碳酸钙于三种材料表面上初始结垢特性研究

发布时间：2020-07-17 05:34

【摘要】：由于我国很多油田相继进入高含水期,导致集输管道结垢问题日益突出。污垢的生成对管道高效正常运行造成严重影响,导致管道流通面积减小、压降增大,甚至管道腐蚀穿孔,严重时因沉积物堵塞管道而使油井停产。本文通过实验环道、显微拍摄、扫描电镜和摩擦磨损试验仪等方法,对不同材料表面初始沉积时刻碳酸钙污垢的成分、形貌、尺寸、附着强度和动态生长过程进行研究。完成了污垢动态生长实验装置的设计与制造,该装置可以同时获得相同实验条件下多种材料表面完整污垢样本,提高实验效率。对污垢宏观结垢特性进行研究,获得了单位面积污垢沉积质量和覆盖率随时间的变化情况,反映了不同材料表面污垢的动态生长过程;使用摩擦磨损试验仪对不同材料表面成层污垢不同径向位置的附着强度进行定量表征。从机理上揭示了三种材料表面宏观结垢特性差异的原因。对污垢微观结垢特性进行研究,分析初始沉积时刻污垢的成分、形貌、尺寸,提出基于微观照片分形维数对晶体微观形貌结构定量表征的方法,保证宏观结垢特性和微观形貌结构数据来源的独立性;利用统计分析方法消除了取样随机性,证明来自样本不同视域的取样结果具有一致性。建立宏观结垢特性与污垢微观形貌结构之间的关系,从几何尺度角度对不同材料表面污垢宏观结垢特性的差异进行解释分析。
【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】：TE866
【图文】：

第 1 章 绪论用模型要研究颗粒在纳米表面上附着，其中附着力主要考粒尺寸和表面粗糙度之间的联系。1]最先提出计算球形颗粒与平面之间的相互作用力模206ARFH 滑的表面是不存在的，考虑粗糙度的影响，Rumpf表面上，更大的颗粒在同一直线上与半球形凸起相

中国石油大学（北京）硕士学位论文糙度定义出发，建立粗糙度与半球形凸起之间的关r 1.485rms代入（1.16）上式，即可得出附着强度与表面粗糙 22001 16 1 / 1.4851 1.485 /ARFH R rmsrms H 假设中存在一些不合理性，表面粗糙度凸起不可能行修正，认为半球形凸起的球心与平面存在一定的 所示。

第2章 实验装置及实验方法1 CaCO3污垢动态生长实验装置.1 实验装置的组成模拟管流条件下 CaCO3污垢动态生长实验装置整体流程如图 2.1 所示。要由储液罐、恒温水浴（精度 0.1℃）、搅拌器（精度 1rpm）、节流阀、实验段、回流管、循环水泵、温度热电偶（精度 0.1℃）等构成。储液罐钙溶液由循环水泵泵出经节流阀调节流量后经引流管线进入实验段，实面温度由循环水浴进行控制，流体流过实验段后经回流管线流回储液罐，温度由循环水浴进行控制，整个管线形成闭合回路，实验介质可以进行循实验过程中储液罐溶液温度维持在 40℃，通过循环水浴完成温度控制，流量恒定，流体流速为 0.5m/s。

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本文编号：2759043