本文關(guān)鍵詞：弛豫頻率對(duì)稠油微波降粘效果影響規(guī)律研究

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【摘要】：將微波應(yīng)用于稠油降粘是一項(xiàng)新技術(shù)。微波頻率及物質(zhì)的固有弛豫頻率作為微波的重要參數(shù)能夠?qū)ζ渥饔眯Чa(chǎn)生顯著的影響,論文從實(shí)驗(yàn)及理論兩方面進(jìn)行了弛豫頻率對(duì)微波作用效果的影響規(guī)律研究,為微波能最大效果的作用于稠油提供實(shí)驗(yàn)參考和理論依據(jù)。論文首先進(jìn)行了,不同微波頻率(27MHz、235MHz、470MHz、915MHz、2450MHz)輻射30℃~70℃溫度范圍內(nèi)的稠油后,其流變性變化的對(duì)比實(shí)驗(yàn),探究了微波頻率及溫度對(duì)稠油流變性的影響。其次,通過實(shí)驗(yàn)測量了不同微波頻率下,20℃~70℃溫度范圍內(nèi),稠油的復(fù)介電常數(shù)及其損耗角正切,分析了微波頻率及溫度對(duì)稠油介電屬性的影響。根據(jù)稠油電介質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及德拜方程,繪制出稠油的cole-cole圖,確定其峰值弛豫頻率f_R范圍。最后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果及電介質(zhì)理論,分析了微波作用稠油油樣時(shí)微波熱效應(yīng)及非熱效應(yīng)的影響,初步研究了弛豫頻率對(duì)稠油微波降粘效果的影響規(guī)律。研究表明:1)油樣溫度在30℃~70℃,頻率在27MHz~2450MHz范圍內(nèi),相同初始溫度下,頻率越高稠油微波降粘效果越好;相同頻率下,初始溫度越低稠油微波降粘效果越好;2)溫度在20℃~70℃,頻率在235MHz~2450MHz范圍內(nèi),相同溫度下,頻率越高稠油的介電損耗越大;相同頻率下,溫度越低稠油的介電損耗越大;3)20℃~70℃溫度范圍內(nèi),稠油峰值弛豫頻率f_R范圍為3169~2570MHzMHz,并選取其作為微波作用稠油的優(yōu)選頻率段。4)微波頻率越接近稠油的弛豫頻率,稠油微波降粘效果越好;5)微波對(duì)稠油的作用效果受到微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的共同影響。
【關(guān)鍵詞】：微波 弛豫頻率 稠油 介電參數(shù) 數(shù)學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE345
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 問題的提出9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 稠油微波降粘的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 微波頻率影響微波作用效果的國內(nèi)外研究11-12
• 1.2.3 弛豫頻率影響微波作用效果的國內(nèi)外研究12-13
• 1.3 研究目的和意義13
• 1.4 研究的內(nèi)容和方法13-14
• 1.5 創(chuàng)新點(diǎn)14-15
• 第二章 稠油與微波能基礎(chǔ)知識(shí)15-24
• 2.1 稠油及其基本性質(zhì)15-17
• 2.1.1 稠油的分類15-16
• 2.1.2 稠油組成16-17
• 2.1.3 稠油粘度及致粘因素17
• 2.2 微波17-18
• 2.2.1 微波簡介17-18
• 2.2.2 微波加熱18
• 2.3 電介質(zhì)及介電極化簡介18-20
• 2.3.1 電介質(zhì)簡介18-19
• 2.3.2 電介質(zhì)分類19
• 2.3.3 電介質(zhì)極化19-20
• 2.4 極化弛豫及介電損耗20-23
• 2.4.1 弛豫頻率與介電損耗21-23
• 2.5 弛豫時(shí)間與溫度23-24
• 第三章 不同頻率微波處理不同初始溫度稠油的實(shí)驗(yàn)研究24-40
• 3.1 實(shí)驗(yàn)條件24-27
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品24
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器24-27
• 3.2 樣品制備27-28
• 3.2.1 稠油油樣的預(yù)處理27
• 3.2.2 稠油的含水率測定27-28
• 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果分析28-39
• 3.3.1 凝點(diǎn)測定28-31
• 3.3.2 不同頻率微波作用稠油油樣的降粘實(shí)驗(yàn)31-36
• 3.3.3 不同初始溫度下稠油油樣的微波降粘實(shí)驗(yàn)36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 稠油電介質(zhì)屬性的測量與分析40-57
• 4.1 稠油復(fù)介電常數(shù)的測量條件40-41
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備40
• 4.1.2 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)40-41
• 4.2 稠油的復(fù)介電常數(shù)測量41-49
• 4.2.1 溫度對(duì)稠油復(fù)介電常數(shù)的影響48-49
• 4.3 計(jì)算損耗角正切49-52
• 4.4 求解稠油弛豫頻率52-56
• 4.4.1 德拜方程52-54
• 4.4.2 稠油弛豫頻率的計(jì)算54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 微波對(duì)稠油微相溫度分布的作用機(jī)理分析57-65
• 5.1 溫度分布模型57-58
• 5.2 模型的求解58-60
• 5.2.1 參數(shù)的選取58-59
• 5.2.2 溫度場的計(jì)算59-60
• 5.2.3 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證60
• 5.3 模型分析60-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第六章 弛豫頻率影響稠油微波降粘效果的機(jī)理分析65-75
• 6.1 弛豫頻率影響稠油微波降粘效果的機(jī)理分析65-68
• 6.1.1 介電損耗的物理解釋65
• 6.1.2 弛豫頻率f_R對(duì)電介質(zhì)介電屬性的影響65-67
• 6.1.3 弛豫頻率影響稠油微波降粘效果的機(jī)理分析67-68
• 6.2 弛豫頻率對(duì)溫度影響稠油微波降粘的機(jī)理分析68-70
• 6.2.1 弛豫時(shí)間與溫度的關(guān)系68-69
• 6.2.2 溫度對(duì)稠油的電介質(zhì)參數(shù)的影響69
• 6.2.3 弛豫頻率對(duì)溫度影響微波降粘效果的機(jī)理分析69-70
• 6.3 微波對(duì)稠油凝點(diǎn)改善的機(jī)理分析70-71
• 6.4 微波對(duì)稠油粘度改善的機(jī)理分析71
• 6.5 弛豫頻率對(duì)微波作用稠油的熱效應(yīng)及非熱效應(yīng)分析71-73
• 6.5.1 弛豫頻率對(duì)微波作用稠油的熱效應(yīng)分析71-72
• 6.5.2 弛豫頻率對(duì)微波作用稠油的非熱效應(yīng)分析72-73
• 6.6 其他因素對(duì)作用結(jié)果的影響73
• 6.7 本章小結(jié)73-75
• 第七章 結(jié)論及建議75-77
• 7.1 基本結(jié)論75
• 7.2 建議75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82

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1 李美瑩;弛豫頻率對(duì)稠油微波降粘效果影響規(guī)律研究[D];西安石油大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1087480