高含水集输管道原油与碳酸钙混合污垢沉积特性研究
发布时间：2021-07-14 15:42
中国陆上油田相继进入开采的中后期,综合含水率往往达到90%以上,管道输送温度可以低于原油凝固点,油品和无机盐垢会沉积在管壁上,导致管线截面积变小、摩阻增加,严重时因沉积物堵塞管道而使油井停产。针对高含水期集输管道中混合污垢的特点,采用搅拌法配置模拟的原油与碳酸钙混合垢,用流变仪来测量屈服应力。分析了浓度和温度变化对污垢整体强度的影响,构建了混合污垢屈服应力与碳酸钙含量和温度的关系式,形式简洁且各参数均有一定的物理意义。实验研究了水平管道流动过程中碳酸钙在不锈钢和凝油壁面上的沉积特性,采用称量法获得壁面上结垢质量,测量了去离子水在不锈钢和凝油表面的接触角,用显微镜观察结垢过程形貌,探究了浓度、管道周向位置对结垢速率的影响。实验结果表明管壁被凝油覆盖后会抑制碳酸钙的沉积过程,从表面特性的角度对此现象做出了解释;碳酸钙在凝油壁面上的沉积物形貌与在金属表面的沉积物形貌不同;不同周向位置处的沉积速率存在差异,且在凝油壁面上表现更为明显。
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
青海七个泉油田集输管道结垢剖面照片
振军[18]分别利用石蜡沉积杯法和实验环道，针对大庆和延长两种高了不同输送条件下的粘壁温度。并研究了综合含水率和剪切力对粘，拟合得到了高含水原油的粘壁温度的经验式。此经验式虽然没有导，但是查明了影响高含水原油粘壁温度的影响因素，并给出了各度影响的定性认识。王志华[19]利用实验环道，借鉴油水两相蜡沉积验回归的方式得到了凝油淤积速率模型。该模型对凝油淤积的发展测作用，但目前为止还未建立具有独立理论基础的凝油粘壁模型。以看出，目前对于高含水期原油粘壁问题，研究者多借鉴多相流蜡置来进行研究，并将蜡沉积的沉积机理套用于原油粘壁。事实上凝积的过程和沉积机理都不尽相同，对蜡沉积实验的简单套用不一定壁。志渊[17]在实验室利用 DSC 法测试了含水率 70%，80%和 90%的油水热集输的条件下发生沉积后其沉积物的含蜡量。
- 16 -(g) CSR-1-30(Ⅱ)G 超纯水仪 (h) 差式扫描量热仪图 2. 1 所用实验仪器Fig. 2. 1 Experimental apparatus used.2 实验规范研究中有关物性测试的实验参照如下标准：
【参考文献】：
期刊论文
[1]板式换热器黏液形成菌与CaCO3混合污垢实验[J]. 徐志明,胡春阳,王景涛,刘坐东. 化工学报. 2017(01)
[2]弱碱三元复合驱钙镁硅混合成垢的微观考察[J]. 赵晓非,张晓阳,范蕾,杨腾飞,张振超. 硅酸盐通报. 2016(07)
[3]黏土矿物对泥石流体屈服应力影响的实验研究[J]. 马煜,余斌. 人民长江. 2016(10)
[4]CaCO3在不锈钢光管内结垢特性及其对传热的影响[J]. 李素芳,王良成,王良璧,鞠雪松,崔涛,崔凯. 工程热物理学报. 2016(02)
[5]幂律流体中岩屑颗粒沉降速度实验[J]. 孙晓峰,纪国栋,冯松林,陈志学,李显义,曲从锋. 断块油气田. 2016(01)
[6]挂壁胶凝原油冲洗效果分析[J]. 李福章,王忠华,武传燕,张传绪,刘晓燕,赫荣儒. 油气田地面工程. 2015(11)
[7]八面河油田南区注入水管网结垢成因分析[J]. 荣林柏. 江汉石油职工大学学报. 2014(05)
[8]光管内CaCO3结垢对管内传热影响的阶段及机理[J]. 王洋波,王良成,常立民,鞠雪松,李素芳,王小见,王良璧. 工程热物理学报. 2014(09)
[9]板式换热器颗粒污垢特性的实验研究[J]. 徐志明,董兵,杜祥云,王丙林. 动力工程学报. 2013(07)
[10]大庆采油六厂三元复合驱油井输油管道结垢原因及除垢效果研究[J]. 姜伟,苑丹丹,董晶,朱丽娜,邵海倩. 化学工程师. 2013(04)
博士论文
[1]含水原油低温集输胶凝淤积行为及治理研究[D]. 王志华.东北石油大学 2014
[2]换热表面污垢特性的研究[D]. 张仲彬.华北电力大学（河北） 2009
硕士论文
[1]高含水油田不加热集输边界条件研究[D]. 贾治渊.中国石油大学（北京） 2017
[2]管流溶液中微粒粒度分布规律及输运机制研究[D]. 王少松.中国石油大学（北京） 2017
[3]三元复合驱油体系对CaCO3/SiO2混合垢形成过程的影响[D]. 王艳玲.东北石油大学 2016
[4]吴起采油厂多层产出液混合结垢的研究与防治方法[D]. 周生杰.西安石油大学 2015
[5]板式换热器微生物污垢特性的实验研究[D]. 贾玉婷.东北电力大学 2014
[6]三元复合驱输油管结垢机理及除垢技术研究[D]. 姜伟.东北石油大学 2013
[7]板式换热器颗粒及其混合污垢特性的实验研究[D]. 董兵.东北电力大学 2013
[8]油田结垢处理技术研究[D]. 吉文博.东北石油大学 2012
[9]砂砾岩储层压裂控缝高技术研究[D]. 岳艳如.中国石油大学 2011
[10]粘土矿物成份与泥石流屈服应力的关系研究[D]. 马煜.成都理工大学 2011
本文编号：3284427
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
青海七个泉油田集输管道结垢剖面照片
振军[18]分别利用石蜡沉积杯法和实验环道，针对大庆和延长两种高了不同输送条件下的粘壁温度。并研究了综合含水率和剪切力对粘，拟合得到了高含水原油的粘壁温度的经验式。此经验式虽然没有导，但是查明了影响高含水原油粘壁温度的影响因素，并给出了各度影响的定性认识。王志华[19]利用实验环道，借鉴油水两相蜡沉积验回归的方式得到了凝油淤积速率模型。该模型对凝油淤积的发展测作用，但目前为止还未建立具有独立理论基础的凝油粘壁模型。以看出，目前对于高含水期原油粘壁问题，研究者多借鉴多相流蜡置来进行研究，并将蜡沉积的沉积机理套用于原油粘壁。事实上凝积的过程和沉积机理都不尽相同，对蜡沉积实验的简单套用不一定壁。志渊[17]在实验室利用 DSC 法测试了含水率 70%，80%和 90%的油水热集输的条件下发生沉积后其沉积物的含蜡量。
- 16 -(g) CSR-1-30(Ⅱ)G 超纯水仪 (h) 差式扫描量热仪图 2. 1 所用实验仪器Fig. 2. 1 Experimental apparatus used.2 实验规范研究中有关物性测试的实验参照如下标准：
【参考文献】：
期刊论文
[1]板式换热器黏液形成菌与CaCO3混合污垢实验[J]. 徐志明,胡春阳,王景涛,刘坐东. 化工学报. 2017(01)
[2]弱碱三元复合驱钙镁硅混合成垢的微观考察[J]. 赵晓非,张晓阳,范蕾,杨腾飞,张振超. 硅酸盐通报. 2016(07)
[3]黏土矿物对泥石流体屈服应力影响的实验研究[J]. 马煜,余斌. 人民长江. 2016(10)
[4]CaCO3在不锈钢光管内结垢特性及其对传热的影响[J]. 李素芳,王良成,王良璧,鞠雪松,崔涛,崔凯. 工程热物理学报. 2016(02)
[5]幂律流体中岩屑颗粒沉降速度实验[J]. 孙晓峰,纪国栋,冯松林,陈志学,李显义,曲从锋. 断块油气田. 2016(01)
[6]挂壁胶凝原油冲洗效果分析[J]. 李福章,王忠华,武传燕,张传绪,刘晓燕,赫荣儒. 油气田地面工程. 2015(11)
[7]八面河油田南区注入水管网结垢成因分析[J]. 荣林柏. 江汉石油职工大学学报. 2014(05)
[8]光管内CaCO3结垢对管内传热影响的阶段及机理[J]. 王洋波,王良成,常立民,鞠雪松,李素芳,王小见,王良璧. 工程热物理学报. 2014(09)
[9]板式换热器颗粒污垢特性的实验研究[J]. 徐志明,董兵,杜祥云,王丙林. 动力工程学报. 2013(07)
[10]大庆采油六厂三元复合驱油井输油管道结垢原因及除垢效果研究[J]. 姜伟,苑丹丹,董晶,朱丽娜,邵海倩. 化学工程师. 2013(04)
博士论文
[1]含水原油低温集输胶凝淤积行为及治理研究[D]. 王志华.东北石油大学 2014
[2]换热表面污垢特性的研究[D]. 张仲彬.华北电力大学（河北） 2009
硕士论文
[1]高含水油田不加热集输边界条件研究[D]. 贾治渊.中国石油大学（北京） 2017
[2]管流溶液中微粒粒度分布规律及输运机制研究[D]. 王少松.中国石油大学（北京） 2017
[3]三元复合驱油体系对CaCO3/SiO2混合垢形成过程的影响[D]. 王艳玲.东北石油大学 2016
[4]吴起采油厂多层产出液混合结垢的研究与防治方法[D]. 周生杰.西安石油大学 2015
[5]板式换热器微生物污垢特性的实验研究[D]. 贾玉婷.东北电力大学 2014
[6]三元复合驱输油管结垢机理及除垢技术研究[D]. 姜伟.东北石油大学 2013
[7]板式换热器颗粒及其混合污垢特性的实验研究[D]. 董兵.东北电力大学 2013
[8]油田结垢处理技术研究[D]. 吉文博.东北石油大学 2012
[9]砂砾岩储层压裂控缝高技术研究[D]. 岳艳如.中国石油大学 2011
[10]粘土矿物成份与泥石流屈服应力的关系研究[D]. 马煜.成都理工大学 2011
本文编号：3284427
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