蒋华义[1]2004年在《微波对高粘高凝原油作用规律研究》文中研究说明高粘高凝原油是一种蜡、胶质、沥青质等重组份分散相(胶凝物)含量较高的非常规原油。高粘高凝原油的长距离管输在技术工艺上存在较大的困难，现有的输送工艺存在一定的局限性。微波加热是将介质损耗变成热能的一种体加热，由于物料的介电常数不同，使得微波加热具有选择性，同时微波加热还存在“非热效应”。 论文考虑将微波能应用于高粘高凝原油的加热改性输送，利用微波具有“非热效应”的独特优势对高粘高凝原油进行作用，可望对引起高粘高凝原油高粘度、高凝固点的蜡、胶质、沥青质等高损耗的重组分进行选择性改性处理，从而实现高粘高凝原油经济、高效、清洁、快速地净化与输送。 为了搞清微波对高粘高凝原油作用机理，为高粘高凝原油微波加热输送技术的应用与推广提供理论指导，论文通过实验及理论两方面分析了微波对高粘高凝原油不同组分的作用规律。 论文首先进行了微波对高凝高粘原油作用的室内实验，并对微波作用前后高粘高凝原油的流变性指标进行了测定，然后借助于红外光谱、棒色谱和色谱／质谱分析等化学分析手段，对微波作用前后高粘高凝原油组成及结构进行了测试，分析了引起流变性变化的原因。进一步通过微波对高粘高凝原油单一组份(饱和烃、芳香烃、胶质沥青质、蜡)作用前后组份的化学分析，研究了引起流变性变化的直接原因。论文还通过实验研究了微波作用的最大效果。上述实验结果表明，微波对高粘高凝原油作用后，能明显降低其粘度和凝点，这种降低经过较长时间后仍然保持不变，这是原油中的胶质沥青质和长链烷烃发生热裂解，产生不可逆变化所致。 论文还利用均匀设计方法，对微波功率、微波作用时间、原油含水率与脱水率之间的关系进行了实验研究，并根据实验结果，拟合出了上述微波参数与脱水率之间的经验关系式。 根据电磁场及热力学理论，结合高粘高凝原油及其各组份介电特性及其分散特点，建立了微波对高粘高凝原油作用的数学模型，并进行了理论求解，确定了实验加热腔内部的温度分布。计算结果表明，高粘高凝原油的介电属性微观非均匀性造成微波作用过程中产生选择性加热现象，微波作用的选择性导致微波加热时温度分布的不均匀性，使得在原油体系整体温度并不高的情况下，胶质沥青质等高损耗的组分温度较高，达到了热裂解的温度，产生了热裂解。 实验和理论分析表明，微波对高粘高凝原油作用，同时具有热效应和非热效应。非热效应是由于在微波的作用下降低了分子键的活化能，热效应是由于微波加热具有选择性，出现局部过热产生热裂解造成的。 最后根据室内实验及理论研究成果，研制了单井出油管线微波加热器，并在现场进行中文摘要了应用。现场应用表明，将微波应用于输油管线的加热理论上是可行的，现场试验是成功的。主题词:微波高粘油高凝油脱水输送数学模型论文类型:应用基础
张一楠[2]2012年在《微波对高凝油流变性影响的实验研究》文中提出由于高凝油凝点高,粘度大,蜡的含量也比较高,所以给高凝油的输送带来了很大的困难。而现有的输送技术又都存在各自的弊端,所以急需一种新型的输送工艺。由于微波加热具有独特性,所以将微波应用于高凝油流变性的改善过程中将会具有很好的前景。论文首先通过对比实验的方法研究微波对高凝油凝点、粘温曲线、流变曲线的影响。然后通过改变微波的作用参数由实验结果从理论上分析出产生这种变化的内在因素。其次通过一些化学和光学手段比如红外光谱分析,蜡晶结构分析,气相色谱分析等方法研究微波作用前后高凝原油组分的变化。从理论上分析出微波改善高凝油流变性的作用机理。实验结果表明,微波能明显的改善高凝油的流变性,且这种改善是不可逆的。不同的微波参数有不同的作用效果,微波能降低分子键的活化能。微波对高凝油流变性的改善存在一个最优的微波参数。微波能使高凝油中的蜡的长链发生断裂转化成为小分子,降低了大分子的含量,从而降低了粘度。蜡晶结构也从细碎的单体晶变为结构强度小很多的少量球状或树枝状粗大晶体结构,彻底改变了晶格的结构形态,降低了凝固点和粘度等流变参数。而通过加剂能够提高微波的降粘率,从而提高了微波改善高凝油流变性的处理效率。
张起豪, 熊攀, 丁鲁振[3]2013年在《微波辐射稠油降粘机理的研究进展》文中指出微波作为一种新的技术手段以其独有的特点已经广泛应用于各个领域。在石油领域中,利用微波加热稠油降粘的方法是一种新思路。文章简述了微波加热所具有的"热效应"与"非热效应",综述了微波加热稠油降粘机理的研究进展。
马先国[4]2008年在《原油变频磁场降粘处理技术与机理研究》文中研究指明在我国所产的原油中,高粘原油占有一定的比例。由于原油蜡含量高、粘度大并且流动性差,给开采和集输带来很大困难。所以,必须采用一些物理或化学方法对高粘原油进行改质或改性处理,降低其粘度。由于磁技术具有投资少、效益高、安装、维修及管理方便等特点,因而在一些油田相继得到推广和应用。目前国内外所采用的磁场大部分是永久磁铁产生的磁场,长时间应用后将会出现老化、退磁等现象。本文通过室内实验研究了变频磁场的降粘效果;分析了磁处理效果与原油温度、磁场波形、磁场频率及磁处理时间的关系。研究发现:并非在任何温度下都有相同的降粘效果,对于不同成分的原油,磁处理温度存在着一个最佳范围;变频磁场的波形对降粘没什么影响;磁场频率在1200 Hz-2500 Hz范围内时,实验中的各油样具有较为理想的降粘效果,具体数值会随油样和油样温度的变化而变化;在最佳的磁处理温度和频率范围内,原油经过40 min的磁化将会达到最佳的降粘效果;原油经变频磁场处理后,其降粘效果随时间的推移而减小,一般经过4 h便基本恢复到原油未经磁处理时的粘度。同时,本文在已有降粘理论的基础上,结合室内实验,探究了变频磁场降粘的微观机理。通过本文的研究,可以为油田原油降粘提供一项新的技术及理论依据。
参考文献：
[1]. 微波对高粘高凝原油作用规律研究[D]. 蒋华义. 西南石油学院. 2004
[2]. 微波对高凝油流变性影响的实验研究[D]. 张一楠. 西安石油大学. 2012
[3]. 微波辐射稠油降粘机理的研究进展[J]. 张起豪, 熊攀, 丁鲁振. 广东化工. 2013
[4]. 原油变频磁场降粘处理技术与机理研究[D]. 马先国. 中国石油大学. 2008
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