基于激光法的含气高含蜡原油溶蜡规律

为获得高含蜡原油溶蜡规律,同时进一步探索含气原油溶蜡特征,采用了显微观测法和激光法进行实验。首先通过显微观测法获得了升温过程中蜡晶变化特征;其次采用激光法对脱气原油进行了测试并与显微观测法进行对比联系,验证了激光法的可靠性;最后采用基于Beer-Lambert定律的激光衰减曲线获得了含气原油溶蜡点以及升温过程中蜡含量、平均等积圆平均直径和颗粒宽度系数等参数的变化特征。实验结果表明：脱气原油蜡晶升温溶解过程以凝固点为界可划分为慢速和快速两个溶解阶段;原油溶蜡特征与不同碳数的正链烷烃熔点有着密切联系,质量累积计分数曲线上97%所对应的烷烃熔点接近或高于实测原油溶蜡点,质量累积计分数曲线相近的原油溶蜡点相同;含气原油凝固点比地面条件下脱气原油低约7℃,溶蜡点低约2.5℃,并且凝固点后含蜡量以平均0.15%/℃的快速下降,后稳定在0.076~0.087%/℃。该研究可以预估和评价不同温度、压力下原油粘度以及清蜡速率,避免保守设计带来的经济损失。     

含蜡原油结构的存在性研究

所谓含蜡原油结构是指一定条件下原油中蜡晶颗粒相互连接所形成的一种充满整个体系的网络。采用流变学测试及分析技术试验研究含蜡模拟油的特征温度、粘温特性、流变特性,采用偏光显微技术分析含蜡模拟油凝胶状态时的微观结构。试验结果表明:含蜡原油在一定条件下明显存在结构,共形成与原油所含蜡分子的大小与数量、蜡晶颗粒的对称性及大小密切相关,含蜡原油结构的存在是其粘异常和流动性丧失的主要根源。这为含蜡原油降凝降粘途径的进一步研究奠定了理论基础。     

南阳含蜡原油的分形特性

以南阳含蜡原油为研究埘象,通过偏光显微镜观察其析蜡过程,采用OLYMPUS图像分析软件分析蜡品图像,将蜡晶图像进行二值化处理,使蜡晶轮廓更分明,便丁颗粒统计,运用分形理论得出定量表征蜡晶图像的新方法,即利用计盒维数法算出反映蜡晶颗粒分布情况的分彤维数.针对不同的温度条件计箅蜡晶图像的分彤维数,并利用流变仪得到原油表观黏度与其对应条件下的图像分形维数的关系曲线.结果表明,蜡晶图像的分形维数随油温的降低呈线性增加,原油黏度随分形维数增大呈指数形式增加.     

用差示扫描量热法确定原油的含蜡量

应用DSC热分析技术得到了原油析蜡过程的热谱图，测定出了原油的析蜡点、析蜡高峰点、析蜡热焓等特性参数。给出了根据DSC实验结果计算原油含蜡量和一定温度区间内原油析蜡量的方法。分别对大庆、中原、胜利油田的原油进行了DSC热分析实验，根据其DSC热谱图计算了3种原油的含蜡量以及不同温度区间内的原油析蜡量。其计算结果与采用RIPP－90方法（氧化铝吸附法）的测量结果对比表明，二者吻合较好，从而验证了DSC方法的可靠性。计算原油含蜡量方法的关键是选取DSC热谱图基线及确定蜡的平均结晶热。蜡的平均结晶热与原油中蜡的分子结构、碳数值等因素有关。胜利原油蜡的平均结晶热取215J/g；对未知分子结构的原油，建议蜡的平均结晶热取为210J/g。     

用差示扫描量热法确定原油的含蜡量

应用DSC热分析技术得到了原油析蜡过程的热谱图 ,测定出了原油的析蜡点、析蜡高峰点、析蜡热焓等特性参数。给出了根据DSC实验结果计算原油含蜡量和一定温度区间内原油析蜡量的方法。分别对大庆、中原、胜利油田的原油进行了DSC热分析实验 ,根据其DSC热谱图计算了 3种原油的含蜡量以及不同温度区间内的原油析蜡量。其计算结果与采用RIPP 90方法 (氧化铝吸附法 )的测量结果对比表明 ,二者吻合较好 ,从而验证了DSC方法的可靠性。计算原油含蜡量方法的关键是选取DSC热谱图基线及确定蜡的平均结晶热。蜡的平均结晶热与原油中蜡的分子结构、碳数值等因素有关。胜利原油蜡的平均结晶热取 2 15J/g ;对未知分子结构的原油 ,建议蜡的平均结晶热取为 2 10J/g。     

采用焓法方程计算埋地管道含蜡原油停输温降

埋地热含蜡原油管道停输后,当管内原油温度降到析蜡点以下时,原油中的蜡晶将逐渐析出。根据含蜡原油降温过程中蜡结晶放热的特点,使用焓法方程对析蜡点以下伴随有析蜡胶凝现象的原油降温过程进行了数学描述,并详细给出了使用有限元法对焓法方程进行求解的方法。将焓法方程的计算结果与Φ426mm×6mm管道实测数据进行了对比。结果表明,土壤的计算温度和实测温度最大偏差在1.4℃以内,管内平均温度的计算值与实测值的偏差为0.3℃。由此证明了使用焓法方程计算埋地热油管道停输温降具有较高的准确性。     

含蜡原油的超声衰减

在静态及常压条件下,对含蜡的南海原油、丘陵原油及不同含蜡量的１０号白油的声衰减进行了实验研究。结果表明,各油样的衰减系数均随温度的下降而提高。温度高时,衰减系数变化缓慢;低于某一温度后,衰减系数随温度的降低而急剧增大。衰减系数随温度的变化曲线和原油的ＤＳＣ曲线的峰起点、粘温曲线的反常点等相对应,衰减温度曲线可以大致反映蜡晶的析出情况。提高声波频率可提高声衰减对析蜡状况的反映效果。对含蜡原油中换能器的频率特性及声衰减测量方法进行了讨论     

柴油内蜡晶的组成与结构

采用气相色谱分析了柴油低温析出蜡晶的化学组成,利用X射线衍射法(XRD)研究了蜡晶结构,对蜡晶形态进行了相衬显微观察,并与加入低温流动改进剂T 1804的柴油蜡晶进行对比。研究结果表明:柴油蜡晶主要由大于C16以上的正构烷烃组成,高碳数正构烷烃先析出结晶,加剂后高碳数正构烷烃含量有所减少。XRD结果显示,蜡晶结构与蜡晶中含量高的高碳数正构烷烃二十三烷结构类似,加剂后平均晶粒变小。通过对蜡晶的显微形态观察表明,加剂后蜡晶聚集体由片状变为枝状连接。     

含蜡原油蜡晶形态和结构的定量表征

为了建立含蜡原油流变性的机理模型 ,必须对蜡晶形态和结构的特征进行量化描述。首先 ,采用分块二维熵图像阈值法进行蜡晶图像的自动阈值分割 ;然后 ,采用统计学方法分别对蜡晶的粒度、形状和连续相原油的形态进行特征提取。考虑到蜡晶形状分析中的离散误差 ,提出采用改进的离散圆度算法进行蜡晶形状统计 ,采用计算蜡晶生长区域的数学形态学方法对连续相原油区域进行统计描述 ,从而实现了对蜡晶形态和结构的定量描述。     

析蜡不可逆性对低渗高凝油流动性及水驱效果的影响

高凝油析蜡具有不可逆性,对注水开发及油藏后期进一步提高采收率造成影响。系统对比降温和升温模式下高凝油析蜡-溶蜡行为、黏度、流变性、油相渗流能力及水驱效果。结果表明：某高凝油溶蜡点为71.5℃,明显高于其析蜡点的62.3℃,存在不可逆性;温度高于溶蜡点时,降温和升温模式中原油黏度值基本相同,水驱采收率相当;温度介于溶蜡点和析蜡点时,降温模式中原油未析蜡,黏度小,为牛顿流体,无渗流启动压力,水驱采收率较高(超过60%);升温模式中蜡晶未完全溶解,黏度高,为非牛顿流体,存在启动压力,水驱采收率明显降低(小于50%),不可逆性影响显著;对于已受冷伤害的高凝油油藏,注热小幅度提高油藏温度是不够的,必须达到溶蜡点以上,否则水驱效果会明显变差。     

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物对含蜡原油降凝效果评价

以长庆、青海含蜡原油为研究对象,考察乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(简称EVA)降凝剂对含蜡原油的降凝效果.利用DSC热分析仪和偏光显微镜考察加剂前后含蜡原油的结晶特性和原油中的蜡晶形貌,并通过凝点和流变试验评价EVA降凝剂对含蜡原油的降凝效果.结果表明:随着分子量的增大,EVA结晶性能稍有提高;随着极性基团含量的提高,EVA结晶性能显著恶化.EVA降凝剂对含蜡原油的降凝效果与原油组成和降凝剂结构有关:随着原油中蜡含量的增大或蜡平均碳数的提高,降凝剂的降凝效果变差;降凝剂的分子量通过影响其在原油中的溶解性来影响降凝效果;EVA极性基团含量过高(大于33 %)或过低(小于18 %)都不利于降凝,只有在中间范围内时(28 %左右),才能起到较好的降凝效果;随着EVA浓度的提高,改性效果先不断提高,然后在高浓度下基本保持不变.     

乙烯-醋酸乙烯酯/沥青质复合降凝剂对青海含蜡原油流变特性的影响

采用熔融共混法制备不同共混浓度的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)/沥青质颗粒复合降凝剂,通过流变实验和凝点实验,探究EVA/沥青质复合降凝剂对青海原油低温流变性的影响,考察加剂前后原油的结晶特性和蜡晶形貌的变化情况,分析共混浓度对复合降凝剂流变改善效果的影响.结果表明:沥青质颗粒的引入增强了EVA降凝剂的成核作用,提高了含蜡...     

渤中沙河街原油析蜡及其乳化特性实验研究

针对渤中沙河街原油海底管道输送的潜在安全隐患,采用影像分析仪及配套的程控水浴,观测和分析了沙河街原油从65℃到20℃的析蜡过程,确定了其析蜡点与析蜡高峰温度范围。采用HAAKE RS600流变仪,测定了沙河街原油及其掺高温水的油水乳状液的流变曲线与粘温曲线,评价了沙河街原油的乳化特性。结果表明：沙河街原油的析蜡点与粘温异常点分别为51℃与30℃,析蜡高峰温度为35～20℃;当掺水量低于70％时,80℃的沙河街油水混合液在25℃的室温下自然冷却,同时用700～800 r/min的转速搅拌,在2h内均可充分乳化,其反相点为70％,这为沙河街原油海底管道掺高温水输送的安全操作提供了依据,并可供其他原油的相关研究参考。     

柴油稀释对原油流动性及析蜡过程的影响研究

以大庆林源原油和0#柴油稀释剂为研究对象,采用HAAKE RS600流变仪和XP-300C影像分析系统,测试分析大庆林源原油在65℃和/或50℃下添加10%、20%及50%稀释剂前后的流变特性、凝点、静屈服值及析蜡过程,评价它们在降温过程中的15s^-1动态粘温特性及其在终了温度20℃的蜡晶微观形态;采用Ncmivnt图像处理软件,分析蜡晶颗粒数量及其对称性;提出用相同视场下蜡晶颗粒的平均短轴与长轴长度之比来表征其对称性。结果表明：林源原油稀释前后的析蜡点和析蜡高峰温度分别在50～45℃与40～30℃,0#柴油稀释不会改变其析蜡过程与蜡结晶行为;稀释剂加量越大和/或处理温度越高,则蜡晶颗粒的数量越少、对称性越高、分散度越低,原油的低温流动改进效果也就越显著,这为下一步研究降凝剂与稀释剂的协同作用奠定了基础     

剪切和降凝剂作用对含蜡原油流变性的影响

为了研究管输过程中降凝剂及管流的剪切作用对含蜡原油的流变性的影响,在不同剪切速率下对加降粘剂与未加降粘剂的原油进行了对比实验.研究表明,降凝剂作用和剪切作用都能使蜡晶的形状、大小以及结构等发生变化从而影响原油的流变性能,剪切作用和降凝剂作用对含蜡原油的流变性存在交互性影响.油样凝点由加剂前的16℃降低到加剂后的-10℃,降低了26℃;未加剂油样反常点温度为30℃,加剂油样的反常温度为26℃,降低了4℃;加剂前后油样析蜡点的温度基本没有变化;相同温度相同剪切速率下所测两油样粘度值差别比较大,总体上未加剂油样的粘度比加剂油样的粘度低.剪切作用对未加剂油样流变性能的影响明显大于对加剂原油流变性的影响;剪切作用对加剂原油流变性能的影响程度跟剪切速率和剪切温度有很大关系;加剂原油粘度下降幅度随剪切作用的增强而逐渐减小,当剪切作用超过一定范围时,对加剂原油粘度将不再产生影响.     

鄂尔多斯盆地陕北地区延长组长6原油地球化学特征及油源分析

通过对原油、含油砂岩、露头剖面样品、钻井泥岩分子地球化学特征和碳同位素的分析表明:鄂尔多斯盆地陕北地区长6原油为轻质原油,具有低密度、低黏度、低凝固点的特征;原油和含油砂岩抽提物族组成中,饱和烃含量所占比重大,饱芳比高、原油碳同位素轻,小于-32‰;原油正构烷烃碳数分布型式为前峰型单峰态,正构烷烃保存完整,主峰碳为nC_(13)~nC_(22),原油具明显奇偶优势比,轻质组分占优势,植烷优势明显;原油规则甾烷呈"V"和"L"型分布,β胡萝卜烷含量很低,ααα20RC_(27)甾烷相对含量高于ααα20RC_(29)甾烷;伽马蜡烷含量低,孕甾烷及规则甾烷相对较高,硫芴含量较高,三芳甾烷和甲基三芳甾烷丰度较高,反映了原油的母源形成于盐度不高的沉积环境,有机质母源以浮游水生生物及高等植物的输入为主;原油饱和烃中,甾、萜烷的αααC_(29)甾烷20S/(20S+20R),αααC_(31)甾烷20S/(20S+20R)等参数均处于热演化平均状态,甲基菲指数表明原油处于成熟阶段。通过对延长组长9、长7段烃源岩与长6原油、含油岩心抽提物,甾、萜类化合物特征对比分析表明,长6原油与长9烃源岩的生物标志化合物存在较大差别,二者对比性较差,不具备相关性,没有亲缘关系;长6与长7烃源岩的对比性较好,因此认为长6原油主要来源于长7段烃源岩。     

延安石油开采对周边黄土污染的调查分析

为了探明陕北地区石油开采对周围黄土的污染状况,分别采集了延安市宝塔区姚店镇上童沟油井、王庄油井、李渠镇刺崖沟油井附近的土壤,测定了土壤的可溶有机质和总烃含量,并用气相色谱-质谱联机法(GC-MS)分析了土壤中的正构烷烃的组成及分布特征.结果表明:所查地区可溶有机质含量较高,且不同采样点的含量相差很大,平均含量分布在3 561~46 725 mg/kg之间;总烃平均含量分布在2 097~13 488 mg/kg之间,其中上童沟油井周围土壤总烃污染最为严重,最高含量是当地土壤背景值的27倍.由调查地区正构烷烃的碳数分布显示,土壤中烃类污染物主要来源于成熟原油及其衍生物,部分地区烃类污染来源为原油和高等植物蜡的混合物.     

用火焰原子吸收分光光度法直接测定原油中的铁和镍

探讨了用混合有机溶剂（环己酮、冰醋酸和异丙醇）将原油溶解后,利用火焰原子吸收分光光度法直接测定原油中铁和镍的可行性。实验结果表明,在用塞曼效应扣除背景的吸收干扰后,用标准曲线法测得的结果与采用干法灰化原子吸收分光光度法测得的结果基本吻合。采用这种方法测定铁和镍的平均加标回收率分别为１０５％和９８．１％,变异系数分别为５．７％和１０％．     

a-Si:H薄膜固相晶化法制备大晶粒多晶硅薄膜

用等离子体化学气相沉积（PCVD）法制备：a－Si：N薄膜材料（衬底温度20O℃～350℃），用固相晶化法（SPC）获得多晶硅薄膜（退火温度500℃～650℃）,用X射线衍射法测得平均晶粒尺寸依赖于退火温度和沉积条件，随着沉积温度的降低需要较高的退火温度,用SEM观测形貌测得平均晶粒大小为1,0～1,5μm     

原油沥青质初始沉淀压力实验测定研究

原油温度、压力的改变均会引起原油中沥青质沉淀,造成储层伤害和井筒堵塞。采用自主研发的固相沥青质激光探测装置,通过透光率法探测伊朗南阿油田典型井原油样品在不同温度下的沥青质初始沉淀压力,从而确定沥青质发生沉淀的热力学条件,绘制出沥青质沉淀相包络线。结果表明,该油田油样在44℃、80℃、113℃下的沥青质沉淀点分别为42.8 MPa、39.7 MPa和35.2 MPa,原油沥青质初始沉淀压力随着温度的升高而降低;并且在井筒温度范围内呈线性关系。结合取样井井筒温度压力曲线预测出井筒中沥青质出现沉淀的深度为1 600~1 800 m,对于油田预防沥青质沉淀有极其重要的意义。