本文關(guān)鍵詞： 蠟沉積 老化 含蠟量 硬度 清管　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：當(dāng)原油輸送管道中發(fā)生蠟沉積現(xiàn)象時(shí),管道流通半徑減小,輸送能力降低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成蠟堵事故。研究發(fā)現(xiàn),蠟沉積會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象,即沉積層中蠟分子的擴(kuò)散與非蠟分子的反擴(kuò)散,致使沉積層中蠟含量持續(xù)增大,而含油量逐步降低的現(xiàn)象,這會(huì)導(dǎo)致沉積層硬度的增大,直接加劇清管的難度。探討蠟沉積老化規(guī)律,有助于了解管道中沉積物含蠟量變化情況。沉積物含蠟量對(duì)于沉積蠟抗剪切力的變化有重要影響。目前對(duì)單相原油蠟沉積的機(jī)理、影響因素與預(yù)測(cè)模型的研究有了些許進(jìn)展,而蠟沉積老化及其相關(guān)的力學(xué)規(guī)律相對(duì)較少。本文利用改裝的冷指結(jié)蠟裝置進(jìn)行了模擬油蠟沉積老化影響因素的實(shí)驗(yàn)研究,分析了各因素對(duì)蠟沉積老化的影響規(guī)律并利用自行設(shè)計(jì)的清管實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了清管器剝離蠟沉積物所需壓差的實(shí)驗(yàn)研究。本文主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)利用柴油和市售不同型號(hào)的石蠟制備不同需求的模擬油,測(cè)定了各個(gè)模擬油的密度、凝點(diǎn)和析蠟點(diǎn)等基礎(chǔ)物性參數(shù)。為蠟沉積老化實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。(2)對(duì)傳統(tǒng)冷指實(shí)驗(yàn)裝置加以改進(jìn),改進(jìn)后的裝置耗油量少,操作更加便利。利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行蠟沉積老化實(shí)驗(yàn),分別討論了油溫、壁溫、溫度區(qū)間、油品含蠟量及碳數(shù)分布五種因素對(duì)蠟沉積老化的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)油溫越高,壁溫越高,溫度區(qū)間越高,沉積速率越小,沉積物"老化"時(shí)間越長(zhǎng),沉積物最終的含蠟量越大,且高碳數(shù)蠟分子含量變化越明顯。其中,壁溫對(duì)蠟沉積速率的影響較大。油品含蠟量越高,低碳數(shù)分子含量越高,所得沉積物中蠟含量反而較大,高碳數(shù)蠟分子含量變化越明顯。(3)在調(diào)研國(guó)內(nèi)外關(guān)于沉積蠟抗剪切應(yīng)力認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和構(gòu)造了一種裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,探索管道中不同老化程度沉積蠟的抗剪切應(yīng)力變化規(guī)律以及清管器剝離蠟沉積物所需壓差的變化規(guī)律。老化后沉積蠟抗剪切應(yīng)力隨含蠟量呈冪指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),沉積物厚度相同時(shí),管徑越小,清管器克服沉積層抗剪阻力所需壓差越大。運(yùn)用此規(guī)律結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了清管器壓差計(jì)算,提出清管器剝離蠟沉積物所需壓差的計(jì)算流程。對(duì)清管具有一定的指導(dǎo)作用。
[Abstract]:When wax deposition occurs in crude oil transportation pipeline, the circulation radius of pipeline decreases, the transportation capacity decreases, and the wax blocking accident occurs when the pipeline is serious. It is found that wax deposition will occur aging phenomenon. That is, the diffusion of wax molecules and the reverse diffusion of non-wax molecules in the sediment layer, which makes the wax content in the deposit layer continue to increase, while the oil content gradually decreases, which will lead to the increase of the hardness of the deposit layer. The difficulty of pipe cleaning is aggravated directly. The law of wax deposition aging is discussed. It is helpful to understand the variation of wax content of sediment in pipeline. The wax content of sediment has important influence on the change of shear stress of deposit wax. At present, the mechanism of wax deposition in single-phase crude oil is discussed. Some progress has been made in the study of influencing factors and prediction models. However, the aging of wax deposition and its related mechanical laws are relatively few. In this paper, a modified cold-finger dewaxing device is used to simulate the influence factors of oil wax deposition aging. The effects of various factors on wax deposition aging were analyzed, and the pressure difference required for stripping wax deposits from wax deposits was studied by using the self-designed pipe-cleaning experimental device. The main contents and conclusions of this paper are as follows: (1) the main contents and conclusions of this paper are as follows: (1). 1) using diesel oil and different types of paraffin wax on the market to produce simulated oil with different requirements. The basic physical parameters such as density, condensation point and wax precipitation point of each simulated oil were measured. The basic data for wax deposition aging experiment were provided. The traditional cold finger experimental device was improved, and the oil consumption of the improved device was less. The effects of oil temperature, wall temperature, temperature range, oil wax content and carbon number distribution on wax deposition aging were discussed. It is found that the higher the oil temperature, the higher the wall temperature, the higher the temperature range, the smaller the deposition rate, the longer the "aging" time of sediment, the greater the final wax content of sediment, and the more obvious the change of molecular content of wax with high carbon number. The higher the wax content in the oil, the higher the molecular content of low carbon number, and the greater the wax content in the sediment. The more obvious the change of molecular content of high carbon number wax is.) based on the investigation of the understanding of the shear stress of depositional wax at home and abroad, a device is designed and constructed to carry out the related experimental study. The variation of shear stress of wax deposited in pipeline with different aging degrees and the variation of pressure difference required by pipe cleaner to peel wax deposit were investigated. The shear stress of deposited wax increased exponentially with wax content after aging. When the sediment thickness is the same, the smaller the pipe diameter, the greater the pressure difference is required for the pipe cleaner to overcome the shear resistance of sediment layer. The calculation process of pressure difference required for stripping wax deposits from pipe cleaner is presented, which can be used as a guide for pigging.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE832.3

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本文編號(hào)：1447218