原油遠(yuǎn)程集輸?shù)碾姶欧老灲嫡臣夹g(shù)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、原油遠(yuǎn)程集輸過程中，由于輸油管線外部條件的變化，原油中的蠟逐漸析出并沉積在管線內(nèi)壁上，形成結(jié)蠟現(xiàn)象。原油中的蠟沉積將導(dǎo)致管道的有效內(nèi)徑減少，輸送能力下降，甚至造成蠟堵事故，嚴(yán)重影響原油的正常生產(chǎn)和輸送。為了解決原油遠(yuǎn)程集輸過程中蠟沉積問題，國(guó)內(nèi)外采取了各種措施，耗費(fèi)了大量的能源和資金。磁防蠟降粘方法以其設(shè)備安裝簡(jiǎn)單、使用方便、無污染、成本低等特點(diǎn)越來越廣泛地應(yīng)用于油田原油集輸。目前對(duì)于磁防蠟降粘機(jī)理的認(rèn)識(shí)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但是對(duì)于磁

2、防蠟降粘時(shí)效機(jī)理分析較少，這嚴(yán)重制約了磁防蠟降粘設(shè)備在原油遠(yuǎn)程集輸領(lǐng)域中的運(yùn)用。
　　針對(duì)這一情況，本文首先探討了磁防蠟降粘的機(jī)理，在此基礎(chǔ)上深入分析了磁防蠟降粘時(shí)效機(jī)理，得出磁滯現(xiàn)象的存在是磁防蠟降粘產(chǎn)生時(shí)效的根本原因。其次研究了原油集輸過程中石蠟的沉積特性和機(jī)理，分析了原油集輸中蠟沉積模型，根據(jù)費(fèi)克擴(kuò)散方程推導(dǎo)出原油遠(yuǎn)程集輸過程中蠟沉積模型。
　　基于磁防蠟降粘機(jī)理和磁防蠟降粘時(shí)效機(jī)理分析，研制了原油遠(yuǎn)程集輸模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

3、，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究并分析總結(jié)了磁防蠟降粘的時(shí)效規(guī)律。所研制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)磁處理器的磁場(chǎng)強(qiáng)度可在0~200mT內(nèi)調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以模擬流速在0~1.2m/s、壓力在0~0.6MPa的原油流動(dòng)特性，滿足原油遠(yuǎn)程集輸?shù)碾姶欧老灲嫡车膶?shí)驗(yàn)?zāi)M研究。
　　采用研制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行原油集輸?shù)碾姶欧老灲嫡硨?shí)驗(yàn)。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，選用了含蠟量20％的模擬油進(jìn)行原油集輸?shù)碾姶欧老灲嫡硨?shí)驗(yàn)。根據(jù)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁處理降粘效果的持續(xù)時(shí)間在40h左右。在

4、動(dòng)態(tài)時(shí)進(jìn)行磁處理時(shí)降粘效果更加明顯，但是時(shí)效性能差，得出了石蠟分子在流動(dòng)時(shí)分子在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的磁矩更容易使蠟分子進(jìn)行定向排列，降粘效果顯著，但是在動(dòng)態(tài)時(shí)，分子進(jìn)行擴(kuò)散的阻力更小，分子之間的運(yùn)動(dòng)使時(shí)效性稍差。
　　通過磁處理前后模擬油蠟沉積速度與時(shí)間關(guān)系，發(fā)現(xiàn)防蠟效果持續(xù)時(shí)間在50h左右。同時(shí)發(fā)現(xiàn)磁處理之后蠟沉積速度隨時(shí)間成指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系，利用得到的數(shù)據(jù)確定蠟沉積模型中的磁處理影響參數(shù)，建立特定條件下的磁處理后蠟沉積模型。這為進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)