W/O型含蜡原油乳状液胶凝体系的屈服特性

在恒定剪切应力和剪切应力线性增加2种加载模式下,研究了油包水（W/O）型含蜡原油乳状液胶凝体系在凝点温度附近的屈服行为。以原油乳状液胶凝体系的屈服应变、屈服剪切速率为特征量,分析了剪切应力加载条件、加载量和胶凝体系含水率对含蜡原油乳状液胶凝体系屈服特性的影响规律。引用屈服应变比例系数的概念,分析了不同恒温静置时间后含蜡原油乳状液胶凝体系结构恢复程度及其影响因素。研究发现：屈服应变可作为W/O型含蜡原油乳状液胶凝体系屈服的判据;增大原油乳状液胶凝体系含水体积分数,屈服应变增大,屈服剪切速率减小,体系恢复度增加。增大剪切应力加载量或剪切应力增加速率,原油乳状液胶凝体系屈服剪切速率增大,该体系的结构恢复程度变差。     

胶凝含蜡原油屈服前后的形变规律及量化表征

屈服特性是含蜡原油重要的流变性质之一.在掌握含蜡原油内部形成蜡晶网络结构机理的基础上,在多种控制加栽模式下进行实验研究,深入地探索胶凝含蜡原油形变发展的规律,可为原油储运系统的安全运行提供理论基础和决策依据.当前对胶凝含蜡原油研究的重点是进行黏弹塑性力学和流变力学的理论分析,探索利用线性和非线性力学元件构建胶凝含蜡原油的复合结构体,建立描述和预测应变随载荷与时间等变化的数学模型,确立舍蜡原油发生屈服的判断依据和相关指标.     

延长定靖含蜡原油管线加热输送流动特性研究

针对延长定靖含蜡原油管线清管周期频繁的运行问题,以延长油田含蜡原油为研究对象,利用实验分析,测量原油组分、物理性质和流变性,确定了最佳热处理温度及流变特性;为准确分析管线的温降与压降,采用实验与理论分析相结合开展研究,以最佳热处理温度为首站管输温度进行分析。研究表明,原油最佳热处理温度为75℃、析蜡点为51℃、反常点为32℃,获得热处理后全线的温降、压降特性,确定管输最优热处理温度及在最优热处理温度下管输流动特性。研究成果为含蜡原油管道的安全可靠运行提供实验支撑与科学依据。     

含蜡原油相分离的体积修正

为了准确地对石蜡基原油输送和输油监测过程进行定量，研究了温度变化对石蜡基原油特性及相分离现象对原油体积修正系数的影响。研究中发现，石蜡基原油的相分离现象使体积修正更为困难。在采用体积修正系数进行定量时，由于所输原油的不同种类、物性及工况，因此体积修正出现误差。通过实例计算发现，当所输原油冷至１５℃时，与总体积间的误差达到０．２９％。为此引入了适于整体损失控制的质量计算法来进行定量。还分析了以质量计     

含蜡原油特征温度实验研究

用旋转粘度计对原油在温度扫描条件下的粘-温关系进行的实验研究表明,原油在低温时呈胶凝状态。根据原油低温凝胶化理论,用常规方法对实验数据进行了处理,得到了动态降温条件下含蜡原油流动性变化的特征温度,即开始出现最大成胶活化能时所对应的温度。对于同一种原油,特征温度越高其低温流动性能越差。对实验数据的分析表明,特征温度与原油经历剪切过程的粘性流动熵产呈幂函数关系,并据此拟合出相应的经验式。利用该经验式,通过计算管输原油过程中所产生的粘性流动熵产,可确定原油的特征温度。6种空白原油及4种加剂原油的92组特征温度数据的计算值与实测值的最大偏差为0.86℃,平均绝对偏差为0.3℃。该关系式可用于管输含蜡原油流动的安全性评价。     

An Experimental Study of Rheological Properties of Nigerian Waxy Crude Oil

Abstract

Nigerian crude oils are known for their good quality (low sulfur, high American Petroleum Institute gravity). However, similar to any other paraffinic-based crudes, most Nigerian crudes contain moderate to high contents of paraffinic waxes. These waxy crudes exhibit non-Newtonian flow behavior at temperatures below the cloud point because of wax crystallization. In order to accurately predict flowing and static temperature profiles, design waxy crude oil pipelines, evaluate flow interruption scenarios, and start up requirements in the handling of waxy crude oils, the effect of temperature and shear rate on the rheology of crude oils must be determined. This work presented some experimental results on the rheology of two waxy crude oils produced from different Nigerian oil fields. A Brookfield DV-III ultraprogrammable rheometer (Brookfield Engineering Laboratories, Middleboro, MA) was utilized. The temperature dependence of rheological properties and thixotropy of these crudes were investigated. The influence of some petroleum-based diluents to depress the wax appearance temperature (WAT), their effect on the thixotropic/yield pseudoplastic behavior of two Nigerian crudes were studied and it was observed that lower wax content crude has higher tendency to regain its cohesive lattice bonding (yield strength) when left undisturbed for some days at its gel point after agitation. The experimental results showed that the addition of petroleum-based diluents to the lower wax content crude oil leads to its lost some of its yield strength regaining capacity.     

An Experimental Study on Wax Deposition of Water in Waxy Crude Oil Emulsions

Abstract

The key factors affecting wax deposition of water-in-oil emulsion were studied experimentally using a cold finger device. Wax deposition characteristics of emulsions were obtained. The results showed that the wax deposition profile of emulsions as a function of temperature parameters was similar to that of single oil. However, the effect of the extent of water cut on wax deposition was obviously different at different temperatures. Furthermore, the relative mass of deposit was proposed and found independent of water cut, from which wax deposition rate at different water cuts could be predicted and the predicted values were in good agreement with experimental data.     

含蜡原油流动性改进机理实验研究

将配方组分在100℃搅拌1小时，由25号变压器油，50号、60号粗晶蜡或80号微晶蜡(单种蜡或混合蜡)及60号道路沥青(只用在个别配方中)配成了一系列模拟含蜡原油及其加剂油，加剂量400mg／kg，药荆为以聚丙烯酸高碳醇酯为主的商品降凝剂GY1。测定了空白和加剂模拟油的相关特性，考察了20℃下析出的蜡晶在偏光显微镜下的形态结构，讨论了化学剂改进含蜡原油流动性的机理。加入GY1使模拟油浊点(析蜡点)只下降0～2℃，使30℃时析蜡量增加10％～35％，因此这两点都不是使流动性改进的因素。GY1的降凝效果随模拟油中蜡的标号增大、含量减小而增大，降凝效果较好时，在接近凝点温度下的屈服值降低率和降粘率也较大。降凝、降粘的共同切入点是抑制蜡晶形成网状结构或拆散蜡晶网状结构。化学剂改进含蜡原油流动性的机理是改变蜡晶表面性质。促使蜡晶长大，形成形状对称性高的蜡晶聚集体。图12表3参6。     

高蜡原油复配降凝剂的研究

通过对吉林油田木南原油的性质测定,选择丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯、乙酸乙烯酯为原料,进行聚合反应,制得丙烯酸十八酯-马来酸酐-苯乙烯和丙烯酸十八酯-乙酸乙烯酯-苯乙烯两种三元共聚物,并分别和EVA进行复配.考察了两种复配降凝剂在不同加量和不同温度下对吉林油田木南原油的降凝效果. 结果表明,在加剂温度为70 ℃时,AMS-EVA复配降凝剂的最佳加量为0.03%,可使原油凝点降低9 ℃;AVS-EVA复配降凝剂的最佳加量为0.1%,可使原油凝点降低10 ℃ .在温度42 ℃、剪切速率为234.4 s-1时,未加剂原油粘度为159 mPa·s,加入AMS-EVA型降凝剂后,原油粘度降至78.7 mPa·s;加入AVS-EVA型降凝剂后 ,原油粘度降至96.6 mPa·s.     

Experimental Research on the Wax Crystal Particle Size Distribution of Waxy Crude Oil

The total settled mass of waxy crude oil has a close relationship with the particle size distribution of wax crystals. Wax crystal images of four kinds of crude oils were obtained with OPTIPHOT2-POL polarizing microscope. The wax particle size distribution was confirmed by image processing and data analysis. The results strongly suggest that wax particle size correspond to gamma distribution. Moreover, the range of wax particle size distribution expands with the increasing of temperature.     

原油中有机质沉积的实验研究

在地层温度 (6 5℃ )下研究了含沥青质 8.2 4 %、胶质 39.1%、蜡 4 .98%、凝点 - 2 2℃、粘度 (6 5℃ ) 32 6mPa·s的渤海绥中 36 1油田脱水脱气原油的有机质沉积现象。该原油与pH为 7～ 13的矿化度 80 0 0mg L的注入水等体积混合后 10d内无沉积物生成 ,注入水pH增加至 14时 2 4h后 ,与 15 %盐酸液混合时 2 4 0h后即有沉积物生成。在 6 5℃下在储层岩心中注入原油 10PV ,降温至 5 5℃并静置 4h ,再在 6 5℃注入原油 10PV ,岩心渗透率由 0 .174μm2 降至 0 .15 7μm2 ,如降温至 5 5℃后继续注入原油 10PV ,则渗透率由 0 .180 μm2 降至 0 .14 6 μm2 。在原油中加入1%沥青质后分别注入 3个岩心 ,注入 10PV时岩心渗透率下降 5 %～ 9%。实验结果表明 ,与极高pH值的水或酸液混合 ,岩心 (油藏 )温度降低及原油中沥青质含量增大均可引起原油中有机质沉积。从原油胶体的结构讨论了有机沉积实验结果。图 1表 3参 4。     

降凝剂对管输原油含蜡的处理作用

本文介绍了含蜡原油在管道输油过程中的结蜡过程,以及利用降凝剂降低含蜡原油析蜡点的机理,通过控制管道中原油的粘度达到有效地利用降凝剂的目的。     

含蜡原油储存温度优化探讨

含蜡原油中所含的蜡处于不同形态，呈显出不同流变特性，从而使其粘温曲线不同。对白虎油测出粘温曲线，分析并计算得出原油储存温度不能简单地规定为最低储存温度比凝固点高10～15℃。应既考虑其安全性(不凝固，泵能自吸)，又要考虑其经济性(储存温度低，减少轻组分蒸发，蒸汽耗量少)。     

前南高蜡原油降凝剂的研究

文章选择了几种不同的单体进行聚合反应,得到了两种三元聚合物,并分别和EVA进行复配。依次考察了两种复配型降凝剂在不同加剂量和不同温度下对前南原油的降凝效果。实验结果表明:在加剂温度为70℃时,AMS-EVA复配降凝剂的最佳加剂量为0.03%,可使前南原油凝点降低9℃;AVS-EVA复配降凝剂的最佳加剂量为0.1%,可使前南原油凝点降低10℃。这两种复配型降凝剂均可以降低前南原油的黏度,改善其低温流变性。