W/O型含蜡原油乳状液触变特性及其微观机理研究

基本信息
批准号:51404072
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:国丽萍
学科分类:
依托单位:东北石油大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩洪升,刘保君,陈旭,吕颜,石竟成,柳默潇
关键词:
预测模型触变性微观机理乳状液含蜡原油
结项摘要

Most oils produced in the China’s offshore oilfields are the waxy crudes, which are of high pour point and viscosity. Nowadays, the mixed transportation of oil-gas-water has become a major way for long distance offshore pipelines. Crude oil emulsion is one of the statesinwhich crude oil and water coexist inmixed transportation pipeline. Therefore, the thixotropic of waxy crude oil emulsion is important basic material for the flow assurance research of oil-water mixed transportation.In this study, based on the needs of numerical simulation of the shutdown and restart of subsea pipelines,the thixotropic of the water-in-oil emulsion for waxy crude oilwas studied, which aims to reveal the macro-rheological laws and its micro-mechanismsunder different loading conditions. Then, based on the ideas of the structural dynamics model and the relative viscosity in dispersed system, a mathematical model was establishedto describe the thixotropic behaviorsatmultipleloading modes. Meanwhile, the influence rules of water cut on the thixotropic of the water-in-oil emulsion for waxy crude oil were discussed.On this basis, with the analysis of related factors of the macro-thixotropic, a forecasting method wasestablished, which could predict the thixotropic of the water-in-oil emulsion for waxy crude oil at any water cut and different loading modes by using only few experimental data. The research results will provide important basic information for the pressure prediction of the shutdown and restart of mixed transportation pipelines,and promote the advance of rheological study on waxy crude oil.

我国海上油田所产大多为易凝高粘的含蜡原油,油气水混输已成为较长距离海上油田集输管道主要的输送方式,原油乳状液是原油和水在混输管道中共存的状态之一。因此,含蜡原油乳状液触变性是原油—水混输管道流动安全保障研究的重要基础资料。本课题针对W/O型含蜡原油乳状液触变特性开展研究,揭示不同加载条件下W/O型含蜡原油乳状液触变性宏观流变特性规律及微观机理;基于结构动力学模型和分散体系相对粘度的构想,建立适合描述多种加载模式下W/O型含蜡原油乳状液触变特性的数学模型;探知含水率对W/O型含蜡原油乳状液触变特性的影响规律;在此基础上,结合宏观触变特性关联因素分析,建立基于少量实验数据准确预测任意含水率、多种剪切加载模型的W/O型含蜡原油乳状液触变特性预测方法。研究成果将为油水混输管道停输再启动压力预测提供重要基础资料,推动含蜡原油流变学研究的进展。

项目摘要

海上油田的开发是世界能源发展的趋势,油气水混输已成为较长距离海上油田集输管道主要的输送方式,W/O型含蜡原油乳状液触变性是原油—水混输管道流动安全保障研究的重要基础资料。本课题研究内容包括:W/O型含蜡原油乳状液实验样品制备条件研究,多种加载模式下W/O型含蜡原油乳状液触变特性及其微观机理研究,适合描述多种加载模式下W/O型含蜡原油乳状液触变特性的数学模型及任意含水率条件下触变特性的预测方法研究。课题组通过理论研究、实验研究等手段,取得了以下研究成果:.基于热力学和粘性流体力学的理论,建立了以粘性流动熵产描述乳状液配制过程的条件参数关系式;建立定量描述乳状液配制条件与平衡表观粘度关系的数学模型,为实验室基于平衡表观粘度量化表征的原油乳状液的配制提供理论。.表征了W/O型含蜡原油乳状液在恒定剪切速率加载、恒定剪切应力加载、阶跃增加剪切速率加载、阶跃增加剪切应力加载、剪切速率线性变化加载、剪切应力线性变化加载六种加载模式下的触变特征;总结分析了含水率对胶凝体系触变特性及结构恢复特性的影响规律;结合显微图像分析提出,W/O型含蜡原油乳状液的触变特性是剪切作用下蜡晶结构的裂解和液滴直径的增加两者共同作用的结果;建立了能够很好描述W/O型含蜡原油乳状液触变性基本特征的数学模型,其能力好于Houska模型,与赵晓东模型相当。但表达式均为显示方程,而且模型参数相对较少,只有7个,数学形式上比赵晓东模型简单很多。从工程应用角度讲,本模型更实用。.提出了基于3个含水率的W/O型含蜡原油乳状液和脱水原油的触变性实验数据,即可预测其它含水率下W/O型含蜡原油乳状液触变特性的方法。用所预测的结果对描述触变性的数学模型进行拟合获取触变模型参数,即可为输送W/O型含蜡原油乳状液的管道停输再启动数值计算提供触变性基础数据。.本次研究完成了既定目标,成果为油水混输管道停输再启动压力预测提供重要基础资料,一定程度上推动含蜡原油流变学研究的进展。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
2

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
3

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
4

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
5

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022

国丽萍的其他基金

相似国自然基金

1

含蜡原油的非线性黏弹-屈服-触变模型研究

批准号:51604295
批准年份:2016
负责人:滕厚兴
学科分类:E0403
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于EHD的W/O乳状液脉冲静电破乳多尺度微观机理研究

批准号:21406267
批准年份:2014
负责人:孙治谦
学科分类:B0804
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

含蜡原油储存中蜡晶微观行为与原油传热的耦合作用机制

批准号:51704077
批准年份:2017
负责人:赵健
学科分类:E0403
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于微观液-液聚并特性的原油乳状液粘度本构关系及机理研究

批准号:51104167
批准年份:2011
负责人:王玮
学科分类:E0403
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目