【摘要】：鹽穴儲庫排鹵管柱結晶堵塞問題的存在,延長了建庫周期,增加了工程成本。針對該問題,基于熱力學原理、晶體生長理論,采用實驗與數值模擬相結合的方法,分別進行了不同溫度和管柱壁面性質時的結晶模擬實驗,探究了溫度及中心管壁面性質對鹽穴儲庫排鹵管柱內鹵水結晶規(guī)律的影響;分析了鹽穴儲庫單井造腔反循環(huán)排鹵工況條件下的井筒溫度場,探究了注入液排量、溫度、中心管性質對井筒溫度分布的影響規(guī)律,進而得到了其對鹽穴儲庫排鹵管柱結晶堵塞問題的影響規(guī)律。主要結論為:(1)過飽和度對井筒內鹵水結晶的影響最顯著,而溫度會影響飽和溶液的過飽和狀態(tài);(2)管柱壁面越光滑越不易使晶體在壁面處吸附生長;(3)相比于鹵水的自然降溫,鹵水與較低溫度的管壁接觸更易使晶體在壁面生成和吸附;(4)使用隔熱性能更好的中心管、增大注入液溫度、增加注液排量均可在一定程度上減小井筒內鹵水溫度及中心管內壁溫度的降溫幅度,減小井筒內鹵水與中心管內壁間的溫差,但使用隔熱性能更好的中心管,如玻璃鋼管、隔熱油管,效果更為顯著。研究成果可望為鹽穴儲庫排鹵管柱結晶堵塞相關預防措施的選擇提供參考。
【圖文】：

中國石油大學（北京）碩士專業(yè)學位論文（3）結合結晶模擬實驗結果、井筒溫度場數值模擬結果，依據鹽結晶理論，分析總結與不同工程參數相對應的不同溫度分布下的鹽穴儲庫排鹵管柱結晶堵塞規(guī)律，并給出防結晶堵塞建議。技術路線如圖 1.1 所示

搭建了一套由儲液罐、模擬管柱、溫度控制系統(tǒng)、冷數據采集系統(tǒng)組成的鹽穴儲庫排鹵管柱鹵水結晶模擬裝置。裝置工中充滿依據現場數據配制的鹵水，外部包裹鑄鋁電加熱器，可通過電加熱器將鹵水加熱至需要的溫度，模擬管柱為 Φ21/2N80 油管，上端閉，，浸沒在鹵水中，模擬管柱內盛滿冷卻液，銅質冷凝管浸沒在冷卻凝管內循環(huán)有冷卻液，通過控制冷卻液循環(huán)速度，調節(jié)冷卻水浴溫模擬管柱外壁與儲液罐中被加熱的鹵水產生溫度差。液罐內徑為 500mm，內部高 700mm，不銹鋼材質，并設計有進液口蓋，用于配制和盛裝實驗用鹵水。模擬管柱為外徑 73mm、內徑 62m 的 N80 油管。溫度控制系統(tǒng)采用 PID 控溫方式，工作溫度最高可至環(huán)系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)組成，采用SB-20L-80℃低溫冷卻液循環(huán)泵，工作溫度范圍-20℃-50℃。數據采集感器、數據采集處理軟件、計算機組成。附屬設備包括排污管、輸。整個實驗平臺如圖 2.2 所示。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE972

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本文編號：2663052