论文摘要
本论文以气/液相平衡理论、原油流变学理论及其测量技术为基础,对溶气原油的溶解度和流变特性进行了深入的研究。⑴利用自行研制的饱和溶气原油溶解度测量装置,研究了溶气原油溶解度随溶气压力、溶解气种类和原油组成的变化规律。发现溶解气为CNG时,原油的溶解度远低于溶解气为LPG时原油的溶解度;在相同的溶气压力下,CNG和LPG在SN原油中的溶解度大于MB原油;溶解气为CNG/LPG混合气时,两种气体的混合具有协同效应,能够进一步增大气体在原油中的溶解度。⑵利用饱和溶气原油凝点和流变性测量装置,研究了不同压力下饱和溶气原油的凝点,以及凝点附近的屈服值。研究结果表明:①原油溶解CNG后的凝点降低幅度有限,相同测量温度下溶气原油的屈服值与脱气原油的屈服值相近,这表明原油溶解CNG后的低温胶凝特性并未得到显著改善;②原油溶解LPG后的凝点降低幅度较大,并且随压力的升高降凝效果不断改善,相同测量温度下溶气原油的屈服值远低于脱气原油的屈服值,这表明原油溶解LPG后的低温胶凝特性得到了显著改善;③原油溶解CNG/LPG混合气后的凝点和屈服值也显著降低,这主要是由LPG的溶解引起的。⑶利用饱和溶气原油流变性测量装置,研究了不同溶气压力下饱和溶气原油的粘-温特性。原油溶解CNG后的反常点和粘度降低幅度较小,流动性改善程度有限;溶解LPG后的反常点和粘度降低幅度较大,流动性改善效果显著;溶解CNG/LPG混合气后的反常点和粘度进一步降低,流动性得到进一步改善,这表明两种气体的混合具有一定的协同效应。通过上述研究工作,揭示了饱和溶气原油的溶气特性和流变特性,为原油溶气改性技术在油田矿场多相集输管路中的应用提供了指导依据。