围油栏前压力垂直结构对油水界面稳定性的影响

油水界面不稳定是围油栏失效的主要原因.该文采用油水二维湍流模型,基于PLIC-VOF(Piecewise Linear Interface Construction-Volume of Fluid)方法模拟油水界面运动,以油水密度比值、水流流速、围油栏吃水深度和油的运动黏度为参数,研究了围油栏前压力梯度的变化及其对油水界面稳定性影响的规律.研究结果表明围油栏前压力垂直结构直接决定了油水界面稳定性;临界压力梯度作为判断油水界面稳定性的标准在多数情况下都是很有效的,但是由于没有考虑运动黏度的影响,当运动黏度小于0.15cm2s-1时,不能再运用临界压力梯度标准判断油水界面稳定性.     

水下输油管道溢油运动模拟及应急处理

为更好地模拟溢油动态行为,为溢油应急处理提供及时有效的信息,在FLUENT环境下,以二阶Stokes波为例,建立波浪、海流和风3项因素共同作用下的水下溢油模型,探索溢油运动规律.结果表明,溢油初期,在深层海水中风和波浪的影响较弱,主要为水流携带溢油向下游运动,加大了水底油污的扩散程度和污染范围,围油栏的布设应以此为参考;溢油上升至浅层海水中,风和波浪作用会增大水下油滴的离散化程度,加剧油和水的掺混并对油膜的位置和大小起决定作用,可采用凝油剂和吸油剂等进行溢油处理.     

基于Fluent典型结构围油栏适用条件数值实验

为研究典型结构围油栏拦油性能及适用条件,基于不可压缩黏性流体的N-S方程和流体体积分数方法(VOF),利用CFD商业软件Fluent对典型结构围油栏拦油性能进行数值实验,并验证了同一实验条件下的物理实验过程.在不同水流速度下,对单体围油栏和双体围油栏最大拦油能力进行比较分析.结果表明:双体围油栏能够提升围油效果,相对提升率随流速增加而增大;在低流速时,使用双体围油栏意义不大.在实际应用中,围油栏具有其适用条件,并当溢油规模或流速超过临界值时,围油栏失效.     

固体颗粒对油田采出水性质的影响

通过试验研究了固体颗粒对油水界面张力、界面剪切粘度、悬浮液体系zeta电势等的影响,进而考察了不同条件（如矿化度、pH值等）对胜利油田坨四采出水悬浮液稳定性的影响。结果表明：含固体颗粒的体系,油水界面张力、zeta电势增加;固体颗粒浓度增加,水中油含量降低,固含量增加,界面剪切粘度增大,悬浮液稳定性增强。     

围油栏辅助海面溢油的处理方法

海洋石油污染已经成为当今海洋环境破坏的主要因素之一。海面溢油事故发生时,可加强围油栏的使用,辅助海面溢油的回收。首先使用围油栏将溢油进行围控,局部增大油膜厚度,再放入堰式撇油器进行回收。最后进行实验室模拟海面溢油事故,试验分析得出,使用围油栏辅助溢油回收可以较大幅度提高堰式撇油器的工作效率。     

亲水疏油油水分离膜的制备及其性能表征

随着海上石油开采和海洋石油运输业的迅速发展,每年各个海域都会发生多起海洋溢油事故,海上石油泄漏对海洋环境的污染范围大、持续时间长,要完全清除难度大,一旦发生海上溢油事故如不及时迅速处理将对海洋生态环境造成了极大的危害。本论文制备一种亲水疏油油水分离膜并利用接触角测量仪、扫描电子显微镜和红外测油仪对油水分离网膜的性能进行了分析。     

区域海上溢油事故应急响应与处理能力研究

基于溢油漂移扩散计算模型,预测出半封闭型海域事故溢油在不同海况下的油膜扩散路径和油膜面积的时空分布;分析不同海况下油膜扩散岸滩及海洋环境敏感区的时间,讨论溢油事故对岸滩及敏感区造成的影响;推算出溢油事故应急响应时间,结合应急处理能力中应急响应、应急船舶、围油栏数量、污油回收量等关键指标,研究溢油应急响应对评估应急处理能力的指导意义.     

胜利埕岛油田如何提高布设围油栏回收溢油方法中的溢油回收率

胜利油田于97年7月成立了海洋应急中心,配备了相应规模的溢油回收设备。但是,国油栏的乘波性不理想,影响了拦档溢油的效果,在撇油器工作效率相同的情况下,降低了溢油回收率。为适应胜利埕岛油田开发建设的需要,保护海洋环境,解决围油栏的乘波性,提高溢油回收率显得尤为重要。     

基于模糊PID的智能气幕式围油栏控制系统研究

针对气幕式围油栏技术无法根据围油效果进行自动调节控制参数的不足,提出以气幕围油距离作为围油效果的标准,开发了一套运用模糊PID的气幕围油栏系统。该系统以围油距离与期望值偏差以及偏差率的动态特征为输入参数,以控制参数为输出参数。设计优化隶属函数与模糊控制规则,搭建仿真模型,通过阶跃信号的激励,得到PID与模糊PID控制的响应对比曲线,最后进行了水池中的模型试验。结果表明,模糊PID控制响应能更早达到稳定期,后期围油效果稳定,证明了此控制策略具有稳定性强、超调量小等特点。最后,进行水池中的试验,可知基于此算法的气幕围油栏能顺利完成溢油围控的工作。     

水域藻类及溢油污染防控技术与成套装备的应用

本文介绍了挡藻围隔，围油栏、溢油治理控制装备、收油设备，储存设备等配套使用设备开发，为成套设备联合进行海洋藻类治理和溢油的围控、回收，水体净化处理的成套装置产业化技术项目。     

阴离子乳化沥青稳定性与油水界面张力的关系

采用旋转滴界面张力法和残留物含量差值法考察阴离子乳化剂、助剂和皂液pH值等对皂液-沥青甲苯模拟油界面张力和乳化沥青贮存稳定性的影响。结果表明:乳化剂、助剂和皂液pH值等对油水界面张力和贮存稳定性的影响规律是一致的,两者呈现出较好的相关性;随着乳化剂和羧甲基纤维钠用量的增加,油水界面张力降低,贮存稳定性变好;随着皂液pH值的升高,界面张力和贮存稳定性分别呈现出变小和变好的趋势,在pH=11时,界面张力值最小,贮存稳定性最好;随着缔合型增稠剂T用量的增加,油水界面张力先增加后减小,贮存稳定性先变差后变好,两者最后都趋于稳定;乳化剂和助剂对油水界面张力和贮存稳定性的影响的由大到小顺序为乳化剂SD-2、缔合型增稠剂T、羧甲基纤维素钠。     

油凝胶剂

此类油凝胶剂为氨基酸系油凝胶剂,是国内最新研究成果.石油开发,尤其是海上石油开发及运输,含油废水、水面溢油污染日趋严重.物理方法处理达不到除去油污的目的；化学方法使用消油剂,使油乳化成人们肉眼看不见的油的微粒,但仍在水中,实质上没有消除油污；聚油剂使油聚集而无法取出,所以此法称为化学围油栏.油凝胶剂使油凝成块,可以用细目回收,回收物可以再生和直接用做燃料.本品已被一些国家使用；日本评述用本品处理油污,成本最低,是最经济方便的方法.生产本品中间物为氨基酸表面活性剂,是一个正在开发放大生产的产品.本品用于处理水面溢油…     

三元组分对弱碱三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响

考察弱碱三元组分对大庆油田石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液的乳化稳定动力学参数、界面黏弹性、扩散双电层Zeta电位等稳定参数的影响,研究三元组分对弱碱石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响规律。结果表明:表面活性剂的两亲性使其吸附于油水界面,质量分数的增加使其形成的油水界面膜稳定性增强,当表面活性剂质量分数高于0.1%时,形成的模拟原油采出液稳定较高,破乳较难;弱碱碳酸钠在三元复合体系起着双重作用,当碳酸钠质量分数小于0.8%时,碳酸钠主要与原油中的酸性物质生成表面活性物质,增加油水界面膜的强度,提高模拟乳状液乳化的稳定性,当碳酸钠质量分数大于0.8%时,碳酸钠的主要作用是中和表面活性剂分子在油水界面膜上的表面电荷,压缩油水界面扩散双电层,降低模拟乳状液的稳定性;聚合物主要是改善油水界面膜的黏弹性,其质量浓度的增加可使吸附在油水界面的有效分子数增多,油水界面的黏弹性增大,从而增强模拟乳状液的稳定性。     

石蜡含量与测温对W/O模型原油乳状液稳定性的影响

通过原油物性测量、乳状液宏观稳定性测量与微观观察、油水界面特性分析等手段,研究了石蜡含量与测量温度对W/O模型原油乳状液稳定性的影响.结果表明,增大石蜡含量使得模型原油析蜡点升高但削弱了油相中沥青质稳定性;提高石蜡含量显著恶化模型原油流变性.测量温度显著影响乳状液稳定性:测量温度为30℃时(高于析蜡点),增大石蜡含量促...     

舟山港域溢油处理现状与回收技术分析

随着大规模的海洋运输和超级油轮的迅速发展,海上溢油事故发生的风险大大增加.根据近10年来国内外发生的多起海上溢油事故,结合舟山港域的实际情况,阐述了海上溢油事故的特点,介绍了舟山港域溢油处理现状,分析了适合舟山港域的溢油回收技术,指出在舟山海域采用撇油器进行海上溢油回收具有广阔的前景.     

破乳剂对含聚乳状液破乳及油水界面膜作用研究

采用界面张力仪、界面流变仪和微弱电特性分析仪研究了两种破乳剂对含聚乳状液油水界面张力、界面黏弹性和油膜破裂过程以及对乳状液破乳脱水效果的影响.结果表明:破乳剂顶替油水界面上的聚合物和天然活性物质吸附到界面,使界面黏弹性降低,界面膜变薄,最终导致膜破裂,乳状液破乳;破乳剂对油水界面黏弹性的影响表现出以弹性为主的特征,对含聚的水包油型乳状液的破乳,水溶性破乳剂更适合.     

复杂泄漏方式下的海上溢油行为归宿数值模拟及应用

为对海洋溢油风险及其生态环境损害影响进行评估,及时制订溢油事故应急反应决策,基于油粒子追踪法建立多源泄漏、移动泄漏等复杂泄漏方式下海上溢油行为归宿的数值模拟方法,包括海面溢油在风和海流作用下的迁移、扩散、蒸发、溶解、乳化、分散等行为动态和风化过程,并以接连发生在大连新港附近的两起船舶溢油事故作为多源泄漏的典型案例进行应用研究.结果表明,海面油膜时空分布模拟结果与调查监测数据符合较好,油污影响范围与观测报道结果基本吻合.     

环状流在球阀开启过程的变化状况研究

环状流在阀门中流动结构变化研究对石油水环运输稳定性具有重要意义.采用VOF模型与CSF模型进行油水环状流在球阀内的流动模拟,并进行了实验验证,模拟结果与实验结果一致.比较不同阀门开度对后续管道中环状流油水体积分数的影响,结果表明,球阀的开度越小,阀后管道内油相容易被高速水流切割成小颗粒,不利于后续石油运输.进一步比较了油水环状流与石油单相流通过阀门的压力损失,得到油水环状流输送石油的效率提升效果.     

石油磺酸盐对胜利油田原油、胶质、沥青质界面性质的影响

研究了石油磺酸盐对胜利油田孤四水驱原油及由该原油提取的胶质、沥青质油水界面性质的影响。实验结果表明,石油磺酸盐能显著降低各模拟油的油水界面张力,并可使其达到超低界面张力范围;而对各模型油油水界面剪切粘度的影响却不同。在一定浓度范围内,原油和沥青质模拟油的油水界面剪切粘度均随石油磺酸盐浓度的增加而增加,但当石油磺酸盐浓度足够高时,二者的界面剪切粘度却有所下降,只是下降的幅度不同;胶质模拟油的油水界面剪切粘度随着石油磺酸盐浓度的增加而减小。随石油磺酸盐浓度的改变各模拟油的ζ电位也发生了明显变化。     

蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响

用室内实验的方法研究了蒙脱土对胜利原油油水界面性质及油水分离的影响.结果表明,当蒙脱土吸附了原油中的界面活性组分后容易聚集到油水界面上参与界面膜的形成,使界面膜强度显著增加,且膜强度有随蒙脱土浓度的增大而增大的趋势.蒙脱土对原油中界面活性组分的吸附使得蒙脱土可与原油模拟油的油滴间形成OMA结构,其zeta电位明显高于蒙脱土及油滴的zeta电位.蒙脱土的水化作用使得OMA结构中夹带了较多的水,这种夹带的水随OMA结构一起上浮到乳状液的上层浓相中,使得O/W型乳状液的稳定性增强,导致油水分离更加困难.