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一定温度区间范围内的双连续相原油的流变性研究

姚良宏  
【摘要】:传统研究原油稳定性和改善流变性的方法是在流变仪中测其流变曲线,从而筛选出好的降粘剂。原油的流变性变化如果遵循剪切变稀的规律就能被看作粘度降低。本文所研究的原油是有代表性的苏丹酸性稠油、苏丹高凝油和委内瑞拉高粘稠油。因为原油从海外空运过来,每桶25千克造价1万美元;如果海运,需要3个月时间,而且长时间存放原油,原油老化,物性改变,研究结果可靠性极大下降。为了降低研究成本,并且提高研究结果的可靠性,我们在传统方法的基础上,利用新的显微分析法作比较,发现利用显微法研究原油各种不同分散状态对其流变性及稳定性的影响,就可以少用油、快速的筛选出高效原油降粘剂,使我国在海外油田项目竞争中立于强势地位。本文为在国内研究海外油田及取样困难的的原油(打探井取样困难)能顺利筛选出合格的降粘剂,提供了一种快速可靠的少用油的行之有效的方法。 本文针对稠油开采阻力大的问题,依据乳液稳定性原理,研究了在一定温区范围内(30℃—70℃)原油和水体系的热力学稳定性,发现原油乳液在双连续相状态时原油降粘幅度大,且不受温度、压力及其他外界因素的影响,通过显微分析可以快速有针对性地选择最佳降粘剂,从而为解决世界著名的苏丹六区酸性稠油和委内瑞拉MP3油田的特稠油开采提供了一种新的快速简便的筛选降粘剂的方法,并讨论了各种影响因素对原油流变性的改变所引起的体系降粘及稳定性的影响,推荐了一种不易反相的最佳曲线图,为避免原油开采时抽油杆“抱杆”和原油管道输送时“灌肠”引起重大事故做出了贡献;针对稠油从集输站管道输送到炼油厂摩擦阻力大的问题,研究了不掺水的原油本体降粘、原油降凝,解决了苏丹六区原油、苏丹37区原油和委内瑞拉MP3油田的特稠油管道输送。本文研究的主要工作和贡献如下: 1.在稠油中掺少量水做成在一定温区范围内稳定的双连续相状态的原油乳化分散体系,不反相,便于稠油的开采。委内瑞拉特稠油,一般采用掺20%柴油降粘开采和输送,用国内外的其他的降粘剂需要掺40%的水而且易反相,而我们做到了掺25%活性水就可以降粘开采和掺10%溶有本体降粘剂的石脑油降粘减阻管道输送。 2.稠油不掺水,用本体降粘剂降粘,解决了稠油管道输送问题。


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