井筒温度分布对盐穴储库排卤管柱晶堵的影响研究

发布时间：2020-05-14 07:53

【摘要】：盐穴储库排卤管柱结晶堵塞问题的存在,延长了建库周期,增加了工程成本。针对该问题,基于热力学原理、晶体生长理论,采用实验与数值模拟相结合的方法,分别进行了不同温度和管柱壁面性质时的结晶模拟实验,探究了温度及中心管壁面性质对盐穴储库排卤管柱内卤水结晶规律的影响;分析了盐穴储库单井造腔反循环排卤工况条件下的井筒温度场,探究了注入液排量、温度、中心管性质对井筒温度分布的影响规律,进而得到了其对盐穴储库排卤管柱结晶堵塞问题的影响规律。主要结论为:(1)过饱和度对井筒内卤水结晶的影响最显著,而温度会影响饱和溶液的过饱和状态;(2)管柱壁面越光滑越不易使晶体在壁面处吸附生长;(3)相比于卤水的自然降温,卤水与较低温度的管壁接触更易使晶体在壁面生成和吸附;(4)使用隔热性能更好的中心管、增大注入液温度、增加注液排量均可在一定程度上减小井筒内卤水温度及中心管内壁温度的降温幅度,减小井筒内卤水与中心管内壁间的温差,但使用隔热性能更好的中心管,如玻璃钢管、隔热油管,效果更为显著。研究成果可望为盐穴储库排卤管柱结晶堵塞相关预防措施的选择提供参考。
【图文】：

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文（3）结合结晶模拟实验结果、井筒温度场数值模拟结果，依据盐结晶理论，分析总结与不同工程参数相对应的不同温度分布下的盐穴储库排卤管柱结晶堵塞规律，并给出防结晶堵塞建议。技术路线如图 1.1 所示

搭建了一套由储液罐、模拟管柱、温度控制系统、冷数据采集系统组成的盐穴储库排卤管柱卤水结晶模拟装置。装置工中充满依据现场数据配制的卤水，外部包裹铸铝电加热器，可通过电加热器将卤水加热至需要的温度，模拟管柱为 Φ21/2N80 油管，上端闭，，浸没在卤水中，模拟管柱内盛满冷却液，铜质冷凝管浸没在冷却凝管内循环有冷却液，通过控制冷却液循环速度，调节冷却水浴温模拟管柱外壁与储液罐中被加热的卤水产生温度差。液罐内径为 500mm，内部高 700mm，不锈钢材质，并设计有进液口盖，用于配制和盛装实验用卤水。模拟管柱为外径 73mm、内径 62m 的 N80 油管。温度控制系统采用 PID 控温方式，工作温度最高可至环系统由制冷剂循环系统、水循环系统、电器控制系统组成，采用SB-20L-80℃低温冷却液循环泵，工作温度范围-20℃-50℃。数据采集感器、数据采集处理软件、计算机组成。附属设备包括排污管、输。整个实验平台如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE972

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本文编号：2663052