原油变频磁场降粘处理技术与机理研究

论文摘要

在我国所产的原油中,高粘原油占有一定的比例。由于原油蜡含量高、粘度大并且流动性差,给开采和集输带来很大困难。所以,必须采用一些物理或化学方法对高粘原油进行改质或改性处理,降低其粘度。由于磁技术具有投资少、效益高、安装、维修及管理方便等特点,因而在一些油田相继得到推广和应用。目前国内外所采用的磁场大部分是永久磁铁产生的磁场,长时间应用后将会出现老化、退磁等现象。本文通过室内实验研究了变频磁场的降粘效果;分析了磁处理效果与原油温度、磁场波形、磁场频率及磁处理时间的关系。研究发现:并非在任何温度下都有相同的降粘效果,对于不同成分的原油,磁处理温度存在着一个最佳范围;变频磁场的波形对降粘没什么影响;磁场频率在1200 Hz-2500 Hz范围内时,实验中的各油样具有较为理想的降粘效果,具体数值会随油样和油样温度的变化而变化;在最佳的磁处理温度和频率范围内,原油经过40 min的磁化将会达到最佳的降粘效果;原油经变频磁场处理后,其降粘效果随时间的推移而减小,一般经过4 h便基本恢复到原油未经磁处理时的粘度。同时,本文在已有降粘理论的基础上,结合室内实验,探究了变频磁场降粘的微观机理。通过本文的研究,可以为油田原油降粘提供一项新的技术及理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 绪论
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 降粘技术应用现状
• 1.2.2 磁降粘技术应用现状
• 1.2.3 磁技术机理研究现状
• 1.3 变频磁场原油降粘处理技术与机理研究的意义
• 1.4 论文主要内容
• 第二章 原油的组成及影响原油粘度的因素
• 2.1 原油的化学组成及分类
• 2.1.1 原油的化学组成
• 2.1.2 原油的分类
• 2.2 原油体系的物理结构及热力学理论
• 2.2.1 物理模型
• 2.2.2 热力学理论
• 2.3 原油粘度
• 2.3.1 悬浮液的粘度
• 2.3.2 动力粘度
• 2.3.3 原油粘度
• 2.4 原油粘度的影响因素
• 2.4.1 热效应的影响
• 2.4.2 蜡的影响
• 2.4.3 沥青质和胶质的影响
• 2.4.4 溶解气的影响
• 2.4.5 力效应的影响
• 2.4.6 溶剂的影响
• 2.4.7 水的影响
• 2.4.8 轻质馏分的影响
• 2.4.9 固相颗粒的影响
• 2.5 原油高粘的原因
• 第三章 变频磁场降粘试验研究
• 3.1 试验装置和试验方法
• 3.2 试验仪器
• 3.3 原油取样及油样
• 3.4 试验步骤及方案
• 3.5 粘度测量影响因素的分析
• 3.5.1 粘度计的影响
• 3.5.2 粘度计剪切速率的影响
• 3.5.3 凝点的测量
• 3.6 变频磁场降低原油粘度试验
• 3.6.1 变频磁场降粘效果
• 3.6.2 原油温度与降粘率的关系
• 3.6.3 磁场波形与原油降粘率的关系
• 3.6.4 变频磁场频率与降粘率的关系
• 3.6.5 原油磁处理与时间的关系
• 第四章 变频磁场降粘机理
• 4.1 现有的磁处理微观机理理论
• 4.1.1 磁致分子取向排列理论
• 4.1.2 原油胶体分散体系理论
• 4.1.3 磁场影响分子间色散作用理论
• 4.1.4 交流电场论和涡旋电场论
• 4.1.5 磁化作用产生诱导磁矩理论
• 4.1.6 磁致剪切力改变理论
• 4.2 变频磁场降粘机理
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢