新型防蜡剂性能测试实验装置研发及应用

发布时间：2017-05-15 08:08

  本文关键词：新型防蜡剂性能测试实验装置研发及应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：油田开发过程中,由于不同区块、油层以及不同生产阶段的油井,其开采方式、原油物性、含蜡量、温度和流态等条件的差异,井筒的结蜡状况各不相同,促使化学防蜡技术应用中所用防蜡剂及其加药量需要进行相应地调整。因此,探索防蜡剂与化学防蜡工艺的适应性,进而优选出适合含蜡油井生产实际的防蜡剂并明确其最佳使用浓度,科学、准确地测定防蜡率显得十分有必要。本课题针对采油用防蜡剂性能测试的需要,基于热力学、流体力学、机械工程及自动化和计算科学理论与方法,采用理论计算、数值模拟和实验研究相结合的方法,完成了新型防蜡剂性能测试实验装置的研发。通过新型防蜡剂性能测试实验装置的使用,为在室内实验条件下模拟油井生产环境,进而开展井筒蜡沉积规律、防蜡剂性能评价及其优选奠定了基础,具有重要的理论意义和现实价值。通过对结蜡管尺寸、流量和温差进行仿真分析,确定了新型防蜡剂性能测试实验装置的主要技术指标,具体如下:结蜡管尺寸为2 3/8',内径为50.66mm,长度为400mm;水浴温度控制范围为常温~100℃,试液温度控制范围为常温~80℃;循环泵参数0~1.5m3/h。采用模块化的方法,经对比论证和数值计算,完成了新型防蜡剂性能测试实验装置的总体设计、功能设计、部件设计和采集与控制设计。通过对温度、流量等主要参数进行控制,实现了在模拟油井生产环境下对防蜡剂性能的测试和评价。按照模块对水浴锅、油箱和控制柜进行组装,完成了新型防蜡剂性能测试实验装置的组配,通过调试运行对其性能进行验证,并提出了相应的实验方法。利用新型防蜡剂性能测试实验装置,开展了流量、温差和含水率对蜡沉积的影响实验,其实验结果与仿真分析结果基本相符。通过对现场使用的三种防蜡剂CQ-1、CQ-2和CQ-3进行筛选,优选出适合现场生产环境的防蜡剂CQ-2,进而确定其最佳使用浓度范围为2000~4000ppm。
【关键词】：油井 结蜡 防蜡 防蜡剂 实验装置
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE358.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 静态防蜡率测试方法研究现状12-13
• 1.2.2 动态防蜡率测试实验装置研究现状13-15
• 1.3 主要研究内容15
• 1.4 技术路线15-17
• 1.5 创新点17-18
• 1.6 拟解决的关键技术问题18-19
• 2 新型防蜡剂性能测试实验装置主要技术指标19-32
• 2.1 设计依据19-21
• 2.1.1 油管尺寸的确定19-20
• 2.1.2 产液量的确定20
• 2.1.3 结蜡温差的确定20-21
• 2.2 模型的构建21-24
• 2.2.1 物理模型21-22
• 2.2.2 控制方程22-23
• 2.2.3 网格划分23
• 2.2.4 边界条件23-24
• 2.3 仿真及结果分析24-31
• 2.3.1 结蜡管尺寸的影响24-28
• 2.3.2 试液流量的影响28-29
• 2.3.3 结蜡温差的影响29-31
• 2.4 主要技术指标设计参数31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 新型防蜡剂性能测试实验装置方案设计32-53
• 3.1 总体设计32-41
• 3.1.1 设计原理32
• 3.1.2 结构设计32-37
• 3.1.3 总体方案37-40
• 3.1.4 设计特点40-41
• 3.2 功能设计41-43
• 3.2.1 不同结蜡管倾角下防蜡率的测定41-42
• 3.2.2 不同结蜡温差下防蜡率的测定42
• 3.2.3 不同流量变化范围内防蜡率的测定42-43
• 3.2.4 不同含水率条件下防蜡率的测定43
• 3.2.5 不同流型下防蜡率的测定43
• 3.3 部件设计43-47
• 3.4 采集与控制设计47-52
• 3.4.1 采集设计47-50
• 3.4.2 控制设计50-51
• 3.4.3 电路设计51-52
• 3.5 本章小结52-53
• 4 新型防蜡剂性能测试实验装置组配及试运行53-60
• 4.1 装置组配53-56
• 4.1.1 水浴锅组配54
• 4.1.2 油箱组配54-55
• 4.1.3 控制柜组配55-56
• 4.2 调试运行56-57
• 4.3 实验方法57-59
• 4.3.1 试液配制57
• 4.3.2 实验原理57-58
• 4.3.3 实验步骤58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 5 新型防蜡剂性能测试实验装置应用60-79
• 5.1 实验准备60-63
• 5.1.1 实验仪器60
• 5.1.2 实验试剂60
• 5.1.3 实验方案60-63
• 5.2 蜡的沉积规律实验研究63-72
• 5.2.1 流量对蜡沉积的影响63-67
• 5.2.2 管外环境温差对蜡沉积的影响67-69
• 5.2.3 含水率对蜡沉积的影响69-72
• 5.3 防蜡剂性能评价实验研究72-78
• 5.3.1 流量对防蜡率的影响72-73
• 5.3.2 温度对防蜡率的影响73-75
• 5.3.3 含水率对防蜡率的影响75-76
• 5.3.4 结蜡管倾角对防蜡率的影响76-77
• 5.3.5 使用浓度对防蜡率的影响77
• 5.3.6 现场加注工艺的确定77-78
• 5.4 本章小结78-79
• 6 结论及建议79-80
• 6.1 结论79
• 6.2 建议79-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 作者在攻读学位期间发表的论著及取得的科研成果84

【参考文献】

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