集输站库原油精密盘库计量系统设计

为实时精确测量原油储罐液位及油水界面高度、计算集输站库原油库存量、达到原油收发计量误差小于0.35%的国家标准,设计了基于磁致伸缩液位计的集输站库原油精密盘库计量系统.系统采用三浮子法测量油水过渡带厚度,根据油水过渡带含水率随厚度的变化计算储油罐原油净油量,克服了常规测量方法由于油水过渡带厚度变化带来的测量误差;同时,为提高油罐盘库的测量精度,对罐内原油密度变化进行了补偿.系统综合误差小于0.2%,满足油田盘库计量精度的要求.     

马瑞原油储存过程水滴沉降规律

在原油储存过程中,含水率通常会随时间和空间变化。明确不同含水率下油水的沉降规律,对于原油含水率变化趋势的分析与国内外检测数据分析有重要的意义。本文采集马瑞原油储罐内不同高度原油样品,利用400倍显微镜拍摄照片,拍摄照片的像素为683×512,得知越靠近储罐底部,水滴粒径小、数量越多且分布均匀,原油中水滴粒径集中在0-3μm,其粒径分布规律符合Rosin-Rammler分布。并基于电容法设计并制作了一个串状环形圆筒电容器,为减少环境的误差,设计了恒温水浴装置展开含水原油的沉降实验。从实验的角度结合现场原油储罐沉降规律可知,含水率越高,沉降速度越快,且该装置不仅可以测量储罐中含水率的瞬时值,监测储罐中含水率变化,还可以反映出水层的高度范围,且不受介质的影响。     

密度法测量原油含水率的误差分析

对利用密度法测量原油水率的误差进行了分析，建立了原油含水率的误差传递公式，详细讨论了含水率的高低、原油密度大小，混合密度误差，纯水和纯原油密度误差对含水率测量误差的影响，此外，还讨论了取样方法，温度和流态对该法的影响，研究认为该法测量原油含水率的适用范围是３０％－１００％，可达到的最好相对误差为１％左右。     

油水混合物模态辨识与分类方法研究

为提高原油脱水过程中宽量程含水率测量的精度,提出油水混合物多模态的含水率计算方法.通过分析油水混合物的不同状态,建立不同状态油水混合物的介电常数、电导率与原油含水率之间的关系,并基于核方法的自组织神经网络实现油水混合物的模式分类.实验结果表明,测量介电常数和电导率可以识别油水混合物的状态,及时修正含水测量仪的设置参数,提高宽量程原油含水率在线测量的精确度.     

高含水油水混合液黏度影响因素及计算模型

掌握高含水油水混合液的黏度特性,对于高含水原油-水体系的管道输送具有重要指导意义。采用搅拌测黏法测定并研究了剪切率、含水率、温度、单一界面活性物质含量、组合界面活性物质含量对高含水油水混合液表观黏度的影响。结果显示,混合液表观黏度随剪切率的增大、含水率的增加、温度的升高而逐渐减小,呈现出剪切稀释性,而且该性质随着温度的升高或含水率的增加而逐渐减弱;混合液表观黏度随沥青质、胶质、蜡、机械杂质等单一界面活性物质含量的变化并没有显著规律性,而随组合界面活性物质含量的增加而逐渐增大;混合液表观黏度并不依赖于某一种界面活性物质,而是与原油中典型界面活性物质的总含量密切相关,受各种界面活性物质协同作用的影响。通过回归分析,建立了高含水油水混合液黏度计算模型,模型计算结果的平均相对偏差为7.8%。     

应用均匀设计法研究原油的微波破乳脱水规律

原油含水不仅给油田生产带来一系列困难,还给原油的储存、输送以及炼油厂的加工造成不利影响.因此,原油脱水成为油田生产过程中不可缺少的环节,研究高效、低耗、便捷的破乳脱水技术具有重要意义.利用微波辐射处理油包水型乳化液具有常规破乳脱水方法不可比拟的优越性.应用均匀设计方法研究了微波功率、微波作用时间和乳化液含水率与微波处理后原油脱水率之间的关系,并拟合出它们之间的经验关系式,分析了微波对含水原油的破乳脱水规律.研究表明,乳化液含水率对微波破乳的效果影响最大,含水率越高,脱水率越高;微波功率与辐射时间的乘积越大,即微波辐射能量越大,破乳效果越好.     

分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油/水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明,pH值增加,分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加,界面张力降低,但总体上分配系数较低;温度升高,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配系数和界面张力均有所降低;在约196h后,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢;随着时间的增加,分子沉积膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低,并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力;NaCl浓度对油水界面张力的影响不大;分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度,且相同条件下的界面张力更低。     

新型原油破乳剂SYC-201的研制及在天赐湾集输站的应用

天赐湾集输站处理原油开采时间长,原始含水率3%～5%,破乳温度变化大,现用破乳剂存在用量大、净化油含水率高、脱水时间长等问题.本文通过正交实验法优化得到破乳剂的最佳单剂质量配比,即m(YP-02)∶m(AP221)∶m(SP169)=8∶2∶3,研制出一种新型原油破乳剂SYC-201.室内实验结果表明,该破乳剂在温度为30℃、加入质量浓度为200 mg/L时,SYC-201在120 min净化油平均含水率为0.16%,且油水界面整齐,脱出水色清亮,说明其具有良好的破乳脱水能力.现场实验结果表明,加入SYC-201后的净化油含水率明显小于加入原用破乳剂后的净化油含水率,在SYC-201的平均加量为228 mg/L时,净化油平均含水率为0.10%,小于出矿原油技术条件(SY7513-1988)不大于0.50%的指标要求,能够满足现场生产使用要求.     

新型高频电脱工艺研究与动态实验装置设计

随着中国经济的持续增长、对能源的需求日益提高,石油供给已成为影响国家经济发展的战略问题。海上石油开采量日趋增加,但海上平台开采出的原油,普遍含水率较高,部分原油含水率甚至可高达70%以上,需进行脱水处理后才能进行输送与炼制加工。针对海上平台原油脱水处理能力有限以及脱水效率低的问题,在研究高频高压电场对油水作用机理的情况下,利用电场仿真与实验研究的方法,创新提出一种新型非均匀电场模型及高频电脱动态实验装置,该装置采用新型异径圆柱体电极,构建出不均匀电场,同时搭建的动态实验装置对原油电脱水过程进行动态循环,实现对高含水原油的电脱水处理。实验表明,利用该装置对高含水原油进行动态电脱水,出口油中含水达到0.7%,其电脱效率优于现今电脱器的电脱效率,具有较大的推广应用价值。     

基于人工智能技术的原油含水率动力学模型研究

基于介电常数法测量原油含水率,往往受油水两相流态、温度、矿化度、非线性特性等多因素的影响。本文设计了一套基于多传感器的油水两相流实验室模拟系统对多个参量进行测定,提出基于智能信息处理方法的粗糙集预处理器、支持向量机分类器和遗传神经网络预测器建构了原油含水率预测模型,对原油含水率的高精度、智能化测量进行研究。实验结果表明,该模型在很大程度上改善了油水乳化液相转变、黏度、温度、矿化度等因素对原油含水率测量的影响,具有良好的模式识别性能和稳健的泛化能力,克服了原油含水率常规测量方法的弊端,是一种高精度智能化新型测量方法。     

油水置换贮存高凝原油的传质研究

本文基于高凝原油阳海才相互溶解度试验和原油在海水中浓度分布规律的分析， 探讨了两相传质机理，提出油水置换过程中的传质数模，应用数模可以预测排出海水 的含油浓度。试验结果表明．高凝原油采用油水置换工艺是可行的，界面移动速度在 １—６ｍ／ｈ内，不产生乳化，原油含水量的增值小于 ０．０３％（重），原油在排出海水 中的浓度小于 ３ ｍｇ／Ｌ．远低于国家规定的排放标准（小于 １０ｍｇ／Ｌ），因此从环境 考虑也是安全的。     

The effect of water content in crude oil on the tribological behavior of screw pump’s stator rubber

It is worthy of studying the effect of water content in crude oil on tribological behavior of stator rubber, because the different water content would affect the swelling and wear of rubber. Compatibility of dewatered crude oil and water was observed after mixture of dewatered crude oil and water （called oilwater mixture） was mechanical stirred and statically placed. Static etching experiment of samples in oil-water mixture was performed using hanging patch test. Wetting contact angle of oil- water mixture on rubber surface was measured by contact angle meter. Tribological behavior of samples in mixture was measured using a ringonblock tester. The result shows that when the water content is less than 15 %, water can blend with dewatered crude oil, and oil-water separation happens when water content was more than 15 %. With the increasing of water content in crude oil, Wettability of mixture and swelling increment of samples decrease. The wear loss of sample increases after treated by swelling experiment, and FKM owns better wear resistance than NBR.     

原油-水混合体系的黏度特性及预测方法研究进展

在原油开采、集输过程中,原油、水两相发生乳化形成乳状液,会改变油水体系的有效黏度,从而对多相流的流动特性产生显著影响。原油-水混合体系的黏度特性与原油乳状液的形成条件及分散状态直接相关。系统阐述了外部混合条件、原油物性、水相物性、乳状液液滴粒径及分布等因素对原油-水混合体系黏度特性影响的研究进展。准确计算原油-水混合体系的有效黏度是一个重要的工程问题,系统解释了原油-水混合体系黏度预测方法的研究进展,并总结了现有黏度预测模型。此外,对原油-水混合体系黏度特性及预测方法的下一步研究方向进行了分析和展望。     

高含聚合物原油破乳剂Pel-01的研制及应用

针对河南油田破乳剂主要是以复配为主,油田使用的原油破乳剂BP-169和SP169对高含聚合物的破乳效果较差的情况,采用三组分复配法研制了水溶性低温高效破乳剂Pel-01.室内对比评价表明:Pel-01在脱水率、脱水速度、油水界面等指标上均明显优于BP-169和SP169.下二门联合站6d的现场试验结果表明,使用Pel-01破乳剂破乳效果明显提高,投入使用后平均每天可减少加药量20kg,而且指标均达到外输原油的要求.     

基于太阳能的原油储罐加热系统数值模拟

分析基于太阳能的原油储罐加热系统的应用前景.分析其传热过程,建立基于太阳能的原油储罐加热系统数学模型,将太阳能简化为集热板平面的温度分布,利用CFD软件对其进行数值模拟.研究结果表明:(1)由于水温分布的不均匀性造成的密度差成为水由水箱流向储罐内输水管进行流动加热原油的动力.(2)经长时间加热,原油储罐内的温度有所提升...