原油超聲波防蠟降粘技術(shù)的研究.pdf

1、我國大多數(shù)油田開采的原油為石蠟基原油，原油開采和輸送過程中的石蠟沉積問題一直是石油工業(yè)界所面臨的嚴(yán)峻問題。石蠟的沉積不僅妨礙了油田的正常生產(chǎn)，而且還造成了巨大的能源浪費(fèi)。目前,常用的清防蠟工藝如機(jī)械清蠟、熱力清蠟、化學(xué)清防蠟等存在費(fèi)用高,勞動強(qiáng)度大,清蠟次數(shù)頻繁等缺點(diǎn)。超聲防蠟降粘技術(shù)是超聲技術(shù)在石油領(lǐng)域新的應(yīng)用，已顯示出成本低,工藝簡單，無污染等優(yōu)點(diǎn)。但是，目前對其作用機(jī)理和規(guī)律尚缺乏足夠的認(rèn)識，影響了推廣以及應(yīng)用。因此，開展超聲防蠟

2、降粘技術(shù)的研究具有重要意義。
　　本文在深入分析石蠟沉積機(jī)理和影響因素的基礎(chǔ)上，分別從超聲的機(jī)械作用，空化作用，乳化效應(yīng)和熱作用四個方面研究超聲防蠟降粘作用機(jī)理。重點(diǎn)研究了主要作用機(jī)理超聲空化作用，依據(jù)空化氣泡在超聲波的作用下，膨脹、收縮的運(yùn)動規(guī)律，把氣泡看作為一個以液體為負(fù)載的振子，由能量守恒定律推導(dǎo)出多種參數(shù)作用下空化氣泡的運(yùn)動方程，用Matlab對方程進(jìn)行了模擬求解并探討了超聲的頻率、功率和空化泡的初始平衡半徑對超聲空化的影

3、響，為超聲振動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇提供了理論依據(jù)。
　　建立了防蠟降粘用超聲振動系統(tǒng)。針對原油負(fù)載，研制了一種新型的夾心式換能器，該換能器既有較大振速比，又有較大輻射面積，改善了與原油負(fù)載阻抗匹配。采用有限元模態(tài)分析方法分析了所設(shè)計(jì)的振動系統(tǒng)的固有頻率和振型。研究了原油負(fù)載對換能器工作狀態(tài)的影響。
　　通過實(shí)驗(yàn)，研究了超聲波頻率、功率、作用時間及原油含水率對超聲波作用效果的影響及規(guī)律，從理論上進(jìn)一步完善超聲波防蠟降粘技術(shù)，對其