义。     

大庆-俄罗斯混合原油流变规律实验研究

采用差示扫描量热和流变测试方法对大庆-俄罗斯混合原油的凝点、黏度、触变性、屈服值和析蜡特性进行测试分析。结果表明:相比于大庆原油,混合原油的流变性有所改善,随掺混俄油比例的增加,混合原油的析蜡点、析蜡峰温和含蜡量均呈下降趋势,导致其凝点、表观黏度、屈服值降低幅度逐渐增大,触变性明显减弱。庆-俄油混合比例为4∶4时,与大庆原油相比,混合原油的析蜡点降低7.9℃,析蜡峰温降低6.1℃,含蜡量降低13.9%。此时,混合原油平均降凝率为50.0%,不同剪切速率下的平均降黏率为96.3%,触变实验中的剪切应力总衰减率为14.0%,屈服值衰减率为97.0%。根据DSC测试结果,掺混俄油后不仅仅降低了原油含蜡量,同时也改变了蜡的结晶特性,这是导致混合原油流变性改善的主要原因。     

靖三-靖二联管道原油停输后流变特性与再启动研究

长庆靖三-靖二联外输管线采用加热输送,所输送的是靖安油田典型的低胶质沥青质含量的高含蜡原油,这对安全、经济、高效的管输工艺提出了很高的要求。基于原油流变学、物理化学和凝胶化学理论,首先使用高精度控制应力流变仪对管道停输条件下,原油体系的黏-温、屈服、黏弹、触变等复杂流变行为进行了研究,然后拟合了适用于该原油的流变方程与触变模型,最后基于原油流变性、管流的流动与传热、热力与水力的耦合特性,对长庆靖三-靖二联管道的再启动特性进行了预测。结果表明,长庆原油在反常点温度以下剪切稀释性也随着温度的降低表现得更为明显。在凝点以及凝点温度以上,原油所形成的胶凝结构表现出一定的延性性质,而在凝点温度以下则表现出很强的脆性性质,并且随温度的降低,屈服值呈指数规律增大。在恒剪切速率的作用下,胶凝结构的破坏和重整发生在初期的10min内。所预测的长庆靖三-靖二联外输管线停输再启动特性,与现场数据相吻合。停输32h后,管道末端原油油温会降至其反常点附近,停输48h后,管道末端原油油温会降至其凝点附近。考虑管道运营的安全性,管道最大停输时间为32h,对应再启动压力为1.51MPa。     

一种考虑损伤的胶凝原油启动初始应力-应变模型

引入损伤变量（因子）,结合胶凝原油恒剪切速率启动过程的应力－应变特性,建立了考虑损伤的力学本构模型,经实验验证,新本构方程可很好地描述胶凝原油启动初始破坏过程的应力－应变关系。利用获得的本构方程参数,作出了相应条件下的损伤演化曲线,与应力－应变曲线结合分析发现,启动温度对胶凝原油结构损伤破坏过程影响最小,其不同条件下的损伤演化曲线基本重合;而启动剪切速率和静态降温幅度对损伤演化过程的影响相对较大,且随其值的增大,损伤演化过程表现出加速特性。     

热历史和剪切历史作用对长庆含蜡原油凝点的影响

通过室内模拟实验和结果分析明确了热处理温度和剪切速率是影响长庆含蜡原油凝点变化的主要因素,确定了长庆含蜡原油凝点趋于稳定的剪切时间为200 s,因此实验室以剪切200 s后的原油凝点作为长输管线的凝点值,在此基础上利用均匀设计的方法对热处理和剪切作用与含蜡原油凝点的关系进行了模拟试验研究,建立了反映长输管线中热处理温度和剪切速率作用对凝点影响的数学模型,模型计算结果与实验记录数据所得误差小于0.8℃,表明模型与凝点规律比较吻合.该模型为长庆含蜡原油长距离输送的泵站、热站设计以及管线设计提供了依据.     

考虑乳化水质量分数影响的含蜡原油胶凝特征研究

水相存在于含蜡原油体系中时,随着温降过程的发生,非牛顿型油水乳化体系的胶凝行为在具备含蜡原油属性的同时又具有其自身的特性.针对油包水型(W/O)含蜡原油乳状液,考虑乳化水质量分数的影响,基于流变测量方法,识别并表征了不同乳化环境下W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝温度界限及胶凝结构强度变化规律.结果表明,随着乳化水含量的...     

不同测试条件对含蜡原油流变特性的影响研究

以大庆新庙原油为研究对象,采用流变学测试与分析方法,探讨了降温速率及剪切速率对原油低温静屈服值的影响、测试时间和冷却速率对原油低温流变曲线的影响,以及热处理温度、降温方式及降温速率对原油粘温曲线的影响.结果表明,非牛顿含蜡原油的流变特性强烈地依赖于测试条件.在此基础上,提出了含蜡原油流变特性测试思路,通过模拟计算或合理设计来确定降温速率、剪切速率、测试时间等测试条件,为其它含蜡原油流变特性的测定提供了参考.     

基于GST的不同因素对大庆原油凝点/倾点的影响规律研究

凝点、倾点都是以温度表示的条件性指标,是原油物理状态发生转变的温度分界点。我国一直将凝点视为衡量原油低温流动性及控制原油输送温度的一个重要参数,为了深入认识含蜡原油的微观结构,有必要对含蜡原油凝点/倾点与原油微观结构及组成间的关系进行细致的研究。对大庆6种典型含蜡原油进行凝点实验,总结了实验规律,并用灰色系统理论定向分析了蜡晶形态/结构及原油组成对凝点/倾点的影响规律,为改善原油在长距离输送过程中的流动性提供了依据。