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.     

原油储罐油水界面动态检测系统的研究

设计了油水界面动态检测系统.利用数控执行机构带动微波探头在原油储罐内作垂直匀速运动,通过对原油储罐含水率的动态检测,准确地反映出油水乳化带的状态和位置信息,测量出储罐内油水界面的位置,从而确定储罐内原油、水和乳化液层的位置和体积.采用400 MHz激励信号的微波探头,可实现0～100%原油含水率的动态测定,含水率测量误差≤±2%.在20 m范围内,油水界面的位置测量误差小于±10 mm.     

基于模态辨识的原油含水率智能组合测量模型

为提高原油含水率宽量程在线测量的精度,采用一套基于多传感器的油水两相流实验室模拟系统对影响其测量的多个敏感参量进行测定,提出基于粗糙集预处理器、支持向量机分类器和遗传神经网络预测器的原油含水率智能组合测量模型.实验结果表明,该模型在很大程度上解决了油水乳化液模态、温度、矿化度等因素的交叉影响及传感器自身非线性的校正问题,可通过模糊推理与自学习实现油水混合模态辨识,并根据工况的变化调整测量模型参数,有效地提高了原油含水率宽量程在线智能测量的精度.     

灰色关联法在集输站库系统效能评价中的应用

为了能对集输站库系统的效能有一个全面、科学的评价,充分考虑了影响集输站库系统效能的各方面因素,通过指标的综合分析、比较,确定了集输站库系统效能的评价指标,并应用灰色关联分析方法对这些指标作综合灰色关联分析,实现了集输站库系统效能的多指标综合评价.应用此方法对胜利油田8座联合站进行了现状效能评价,给出了其效能排序结果.结果表明,该方法能切实可行地对油田集输站库系统效能进行科学、客观的多指标综合评价,最大限度地减少了评价过程中人为因素的影响.     

浅析自动化仪表在延长油田原油集输中的应用

从现有SCADA系统在原油集输站中的应用入手,提出到各采油厂的原油集输中的推广,分析SCADA系统在集输站的应用中的优缺点及一些未解决的问题,有关PID的改进措施。探讨数据库管理系统分析式网络技术与各相关泵站之间的联系,从图形组态及人机界面、数据采集系统、报表。提出了服务器系统,网络连接系统功能,并指出了各采油厂选油站的推广应用前景,制定了原油单井计量方面的自动化安装可能性,全面分析了仪表自动化管理人员的配置和提高延长油田股份公司目前自动化仪表应用的迫切性和必要性。     

灰色关联法在集输站库系统效能评价中的应用

为了能对集输站库系统的效能有一个全面、科学的评价,充分考虑了影响集输站库系统效能的各方面因素,通过指标的综合分析、比较,确定了集输站库系统效能的评价指标,并应用灰色关联分析方法对这些指标作综合灰色关联分析,实现了集输站库系统效能的多指标综合评价。应用此方法对胜利油田8座联合站进行了现状效能评价,给出了其效能排序结果。结果表明,该方法能切实可行地对油田集输站库系统效能进行科学、客观的多指标综合评价,最大限度地减少了评价过程中人为因素的影响。     

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.     

三维声强测量系统的标定技术

三维声强技术的发展对于声学测量领域具有重要的意义,三维声强标定技术是保证三维声强测量精度的前提条件.采用传递函数法标定三维声强测量系统,并在全消声室中采用经标定后的三维声强测量系统测量正四面体传声器的幅值误差和方向性误差.为了简化计算,在保证精度的前提下将测量环境近似为平面波声场.由全消声室实测结果可知:采用文中所述三维声强校准系统可保证声强探头具备较高的测量精度,在f=1000Hz时,幅值误差仿真和实测的差值小于1. 4 dB,方向性误差仿真和实测的差值小于10°.     

视觉测量系统的像点残余误差和紧密度分析

提出了视觉测量系统的像点残余误差和紧密度的精度评价方法,基于束调整算法推导了像点残余误差和紧密度的计算公式.测量实验表明,在大尺寸视觉测量中,采用本方法更有利于对测量作精度评价,便于工业测量应用.作为实例,对实验室控制场内测量点进行三维坐标测量,50 %的待测像点坐标达到0.13像素的精度,50 %的空间点坐标的紧密度小于0.024 %.这种精度评价方法特别适合于采用束调整算法的多站位视觉测量系统,可以伤脑筋为常规精度估算方法的补充.     

谈管输原油计量参数对计量结果的影响

能够导致计量误差的因素可以从单位流通量,客观温度,压强,内部质地的控制和含有多少水分等来获得数据,以某原油外输站为例,1台流量计的常差为0.15%,系偶误差为0.03.随机误差为0.12;密度的常差为0.04%,系偶误差为0.05,随机误差为0.08。则计算原油质量流量的最大综合误差为0.35%。从操作规范的整理和实施,对于数据依据已经更为科学有效的定位,能够进而保证计量工作的严整性。从而加深行业的可信程度,获得单位企业的收益提升。     

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。     

基于垂直管道内重油-水两相流动型态的持水率和压降预测模型

针对重油井筒举升流动规律认识不清的问题,本文采用高黏（584.24 cp,1.889 g/cm3）重油作为研究对象,研究重油-水在上升管中的流动特性,得到了五种重油-水两相流动型态。结果表明与轻油-水流动不同,重油-水流动过程中未发生相转化,该现象与表面能方程的预测结果相似。通过持水率测量得到重油-水两相的滑移效应随油水混合流速降低或持水率增加而变得更加明显,基于漂移流模型和动量守恒方程推导得到五种流态下重油-水两相流的持水率预测模型,相对误差率在20%以内。总压降梯度在低持水率时以重力压力梯度为主,高混合流速和高持水率时以摩擦压力梯度为主。采用基于Bannwart模型建立的重油-水中心环状流压降预测模型,误差率在30%以内,为进一步提高重油井筒举升流动参数的预测精度提供了理论基础。     

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.     

15万m3原油储罐方案优化设计

针对设计提出的3种储罐设计方案和已经实施的一套储罐方案,利用有限元程序进行了分析,这3种方案的总容积相同,但各段环板的高度和厚度有变化;采用大型非线性有限元软件ABAQUS,对4种方案的15万m3双盘式浮顶罐原油储罐的应力进行了分析,计算得出了储罐的应力分布;通过应力分析比较,确定比较合理的设计方案。对于确定的设计方案,使用相关规范进行了应力评价,罐环板能够满足要求。储罐底板应力比较小,边缘底板与侧壁焊接部位的内侧应力很高,应力值超过材料的许用应力,但将应力分类后,应力能够满足相关法规要求。     

西区油田高含水期原油粘壁规律研究

针对西区油田高含水期常温集输过程中原油会出现粘壁的情况,对高含水期不同含水率原油进行了石蜡杯实验和室内环道实验研究.通过改变流体流量、温度、含水率等因素,得到了粘壁厚度、粘璧速率与温度之间的变化规律.并对实验数据进行了公式拟合,得到了粘壁温度关系式.通过比较实验值和计算值发现,采用拟合公式计算西区油田粘壁温度所得结果误差小,可以较好的应用于实际生产.     

原油-水两相体系乳化特性研究进展

原油-水两相体系的乳化特性对多相混输管道的流动规律有显著影响.从原油-水两相体系的乳化机理出发,系统阐述了混合条件、原油组成及水相组成3个方面因素对乳化特性影响的研究进展.在混合条件的影响方面,分析了分散相比例、温度及剪切强度对乳化特性影响的研究现状及一般规律;在原油组成的影响方面,详尽阐述了原油的组分(沥青质、胶质、烃类组分、蜡晶、固体微粒、酸性化合物等)影响乳化效果的作用机理,并总结了各种组分对乳化特性影响的一般规律;在水相组成的影响方面,分析总结了水相矿化度、无机盐种类及水相酸碱度对乳化特性影响的研究现状及一般规律.此外,对原油-水两相体系乳化特性研究的不足及发展方向做了分析.     

高含水原油集输管道内腐蚀预测及监测方法

针对高含水原油集输管道内腐蚀穿孔事故日趋严重的工程实际问题,对高含水原油集输管道内腐蚀高风险点预测及内腐蚀缺陷监测方法进行了综合研究。基于原油集输管道管内介质的液滴携带机理,给出了该类管道内腐蚀高风险点的预测和判定方法;基于场指纹腐蚀监测原理,研究了代表腐蚀缺陷深度的指纹系数的空间分布规律,给出了其与管道壁厚减薄量的对应关系曲线,建立了高含水原油集输管道内腐蚀状况的评估模型。研究可为高含水原油集输管道科学管理及保障原油集输管道安全运营提供技术支撑。     

西峰特低渗油藏流体渗流特征影响因素实验研究

西峰特低渗油藏原油含蜡量和油气比相对较高,地饱压差小,生产过程中近井地带生产压差下降过快导致溶解气逸出,造成流体间热交换量增大,引起近井地带储层温度降低,原油中蜡等重质组分析出使得近井地带有机垢堵塞严重.根据渗流力学和边界层理论,对西峰特低渗油藏不同温度下油、水两相及单相渗流特征进行了实验研究.实验结果表明:温度和压力降低导致原油中重质组分在孔隙表面吸附量增大,流体边界层增厚,致使油相和水相渗流的启动压力梯度增大,油水流度比增大,油水两相区变窄,岩心润湿性由水湿向油湿转变,驱油效率明显降低,最终导致油井产能降低.